K. G. Wurster Einfluß von Leistungssport auf das endokrine System der Frau Mit einem Geleitwort von D. Jeschke Mit 54 Abbildungen Spri nger-Verlag Berlin Heidelberg NewYork Tokyo Priv.-Doz. Dr. med. habil. Kurt Götz Wurster Frauenklinik Charlottenhaus Gerokstraße 31 7000 Stuttgart 1 Die vorliegende Arbeit wurde dankenswerterweise durch das Bundesinstitut für Sportwissenschaft, 5000 Köln-Müngersdorf, unterstützt. Gesch.-Z.: VF 0407/01/11/83 und VF 0407/01/18/84 Titelbild: Kurt Götz Wurster ISBN-13: 978-3-540-16388-6 e-ISBN-13: 978-3-642-71124-4 001: 10.1007/978-3-642-71124-4 CIP-Kurztitelaufnahme der Deutschen Bibliothek Wurster, Kurt Götz: Einfluß von Leistungssport auf das endokrine System der Frau 1 Kurt Götz Wurster. - Berlin ; Heidelberg ; New York ; Tokyo : Springer 1986 ISBN·13: 978-3-540-16388-6 Das Werk ist urheberrechtlich geschOtzt. Die dadurch begrOndeten Rechte, insbesondere die der Übersetzung, des Nachdrucks, der Entnahme von Abbildungen, der Funksendung, der Wiedergabe auf photomechanischem oder ähnlichem Wege und der Speicherung in Daten verarbeitungsanlagen bleiben, auch bei nur auszugsweiser Verwertung, vorbehalten. Die VergOtungsansprOche des §54 Abs. 2 UrhG werden durch die ,Verwertungsgesellschaft Wort', MOnchen, wahrgenommen. © Springer-Verlag Berlin Heidelberg 1986 Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen, Handelsnamen, Warenbezeichnungen usw. in diesem Werk berechtigt auch ohne besondere Kennzeichnung nicht zu der Annahme, daß solche Namen im Sinne der Warenzeichen-und Markenschutz-Gesetzgebung als frei zu betrachten wären und daher von jedermann benutzt werden dOrften. Produkthaftung. FOr Angaben Ober Dosierungsanweisungen und Applikationsformen kann vom Verlag keine Gewähr Obernommen werden. Derartige Angaben mOssen vom jeweiligen Anwender im Einzelfall anhand anderer LIteratursteIlen auf ihre Richtigkeit OberprOft werden. 2119/3145-543210 Geleitwort Die hormonale Regulation bei körperlicher Aktivität gehört zu den Schwerpunktthemen heutiger sportmedizinischer Forschung. Die Reaktionen dieses komplexen Regelsystems der visceralen Funk tionen auf unterschiedlichste sportliche Belastungen, Adaptatio nen durch Training und auch Veränderungen durch Pharmaka sind aus physiologischer, klinischer und sportlicher Sicht von theoretischem wie praktischem Interesse. Man erwartet neue Erkenntnisse über die Grenzen der physiologischen Belastbarkeit und Trainierbarkeit, zum Problem des hormonalen Dopings, besonders aber für eine sinnvolle Trainingsgestaltung nicht nur zur Leistungsverbesserung im Spitzensport, sondern auch für präventive und rehabilitative sportliche Maßnahmen. Offensichtlich erscheinende Zusammenhänge zwischen hormo naler Regulation und sportlicher Belastung zeigen sich im Hochlei stungssport der Frauen. In manchen kompositorischen Sportarten werden Höchstleistungen von jungen Athletinnen erbracht, deren körperliche Entwicklung in Relation zum Alter zurückgeblieben erscheint. Sie und auch umfangreich trainierende Ausdauersport lerinnen berichten über primäre und sekundäre Amenorrhöen. Diese gynäkologischen Probleme waren der Ausgangspunkt für die vorliegende Studie. An Hand von hypophysären, ovariellen und adrenalen Proteo- und Steroidhormonen wurde sowohl der Ursa che von Zyklusunregelmäßigkeiten als auch generell dem Umfang und der Dynamik hormonaler Reaktionen auf standardisierte ergo metrische, in Art und Umfang verschiedene sportliche Belastun gen und im Verlauf eines Trainings nachgegangen. Spitzenathle tinnen, gering und untrainierte Frauen wie auch Männer wurden untersucht. Der Schwerpunkt lag aber auf gynäkologischen Frage stellungen. Insbesondere interessierten der Einfluß von Trainings zustand, Zykluszeitpunkt, Zyklusstabilität und hormonalen Kontra zeptiva auf