Corvillo, M.; Timón, R.; Maynar, M.; Brazo-Sayavera,
J. y Maynar, J.I. (2013). Excreción urinaria de hormonas esteroideas tras un
partido de balonmano femenino / Urinary excretion of steroid hormones after a female
handball match. Revista Internacional de Medicina y Ciencias de
ORIGINAL
EXCRECIÓN URINARIA DE HORMONAS
ESTEROIDEAS TRAS UN PARTIDO DE BALONMANO FEMENINO
URINARY EXCRETION OF STEROID HORMONES AFTER A FEMALE
HANDBALL MATCH
Corvillo, M.1; Timón, R.2; Maynar, M.1; Brazo-Sayavera, J.2 y Maynar, J.I.3
Grupo de
Investigación FIQASAC. Universidad de Extremadura. Spain.
1 Departamento de Fisiología.
manucorvillo9@hotmail.com; mmaynar@unex.es
2 Departamento de Expresión Musical, Plástica y
Corporal. rtimon@unex.es; jbsayavera@unex.es
3 Departamento
de Química Analítica. jimaynar@unex.es
Código UNESCO / UNESCO Code: 2411.06. Fisiología del ejercicio / Exercise Physiology.
Clasificación del
Consejo de Europa / Council of Europe
Classification: 6. Fisiología del ejercicio / Exercise Physiology
Recibido 25 de julio de 2011 Received
July 25, 2011
Aceptado 18 de enero de 2013 Accepted
January 18, 2013
RESUMEN
La
realización de ejercicio físico de alta intensidad es un importante agente
estresante y va a provocar importantes variaciones del metabolismo hormonal. El
siguiente estudio trató de evaluar el estrés agudo que un partido de
competición de balonmano tuvo sobre la excreción urinaria de hormonas
esteroideas de jóvenes jugadoras de balonmano. Para ello, se determinó el
perfil urinario de la fracción libre y glucuroconjugada de las hormonas esteroideas en un grupo de 19
jugadoras (18,47 ± 2,26 años de edad),
de diferentes equipos de
PALABRAS CLAVE: Andrógenos, Glucocorticoides, Estrés, Mujer,
Balonmano
ABSTRACT
Performing high-intensity physical exercise
constitutes an important stressor which produces important alterations in
hormonal metabolism. The aim of this study was to assess the acute effect of a
competitive handball match on the urinary excretion of steroid hormones in
young female players. To that end, the urinary profiles of the free and glucuroconjugated steroid hormone fractions in a group of
19 players (18.47 ± 2.26 years old), belonging to several teams in the Regional
Junior-Senior Extremaduran League, were determined both
before and after the same match. In order to determine and quantify the
steroids, a gas chromatography-mass spectrometry technique (GC/MS) was used. On
the one hand, the results obtained after the match showed a significant
increase in cortisone, tetrahydrocortisol and total glucocorticoids concentrations. On the other hand, when the
ratio of the total amount of anabolic hormones to the total amount of catabolic
hormones was analysed, an important decrease was also observed. We can
therefore conclude that both acute physical exertion and physcological
and emotional stress induced by the competitive handball match, were
objectively reflected in an immediate alteration of the urinary steroid
profile, a decrease in their anabolic state and an increase in their catabolic
state.
KEY
WORDS: Androgens, Glucocorticoids, Stress, Women, Handball
INTRODUCCIÓN
El ejercicio físico constituye una forma de estrés científicamente demostrado en
multitud de estudios, estrés que no sólo abarca el plano fisiológico y
bioquímico, sino también el psicológico
(Guezennec y cols, 1995; Furuya y cols, 1998). En este sentido, la actividad
física produce una modificación en la regulación y activación del eje
hipotálamo-pituitario-testicular en los hombres (Goldstein y Kopin, 2007; Timon y cols, 2007) y del eje hipotálamo-pituitario-ovárico
en las mujeres (Warren y Shantha, 2000; Van Eenoo y cols, 2001), con una
producción hormonal alterada (Zhou y cols,
2000; Bosco y cols, 2000; Hakkinen y cols, 2000). Esta producción
hormonal alterada es especialmente relevante en el grupo de las hormonas
esteroideas, ya que el estrés provocado por el ejercicio físico puede alterar
la síntesis pituitaria de las gonadotropinas (FSH y LH) y de la
adrenocorticotropa (ACTH), produciendo
un desequilibrio en la regulación hormonal
(Warren y Shantha 2000;
Traustadottir y cols, 2004).
