Clinical relevance of cardiovascular-hormonal response in competitive athletes

Abstract

The resting electrocardiography in 12 leads (ECG-12) and transthoracic echocardiography (ECHO) are routinely used noninvasive tools to measure the cardiovascular structural and functional response in competitive athletes. The adaptive or maladaptive changes regarding the intensive exercise are associated with the different level of sympathetic-adrenal-medullary (SAM) and the hypothalamic-pituitary-adrenal (HPA) activity which can be respectively evidenced by changes in the hormonal (cortisol, testosterone) levels. The aim of the present study was to assess the relationship between hormonal status and its possible effects on both cardiac function and sport performance in competitive athletes. Thestudy was performed in handball male athletes, N=16during a 2 weeks competition period and in the recovery period. Cortisol/testosterone, electrolytes, blood gas level,12-lead ECG were analyzed before, daily during and after serial games competition. ECHOwas performed soon before the competition period. During the competition period, lower awakening level ofcortisol and testosterone were independently associated with lowerheart rate variability (HRV) and down sloping ST segment depressionat resting ECG as well as with higher prevalence of game mistakes at multivariate analysis (p < 0,05). The present study demonstrates the association of a low individual cortisol-testosterone awakening status with a low HRV as amaladaptation of the sympathetic drive during a prolonged competition period in handball athletes.

Изменения в работе сердечно-сосудистой системы атлетов связаны с различным уровнем симпато-адрено-медуллярой и гипоталамо-гипофизарно-адреналовой активности, что можно выявить при ЭКГ-12, эхокардиографии и оценке уровня гормонов крови. Цель работы – оценить взаимосвязь гормонального статуса и его влияния на функцию сердца и спортивные навыки у спортсменов в период соревнований. Мужчинам-гандболистам (n = 16) в течение 2 недель до игр, во время серии игр (соревнования) и в период восстановления была проведена ежедневная оценка утреннего уровня тестостерона и кортизола, электролитов, газов крови, ЭКГ-12 с анализом вариабельности сердечного ритма с (ВСР). Более низкий уровень кортизола и тестостерона при пробуждении во время соревнований был ассоциирован со снижением ВСР, депрессией сегмента ST и более высокой частотой игровых ошибок (многофакторный анализ, p < 0,05). Результаты исследования показали, что у гандболистов с нормальной структурой сердца и функцией по данным эхокардиографии низкий уровень кортизола и тестостерона при пробуждении ассоциирован с низкой ВСР. Это может свидетельствовать о нарушении адаптации симпатической нервной системы в период длительных соревнований.