Hormonantworten. Das mit klinischem und sportmedizinischem Sachverstand ver faßte Werk bietet wichtige und grundlegend neue Informationen für die gynäkologische Betreuung von Sportlerinnen. Darüber hinaus vermittelt es jedem endokrinologisch Interessierten eine Fülle neuer Ergebnisse über die nicht geschlechtsspezifischen, V von der Sportart abhängigen Reaktionen dieses komplexen Regel systems, aus denen richtungsweisende Fragestellungen für wei tere Forschungsarbeiten deutlich werden. Tübingen, Januar 1986 Dieter Jesch ke VI Vorwort Sport hat vielfältige Einflüsse auf das Herz-Kreislauf-System, den Halte-und Stützapparat sowie auch auf die inkretorischen Organe. Während sich die Sportmedizin mit den ersten beiden Bereichen schon seit längerem befaßt, wendet sich die Forschung der Endo krinologie erst seit kurzem zu. Zwar ist das vermehrte Auftreten von Zyklusstörungen bei Ausdauersportarten seit geraumer Zeit bekannt, doch die Entstehung und die damit verbundenen endo krinen Veränderungen sind bisher weitgehend unbekannt. Ziel der vorliegenden Studien war es, die Akutveränderungen jener Hormone unter körperlicher Belastung zu analysieren, welche die reproduktiven Funktionen steuern. Es galt, Ausmaß und Qualität der hormonellen Veränderungen unter der physischen und psychi schen Anstrengung des Sports zu erfassen. Diese Grundlagen kenntnisse sind notwendig, um Beratung, Diagnostik und Therapie gynäkologisch-endokrinologischer Veränderungen bei Sportlerin nen realisieren zu können. An Hand des Sports ist es jedoch auch möglich geworden, die Genese von Zyklusstörungen unter anderen belastenden Lebens bedingungen zu verstehen und zu behandeln. Die vorliegenden Untersuchungen werfen jedoch eine Vielzahl neuer Fragen auf, die auf diesem noch jungen Forschungsschwer punkt bearbeitet werden müssen. Mein Wunsch ist es, die Sportlerinnen vor negativen Auswirkungen des Sports zu bewahren, ohne den Sport selbst dabei in Frage zu stellen. Dies ist auch mein Arbeitsziel für die Zukunft. Stuttgart, Januar 1986 Kurt Götz Wurster VII Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung . . . . . . . . . . . . . . 1 2 Untersuchte Personen, Methodik 4 2.1 Untersuchte Personen . . . 4 2.2 Beschreibung der Gruppen . . . . 5 2.2.1 Hochleistungssportlerinnen . . . . 5 2.2.2 Leistungssportierinnen und -sportler (Marathongruppe) . . . . 5 2.2.3 Untrainierte Frauen ... 5 2.3 Belastungsmodus ........... 6 2.3.1 Standardisierte Belastung . . . . . . . 6 2.3.2 Qualitativ differenzierte Belastung . . 6 2.4 Inhalt und Ausführung der Belastungen 6 2.4.1 Laufbandbelastung . . . . . . 7 2.4.2 Fahrradergometerbelastung . 7 2.4.3 Lauf training . 7 2.4.4 Wurftraining 7 2.4.5 Krafttraining 8 2.4.6 Wettkampf . 8 2.4.7 Marathonlauf 8 -2.5 Wiederholungsuntersuchungen . 8 2.6 Blutabnahmen, Plasmagewinnung 8 2.6.1 Zeitraster der Blutentnahmen für die biochemischen Parameter. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 2.7 Bestimmung der biochemischen Parameter 9 2.8 Bestimmung des subkutanen Fettgewebes. 10 2.9 Verwendete Geräte . . . . . 12 2.10 Statistische Berechnungen . . . . . . . . . 12 3 Ergebnisse.............. 14 3.1 Standardisierte Belastung. . . . . . . 14 3.1.1 Anamnestische und klinische Daten . 14 3.1.2 Gynäkologische Daten. . . . . . . . . 14 3.1.3 Herz-, Kreislauf- und Lungenfunktion . 17 3.1.4 Hormone und Transportglobulin . . . 21 3.1.5 Exogene Beeinflussung des Hormonverlaufs durch hormonale Kontrazeption . . . . . . . . . . . . . .. 52 IX 3.1.6 Wiederholung der standardisierten Belastung 54 3.2 Qualitativ differenzierte Belastung . 58 3.2.1 Anamnestische und klinische Daten 58 3.2.2 Gynäkologische Daten . . . . . . . . 58 3.2.3 Hormone und Transportglobulin . . 59 3.2.4 Exogene Beeinflussung des Hormonverlaufs durch hormonale Kontrazeption . . . . . . . . . . . . . .. 