Por un lado, los niveles de glucocorticoides aumentan de
forma aguda en respuesta a cualquier forma de estrés que amenaza la homeostasis
corporal. Es aceptado que la secreción de glucocorticoides es una respuesta
endocrina clásica ante situaciones de estrés
(Sapolsky y cols., 2000), y muchos autores consideran al
tetrahidrocortisol y tetrahidrocortisona, principales metabolitos urinarios del
cortisol y de la cortisona respectivamente, como los señalizadores del
catabolismo celular, de la tasa de deterioro producido por el estrés y de la
activación del eje pituitario- adrenal (Nishikaze y Furuya, 1998; Kano y cols,
2001; Timon y cols, 2007). Por otro lado, los andrógenos (testosterona, DHEA y
androstenodiona) tienen una función claramente anabólica, y se considera a
estas hormonas como señalizadores de la reparación y recuperación del deterioro
producido por situaciones de estrés (Nishikaze, 1993; Nishikaze y Furuya, 2000;
Kano y cols, 2001). Del mismo modo, el estrés físico agudo se ha visto asociado
con descensos en los niveles urinarios de androsterona y etiocolanolona,
principales metabolitos de la testosterona (Timon y cols, 2008).
El balonmano es un deporte predominantemente aeróbico que
requiere de la realización de gestos explosivos que implican al metabolismo
anaeróbico. Al mismo tiempo, la práctica de este deporte precisa de una enorme
plasticidad de movimientos y grandes dosis de factores condicionales, como la
fuerza explosiva, la velocidad de reacción y de desplazamiento. Todos estos
requerimientos físicos, junto a otros factores específicos de las competiciones
deportivas, como pueden ser las actitudes de los espectadores, la actuación de
los árbitros, la imagen delante de los amigos y familiares, pueden generar una
gran tensión nerviosa, física, psicológica y emocional para los jugadores,
influyendo decisivamente en los parámetros fisiológicos y bioquímicos.
Así pues, el objetivo que nos proponemos
en este estudio es el de valorar el efecto agudo de un partido de balonmano
sobre el perfil urinario de hormonas esteroideas en jóvenes jugadoras de este
deporte.
MATERIAL Y MÉTODOS
Sujetos
Las participantes fueron 19
jugadoras (18,47 ± 2,26 años de edad; 1,64
±
Análisis
de las muestras de orina
Se tomaron muestras de orina a todas las participantes;
antes del partido de forma previa al calentamiento (muestra inicial) y a los
cinco minutos después de finalizar el partido (muestra final). Los partidos de
balonmano se jugaron en el periodo comprendido entre las 17:00 y las 20:00 de
la tarde. Las muestras de orina fueron llevadas al laboratorio, en donde fueron
congeladas a -20º C, para evitar su deterioro, hasta su tratamiento y
análisis. La interpretación analítica de
los datos en muestras de orina requiere que la densidad de la muestra esté
dentro del rango de 1.005-1.025 g/ml y el pH esté entre 4,7 y 7,8. Todas las muestras analizadas se
encontraban dentro de estos márgenes. Al mismo tiempo, se determinó el nivel de
creatinina de todas las muestras para dar los valores de concentración de
esteroides en relación a este parámetro urinario fundamental, utilizando la
técnica de Haeckel (1981).
