Przez dziesiątki lat uważano, iż estradiol jest tylko hormonem żeńskim, iż nie ma znaczenia dla mężczyzn, nie badano tej kwestii i wszyscy przyjęli podobne twierdzenia za pewnik. Testosteron okrzyknięto hormonem męskim, co też się okazało nieprawdą, bo ma on do odegrania dużą rolę u kobiet. Estradiol nie tylko reguluje przyrost mięśni (jest silnym anabolikiem!), wpływa na funkcje seksualne, ryzyko odniesienia kontuzji, układ sercowo-naczyniowy, to jeszcze odpowiada za równowagę płynów i elektrolitów oraz ilość tkanki tłuszczowej.
Nadmiar estradiolu u kulturystów
W kulturystyce stosuje się duże dawki testosteronu (od kilkuset miligramów do kilku gramów tygodniowo), czasem kilkudziesięciokrotnie przekraczające dawkowania spotykane w medycynie. Wtedy w procesie aromatyzacji powstaje dużo estradiolu, co wiąże się z licznymi powikłaniami. Dlatego z założenia wielu specjalistów obok testosteronu rekomendowało równolegle inhibitory aromatazy, czyli środki pozwalające na trzymanie konwersji testosteronu do estradiolu w ryzach.
Co powoduje niedobór/zbijanie estradiolu?
Jednak ludzie, którzy niepotrzebnie lub w sposób nadmierny stosują inhibitory aromatazy, szkodzą sobie w wielu aspektach:
Narażają się na kontuzje (za wysokie, jak i za niskie stężenie estradiolu sprzyja odniesieniu kontuzji np. więzadeł).
Zmniejszają wrażliwość insulinową.
Zmniejszają przyrosty masy mięśniowej. W jednym z badań mężczyźni, którzy otrzymali 10 g żelu z testosteronem dziennie, uzyskali większy przyrost mięśni, niż grupa, w której blokowano aromatyzację przy użyciu anastrazolu (przy tej samej dziennej dawce żelu z testosteronem). Estradiol buduje masę mięśniową wraz z DHT i lokalnymi czynnikami wzrostowymi, testosteron jest prohormonem.
Negatywnie wpływają na redukcję tkanki tłuszczowej. Mężczyźni, którzy otrzymywali testosteron, a zablokowano u nich aromatyzację (powstawanie estradiolu), nabrali zdecydowanie więcej tłuszczu, w porównaniu do grupy samego testosteronu.
Wywołują stres oksydacyjny.
Wpływają na ryzyko sercowo-naczyniowe, negatywnie wpływają na układ sercowo-naczyniowy (estradiol ma wpływ na regulację funkcji śródbłonka, co jest kluczowe dla miażdżycy). Powoduje to przyspieszenie choroby niedokrwiennej serca i innych zmian związanych z miażdżycą.
Zmniejszają ilość tlenku azotu (estradiol wywiera wpływ na produkcję NO w śródbłonku). Tlenek azotu pełni liczne funkcje ochronne dla ustroju. Kardioprotekcyjna rola NO obejmuje regulację ciśnienia krwi (rozkurcz, rozszerzenie naczyń) i napięcia naczyń, hamowanie agregacji płytek krwi i adhezji leukocytów (redukcja ryzyka zakrzepowo-zatorowego) oraz zapobieganie proliferacji komórek mięśni gładkich.
Zmniejszona dostępność tlenku azotu może powodować zwężenie tętnic wieńcowych podczas wysiłku fizycznego (niedokrwienie serca) lub podczas stresu psychicznego i może być powodem incydentu sercowo-naczyniowego, szczególnie u pacjentów z chorobą wieńcową.
Obniżają libido i wpływają na erekcję. Estradiol reguluje pożądanie, libido i możliwość odbycia stosunku przez mężczyznę. Estradiol u mężczyzn jest niezbędny do indukowania funkcji erekcji i spermatogenezy. Receptory estrogenowe, a także aromataza, enzym przekształcający testosteron w estrogen, są licznie obecne w mózgu, penisie i jądrach, narządach ważnych dla funkcji seksualnych.
Nasilają odczuwanie zmęczenia.
Dlaczego warto utrzymywać umiarkowanie wysoki estradiol?
Istnieje wiele korzyści z utrzymywania wysokiego, ale nie patologicznie wysokiego stężenia estradiolu u obu płci. Estradiol wyraźnie chroni mięśnie (*badanie w części dla zaawansowanych czytelników), co widać było, gdy porównano mężczyzn, kobiety stosujące doustną antykoncepcję hormonalną oraz normalnie miesiączkujące panie. W pierwszych dwóch grupach stężenie estradiolu było niskie, co jest może i naturalne dla mężczyzn, ale już na pewno nie dla kobiet! Estradiol nie tylko wyraźnie zmniejszał markery uszkodzeń mięśni, ale też wpływał na zachowanie siły mięśni.