82 3.2.5 Vergleich zweier Belastungsmuster . . . . . . . . .. 83 3.3 Vergleich der hormonellen Veränderungen zwischen standardisierter und qualitativ differenzierter Belastung einschließlich ACTH und ß-Endorphin 86 3.4 Beeinflussung des Hormonverlaufs . . . . . . 86 3.4.1 Hormoninteraktionen ............. 86 3.4.2 Beeinflussung durch Energiestoffwechsel . . 88 3.4.3 Weitere Einflüsse auf das hormonelle Gefüge 88 3.5 Klinische Auswirkungen - Zyklusgeschehen . 91 4 Diskussion............... 92 4.1 Belastungsmodus .......... . 92 4.2 Herz-, Kreislauf- und Lungenfunktion . 93 4.3 Hormone und Transportglobulin 94 5 Schlußfolgerungen 107 6 Zusammenfassung 108 7 Literatur....... 111 8 Anhang-Tabellen 1-11 und Anhang-Abbildungen 1-23 ............................ 118 x Danksagung Herrn Professor Dr. H.A. Hirsch danke ich herzlich für die großzü gige Unterstützung und Möglichkeit, daß ich auf dem Gebiet gynäkologischer und endokrinologischer Fragen des Leistungs sports arbeiten und diese Habilitationsschrift anfertigen konnte. Herrn Professor Dr. E. Keller gilt mein Dank für die kritischen Anregungen und Diskussionen. Herr Professor Dr. D. Jeschke hat mit seinen Mitarbeitern des Institutes für Sportmedizin der Univer sität Tübingen die Durchführung der Testreihen ermöglicht; ebenso war er mir wertvoller Diskussionspartner, wofür ich herz lich danke. Durch finanzielle Zuwendung für Personal- und Sachkosten vom Bundesinstitut für Sportwissenschaft, Köln-Müngersdorf sind diese Untersuchungen ermöglicht worden. Seinem Direktor, Herrn Professor Dr. A. Kirsch sowie Herrn Professor Dr. R. Feiten gilt mein Dank. Für die computerunterstützte Aufarbeitung und statistische Aus wertung des Datenmaterials danke ich Herrn Professor U. Schub ring und Herrn H. P. Schill vom Zentrum für Datenverarbeitung der Universität Tübingen. Für die engagierte Mitarbeit der technischen Assistentin Frau B. Horrer bei diesen Studien, deren Auswertung und bei der Bearbei tung des Buches bis zur Drucklegung bedanke ich mich herzlich. Ihre Stelle finanzierte das Bundesinstitut für Sportwissenschaft. Herr Dr. M. Zwirner und die Assistentinnen des endokrinologi schen Labors halfen bei den umfangreichen Hormonanalysen. Frau M. Liebenau und Frau L. Koros-Zipplies unterstützten die Aufarbeitung des Datenmaterials. Die korrekte Ausführung der Schreibarbeiten lag in den Händen von Frau M. Keller und Frau R. Pompe. Beim Springer-Verlag bedanke ich mich für die intensive und gute Zusammenarbeit. Schließlich danke ich ganz besonders allen Athletinnen der Deut schen Leichtathletiknationalmannschaft mit ihrerVizepräsidentin, Frau IIse Bechthold und allen anderen untersuchten Personen für ihre Teilnahme. XI Abkürzungsverzeichnis ABW - Quartilsabweichung = 1/2 Quartilsabstand ACTH - Adrenokortikotropes Hormon AMW - Atemminutenvolumen (I/min) AMV max. rel. - Relatives maximales Atemminutenvolumen (I/min/kg) (max. AMV dividiert durch Körpergewicht in kg) Cort - Kortis'ol DHEA - Dehydroepiandrosteron DHT - Dihydrotestosteron Endo - ß-Endorphin FSH - Follikelstimulierendes Hormon E - Östradiol-17ß 2 EW - Einzelwerte h -Stunde HF - Herzfrequenz (Schläge/min) .6 HF - Maximale Herzfrequenz minus Ruhe- herzfrequenz .6 Laktat - Maximaler Laktatwert minus Ruhelaktat (mmol/I) LH - Luteinisierendes Hormon LH-RH - LH-Releasinghormon MDC - minimal detectable concentration min - Minute Pille - Hormonales Kontrazeptivum Prl - Prolaktin Prog - Progesteron SHBG - sex hormone binding globulin Subk.Fett - Subkutanes Fettgewebe = Testo oderT - Gesamttestosteron Testosteron fT - Freies Testosteron U - Umdrehungen V02 - Sauerstoffaufnahme (I/min) V02 max. rel. - relative maximale Sauerstoffaufnahme (ml/min/kg) (max. V0 dividiert durch Körpergewicht in kg) 2 W -Watt x -Median XIII