Este parámetro sirve para determinar el grado de concentración que tiene la
orina, eliminando las posibles variaciones debidas a la dilución de la muestra
(Maskarinec y cols, 2005)
Los análisis se realizaron por
cromatografía de gases-espectrometría de masas según los métodos de Galán y
cols (2001) para los andrógenos y de Rivero-Marabé y cols (2001)
para los glucocorticoides. Los equipos empleados para los análisis
cromatográficos fueron un HP 5890 SERIES II con detector MSD 5972 (sistema de
gases/masas), para el análisis de los andrógenos en
modo SIM, y un Varian 3800 acoplado a un espectrómetro de masas-masas
(ion trap) modelo Saturn 2000 (sistema
gases/masas/masas), para la detección de los corticosteroides. Las condiciones
cromatográficas y de detección para el análisis de los andrógenos fueron las
siguientes: El gas portador utilizado
fue He N-50 con Flujo: 1 ml/min, split
Las hormonas estudiadas fueron los
siguientes andrógenos: testosterona, androstenodiona, dehidroepiandrosterona,
androsterona y etiocolanolona (principales metabolitos de la testosterona), y
los glucocorticoides: cortisol, cortisona, tetrahidrocortisol y
tetrahidrocortisona (principales metabolitos del cortisol y cortisona,
respectivamente). También se estudió el cociente Testosterona/Cortisol y el
cociente entre la suma total de andrógenos/suma total de corticosteroides. En la tabla 1 se
muestran los tiempos de retención y los iones característicos de cada una de
las hormonas estudiadas:
Tabla 1. Hormonas con sus tiempos de
retención y sus iones característicos.
|
Hormona |
Tiempo de retención (min) |
Iones |
|
Testosterona |
21,949 |
432,417 |
|
Androstenodiona |
21,743 |
415,430 |
|
DHEA |
21,090 |
417,432,327 |
|
Androsterona |
20,398 |
419,434,329,239 |
|
Etiocolanolona |
20,543 |
434,419,329 |
|
Cortisol |
29,897 |
632,637 |
|
Cortisona |
28,401 |
630,616 |
|
Tetrahidrocortisol |
27,092 |
637 |
|
Tetrahidrocortisona |
26,419 |
635,530,442 |
El análisis cuantitativo de
las muestras se llevó a cabo mediante curvas de calibrado de cada una de las
hormonas mediante el método de patrón interno. Los patrones desde los que
partimos estaban a una concentración de 20 mg/L. De estos patrones se cogió la
cantidad necesaria para que en los 2 mL de orina sintética hubiera una
concentración deseada de esteroides de 10, 20, 40, 100, 200, 400 ng/mL. El
procedimiento consistió en añadir una cantidad conocida de patrón interno a la
muestra problema y calcular la relación entre áreas del analito y el patrón
interno. El valor de dicha relación se llevó a cada una de las curvas de
calibrado (Tabla 2).
Tabla 2. Rectas de calibrado de las hormonas esteroideas estudiadas
con sus correspondiente coeficiente de regresión.
|
Hormona |
Ecuación |
R2 |
|
Testosterona |
y=1,2127x-0,0001 |
0.99 |
|
Androstenodiona |
y=0,8864x-0,0024 |
0.99 |
|
DHEA |
y=0,8875x-0,0078 |
0.99 |
|
Androsterona |
y= 0,0312x+0,0014 |
0.99 |
|
Etiocolanolona |
y=1,9642x+0,0248 |
0.99 |
|
Cortisol |
y=0,2648x-0,0647 |
0.99 |
|
Cortisona |
y=0,1894x-0,0364 |
0.99 |
|
Tetrahidrocortisol |
y=0,1716x-0,0245 |
0.99 |
|
Tetrahidrocortisona |
y=0,0090x-0,0012 |
0.99 |
Con el fin de realizar la validación del
método se establecieron los límites de detección y cuantificación que aparecen
en la tabla 3, de acuerdo a los siguientes cálculos. El límite de detección se
definió de acuerdo al criterio “3s”, es decir, que el límite de detección (LD)
fue la concentración de analito que proporcionó una señal neta igual a tres
veces la desviación estándar del blanco (Sb).
Donde: Sb= Desviación estándar del blanco, b= pendiente de la recta de calibrado. Yc= valor crítico de la señal bruta. Yb=media de las señales del blanco
Por otro lado, el límite de cuantificación (LC) fue obtenido mediante la siguiente fórmula:
Tabla 3. Límite de detección y de
cuantificación para cada una
de las hormonas estudiadas,
|
Hormona |
LD (ng/mL) |
LC (ng/mL) |
|
Testosterona |
0,40 |
1,33 |
|
Androstenodiona |
0,54 |
1,81 |
|
DHEA |
0,54 |
1,81 |
|
Androsterona |
15,46 |
51,54 |
|
Etiocolanolona |
0,25 |
0,82 |
|
Cortisol |
1,82 |
6,07 |
|
Cortisona |
2,55 |
8,49 |
|
Tetrahidrocortisol |
2,81 |
9,37 |
|
Tetrahidrocortisona |
53,60 |
178,68 |
Análisis estadístico
Para el tratamiento estadístico de las variables
utilizamos el programa SPSS 17.0 para Windows. Analizamos la normalidad de la distribución
de las variables mediante el test de Shapiro-Wilk y la homogeneidad de la
varianza mediante el test de Levene. Una vez comprobados estos requisitos
aplicamos el modelo lineal general de medidas repetidas para comprobar los
cambios entre antes y después del partido de balonmano. Una significación del
95% fue requerida en todos los casos. Los resultados vienen expresados
como media ± desviación estándar.