Kobiety stosujące antykoncepcję hormonalną monofazową nieświadomie wpływają na to, jak mięśnie regenerują się po wysiłku, co może mieć duże znaczenie dla odnowy powysiłkowej. Potencjalnie antykoncepcja hormonalna ma też negatywny wpływ na regenerację siły mięśni.
U mężczyzn brak równowagi estrogenowej (np. spowodowany podawaniem sterydów anaboliczno-androgennych) powoduje retencję wody i sodu, nadciśnienie (zmiany w nerkach i sercu, patologiczne zmiany w kłębuszkach nerkowych i przebudowa serca), przerost prostaty (udział estradiolu, DHT, zapewne innych czynników wzrostowych), ginekomastię (zmiany w piersiach, często nieodwracalne), kurczenie się jąder, zahamowanie funkcjonowania osi podwzgórze-przysadka-jądra, zahamowanie produkcji testosteronu.
Nadmiar estradiolu sprzyja odniesieniu kontuzji, co wykazano w licznych badaniach. Przykładowo u kobiet uprawiających sport wysokie stężenie estrogenów może zwiększać ryzyko urazów z powodu zmniejszonego sieciowania włókienek i zwiększonej wiotkości stawów. To nie przypadek, iż panie 2-8 razy częściej odnoszą kontuzje więzadła krzyżowego przedniego (ACL) w porównaniu do mężczyzn.
Podsumowanie
W badaniach stwierdzono, iż proporcjonalnie do stężenia estrogenów u kobiet wzrasta ryzyko kontuzji ACL i jest największe przy owulacji. Jednakże w przeciwieństwie do kości i mięśni, gdzie estrogen poprawia funkcjonowanie, w ścięgnach i więzadłach wysokie stężenie estrogenów zmniejsza sztywność, co bezpośrednio wpływa na osiągi sportowe i ryzyko kontuzji. Wysoki poziom estrogenów może zmniejszyć moc, pogorszyć osiągi sportowe oraz sprawić, że kobiety będą bardziej podatne na katastrofalne uszkodzenia więzadeł. Dlatego należy dbać o to, by estradiolu nie było za mało (agresywna terapia inhibitorami aromatazy), ani za dużo (liczne powikłania ogólnoustrojowe).
Badanie naukowe - szczegóły dla zaawansowanych czytelników*
Naukowcy zaprosili do eksperymentu 3 grupy osób.
Mężczyźni mieli ok. 25 lat, ~181 cm wzrostu i ~80 kg masy ciała. Mieli stężenie estradiolu wynoszące 87.8 pmol na litr (w przeliczeniu ~ 24 pikogramy na mililitr). Będzie to miało duże znaczenie za chwilę.
Kobiety (grupa kontrolna, niestosujące hormonów) miały 22 lata, 169 cm wzrostu i ~63 kg. Miały stężenie estradiolu wynoszące 132,3 pmol na litr (w przeliczeniu ~ 36 pikogramów na mililitr).
Kobiety (stosujące antykoncepcję hormonalną monofazową, to znaczy te same dawki syntetycznych hormonów odpowiedników estradiolu i progesteronu przez cały czas) miały 20 lat, 164 cm wzrostu i ~60 kg. Miały stężenie estradiolu wynoszące 45,9 pmol na litr (w przeliczeniu 12.5 pikogramów na mililitr).
Komentarz: mężczyźni mieli normalne, dość niskie stężenie estradiolu, norma wynosi od 10 do 50 pg/mL. Po przeliczeniu 87.8 pmol na litr odpowiada ~24 pikograma na mililitr. Czyli nie jest to ani za nisko, ani za wysoko.
Jak działa antykoncepcja hormonalna?
Istnieje wiele różnych rozwiązań. Można podawać same gestageny (odpowiedniki progesteronu), preparaty dostarczające w różnych proporcjach estrogenów i gestagenów. Można podawać preparaty wchłaniane przez skórę (transdermalne), w postaci tabletek, iniekcji domięśniowych itd. Nieważne czy kobietom podaje się mieszankę hormonów czy sam progesteron, efekt supresji jest silny.
Estradiol w sprzężeniu zwrotnym hamuje podwzgórze (supresja wydzielania gonadoliberyny) i przysadkę (supresja produkcji gonadotropin: LH i FSH). Progesteron (i wszelkie związki z tej grupy, syntetyki) również potrafią hamować LH i FSH, czyli tłumić pracę podwzgórza i przysadki mózgowej. Tak samo działa ciąża, w jej trakcie utrzymywane są wysokie stężenia estrogenów i progesteronu, co hamuje krwawienie miesięczne.