RESULTADOS
En la tabla 4 aparecen representadas las concentraciones
urinarias de hormonas androgénicas. No se observó ningún cambio
significativo entre antes y después del partido.
Tabla 4. Concentraciones de andrógenos urinarios (ng de
esteroide/mg de creatinina). Los valores vienen expresados en media ±
desviación estándar.
|
Hormona |
Inicial |
Final |
Significación |
|
Testosterona |
24,11 ± 8,57 |
25,50
± 7,85 |
NS |
|
Androstendiona |
1,66 ± 0,52 |
1,48 ± 0,70 |
NS |
|
DHEA |
24,99 ± 8,24 |
19,93 ± 11,63 |
NS |
|
Androsterona |
1.006,88 ± 681,04 |
994,41 ± 777,41 |
NS |
|
Etiocolanolona |
975,41 ± 295,78 |
933,23 ± 574,02 |
NS |
|
Total Andrógenos |
2.085,31 ± 875,14 |
1.982,33 ± 1.038,13 |
NS |
NS Diferencias
estadísticamente no significativas.
* Estadísticamente “significativo” (p<0,05).
En la tabla 5
se muestran los valores de los glucocorticoides. En ella destacan los aumentos
muy significativos (p<0,01) en las concentraciones urinarias de cortisona,
de tetrahidrocortisol y de glucorticoides totales. Los cambios en las concentraciones de cortisol y tetrahidrocortisona
no alcanzaron significación.
Tabla 5. Concentraciones de glucocorticoides urinarios (ng de
esteroide/mg de creatinina). Los valores vienen expresados en media ±
desviación estándar.
|
Hormona |
Inicial |
Final |
Significación |
|
Cortisol |
62,59 ± 33,55 |
100,01 ± 48,15 |
NS |
|
Cortisona |
51,27 ± 33,69 |
119,37 ± 60,98 |
** |
|
Tetrahidrocortisol |
953,58 ± 600,38 |
1.841,93 ± 915,11 |
** |
|
Tetrahidrocortisona |
813,03 ± 1.025,9 |
1.457,41± 1.176,28 |
NS |
|
Total Glucocorticoides |
1.922,65 ± 737,88 |
3.394,91 ± 1.366,78 |
** |
NS Diferencias
estadísticamente no significativas.
** Estadísticamente “muy significativo” (p<0,01).
En la tabla
6 se muestran las variaciones sufridas tras el partido en los cocientes anabólicos/catabólicos.
Se comprueba un descenso significativo (p<0,05)
en el cociente Total andrógenos/ Total glucocorticoides.
Tabla 6. Variaciones en las relaciones hormonas anabólicas/hormonas
catabólicas (ng de esteroide/mg de creatinina). Los valores vienen expresados
en media ± desviación estándar.
|
Hormona |
Inicial |
Final |
Significación |
|
Testosterona/Cortisol |
0,44 ± 0,32 |
0,33 ± 0,25 |
NS |
|
TotalAndrógenos/ Total Glucocorticoides |
1,07 ± 0,83 |
0,58 ± 0,42 |
* |
NS Diferencias
estadísticamente no significativas.