Dlatego nie jest zaskoczeniem, iż w cytowanym badaniu kobiety stosujące antykoncepcję hormonalną miały stężenie estradiolu wynoszące ledwie 12.5 pikograma na mililitr. Jest to mało, na początku cyklu, stężenie estradiolu u kobiet niestosujących środków hormonalnych wynosi od 20 do 350 pikogramów na mililitr, w środku cyklu od 150 do 750 pikogramów na mililitr, w fazie lutealnej od 30 do 450 pikogramów na mililitr. To świadczy o silnej hormonalnej supresji osi podwzgórze-przysadka-gonady (i tak się dzieje, to jest celem podawania hormonów egzogennych). Grupa kontrolna kobiet miała stężenie estradiolu w przeliczeniu 36 pikogramów na mililitr, co też jest poziomem dość niskim.
Jaki trening wykonano?
Wszyscy wykonali 240 powtórzeń ćwiczenia na nogi (24 serie po 10 powtórzeń). Na czym polegało zadanie? Ćwiczący oporował maksymalnie, używając mięśni czworogłowych, a maszyna przesuwała ramię, aż do momentu zgięcia nogi. Największe urazy w treningu siłowym pochodzą z ekscentrycznej pracy muskulatury.
Kinaza kreatynowa może być miernikiem uszkodzeń, jakich doznały mięśnie w trakcie treningu (mikrourazy). Jeśli rośnie w sposób patologiczny, może oznaczać uszkodzenia mięsni. Rabdomioliza (rozpad mięśni) występuje, gdy poziom kinazy kreatynowej w surowicy przekracza 1000 jednostek w litrze (pięciokrotność górnej granicy normy). Norma dla kinazy kreatynowej to od 20 do 200 jednostek w litrze.
Uwaga: iniekcje domięśniowe jak sama nazwa wskazuje, są naruszeniem ciągłości skóry i mięśni, dlatego po zastrzykach może rosnąć stężenie kinazy kreatynowej.
Mioglobina jest białkiem wiążącym tlen występującym w mięśniach szkieletowych i sercu, jest uwalniana do krwi m.in. po uszkodzeniach mięśni szkieletowych, ich niedokrwieniu. Masywny rozpad mięśni nosi nazwę rabdomiolizy. Duże stężenia mioglobiny są w stanie uszkodzić nerki i powodują potężny ból (wymagający opioidów np. morfiny), dlatego trening nie może być zbyt wymagający i objętościowy. Duży wzrost mioglobiny (wraz z innymi markerami) może świadczyć o uszkodzeniu serca (zawał, niedokrwienie). Mioglobina jest wydalana z moczem, dlatego może zabarwić mocz na czerwono (wtedy jest trochę za późno na rozważania czy trening nie był za ciężki).
Okazało się, że:
- U mężczyzn wzrost stężenia kinazy kreatynowej był 10-krotnie większy, a wzrost stężenia mioglobiny był 15-krotnie większy, w porównaniu do normalnie miesiączkujących kobiet
- U kobiet na doustnej antykoncepcji hormonalnej wzrost stężenia kinazy kreatynowej był 7-krotnie większy, a wzrost stężenia mioglobiny był 11-krotnie większy, w porównaniu do normalnie miesiączkujących kobiet
- Spadek siły nóg po wysiłku wynosił ok. 10% w ciągu 24 h we wszystkich grupach, jednak siła spadała dalej o 10-15% po 48 godzinach po zakończeniu ćwiczeń, ale tylko w grupach: kobiet stosujących doustną antykoncepcję hormonalną i mężczyzn.
Referencje:
Minahan, C., Joyce, S., Bulmer, A. C., Cronin, N., & Sabapathy, S. (2015). The influence of estradiol on muscle damage and leg strength after intense eccentric exercise. European journal of applied physiology, 115, 1493-1500.
Kozik I, Wikerd Z. Extremely elevated creatine kinase associated with rhabdomyolysis-induced acute kidney injury in a patient with Huntington's disease: a case report. J Med Case Rep. 2023 Jul 10;17(1):287. doi: 10.1186/s13256-023-04018-5. PMID: 37424016; PMCID: PMC10332045.
E. Mutschler „Farmakologia i toksykologia”.
Kathleen Deska PAGANA, Timothy J. PAGANA „Testy laboratoryjne i badania diagnostyczne w medycynie”
Naseem KM. The role of nitric oxide in cardiovascular diseases. Mol Aspects Med. 2005 Feb-Apr;26(1-2):33-65. doi: 10.1016/j.mam.2004.09.003. Epub 2005 Jan 24. PMID: 15722114.
Cannon RO 3rd. Role of nitric oxide in cardiovascular disease: focus on the endothelium. Clin Chem. 1998 Aug;44(8 Pt 2):1809-19. Erratum in: Clin Chem 1998 Sep;44(9):2070. PMID: 9702990.
Chidi-Ogbolu N, Baar K. Effect of Estrogen on Musculoskeletal Performance and Injury Risk. Front Physiol. 2019 Jan 15;9:1834. doi: 10.3389/fphys.2018.01834. PMID: 30697162; PMCID: PMC6341375.