** Estadísticamente “muy significativo” (p<0,05)
En
relación con los andrógenos, no se han encontrado cambios significativos en sus
concentraciones urinarias entre antes y después del partido. En este sentido,
no son muchas las investigaciones que estudian la respuesta androgénica de las
mujeres ante el ejercicio físico. Bricout y cols (2003) concluyen que la
práctica habitual de ejercicio físico puede jugar un importante papel en el
metabolismo androgénico de las mujeres, sin embargo, no existe consenso con
respecto a los cambios androgénicos producidos por un esfuerzo agudo. Por un
lado, incrementos de testosterona y DHEA plasmático han sido observados en
mujeres tras la realización de ejercicios intensos (Cumming y Rebar, 1985;
Keizer y cols, 1987). Por otro lado, hay estudios que no encuentran cambios
significativos en los niveles androgénicos de las mujeres tras la finalización
de un partido de balonmano (Filaire y Lac, 2000). Por ello, algunas
investigaciones apuntan que la respuesta androgénica de las mujeres a un
esfuerzo va a depender del tipo de ejercicio y de la intensidad del mismo (Tsai
y cols, 2001), de tal forma que ejercicios predominantemente aeróbicos, tales
como el balonmano, no van a inducir a cambios significativos (Zhou y cols,
2000; Filaire y Lac, 2000). Es importante decir que las variaciones producidas
en las concentraciones urinarias de andrógenos en las mujeres como consecuencia
del ejercicio físico son independientes de la fase del ciclo menstrual en la
que se encuentren, puesto que se ha comprobado que estos niveles urinarios no
presentan cambios significativos a lo largo de todo el ciclo menstrual (Burger,
2002; Bricout y cols, 2003).
Centrándonos ahora en los glucocorticoides,
se comprueba un incremento general de todos ellos, especialmente de la
cortisona, del tetrahidrocortisol y de la suma total de todos ellos. El
cortisol y la cortisona, son hormonas esteroideas utilizadas para valorar
situaciones de estrés (Loucks y Horvath, 1984; Daly y cols., 2005), como
también lo son sus metabolitos
(Tetrahidrocortisol y Tetrahidrocortisona) (Nishikaze y Furuya, 1998; Timon y cols., 2008).
Por tanto, este aumento de los glucocorticoides evidencia un aumento del metabolismo catabólico. En este
sentido, es ampliamente aceptado que la secreción de glucocorticoides es una
respuesta endocrina clásica ante situaciones de fatiga y competición (Sapolsky
y cols, 2000; Daly y cols, 2005), y son muchos los estudios con mujeres que
informan de incrementos en cortisol y
cortisona tras la realización de ejercicios intensos, tales como maratón (Hale
y cols, 1983), ciclismo (Bouget y cols, 2006) e incluso balonmano (Filaire y
cols, 1996).
Finalmente,
para valorar el estado de fatiga en el que se encuentran las deportistas hemos
utilizado dos cocientes diferentes. Las relaciones entre andrógenos y
glucocorticoides son índices que pueden sugerir el estado anabólico/catabólico
en el que se encuentra un sujeto (Fischer y cols, 1992). El índice
Testosterona/Cortisol (T/C) es uno de los cocientes más utilizados para valorar
el estado de fatiga. Sin embargo, no podemos olvidar que el índice T/C es
utilizado sobre todo en hombres (Madelenat y cols, 1997; Shammin y cols, 2001),
ya que los niveles de testosterona plasmática en mujeres son menores que en
aquellos, y además, una gran parte de los andrógenos femeninos son producidos
en la glándula suprarrenal (DHEA o androstendiona), por lo que este índice
podría resultar algo sesgado cuando se utilice con mujeres. Este hecho se pone
de manifiesto al comprobar que el cociente Total Andrógenos/Total
Glucocorticoides ha sido sensible a la fatiga producida por el partido de
balonmano y en este caso, sí se ha producido un descenso significativo.
CONCLUSIONES
Por todo
ello, podemos concluir que el esfuerzo físico agudo y, posiblemente,
psicológico y emocional, que supuso el partido, se reflejó objetivamente a
través de una alteración inmediata del perfil esteroideo, produciéndose una
elevación de los niveles de glucocorticoides y un descenso en el cociente Total
Andrógenos/Total Glucocorticoides. Estas variaciones en el perfil esteroideo
urinario como consecuencia de la competición deberían ser tenidas en
consideración por los organismos antidopajes nacionales y por aquellas
federaciones deportivas que están realizando controles del perfil esteroideo
urinario de los deportistas, con el fin de evitar posibles errores en los
análisis antidopaje.
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Rev.int.med.cienc.act.fís.deporte- vol. 13 - número 52
- ISSN: 1577-0354