УДК 616-001:616.17-008.8:796.07-055.2

А.В. БОРИСОВА¹, Ф.В. ТАХАВИЕВА¹, Д.В. АСМАНОВА¹, В.И. АЙДАРОВ^1, 2, Д.В. КАМКАЛИНА³

¹Казанский государственный медицинский университет МЗ РФ, г. Казань

²Республиканская клиническая больница МЗ РТ, г. Казань

³Футбольная академия «Динамо», г. Москва

Контактная информация:

Борисова Алёна Владимировна — доцент кафедры реабилитации и спортивной медицины

Адрес: 420012, ул. Бутлерова, 49, тел.: +7-917-905-30-65, e—mail: doc-borisova@bk.ru

Как известно, спорт сопровождается критическим уровнем физических нагрузок, что приводит к неуклонному росту травматизма среди спортсменов. Вместе с тем сообщается о половых различиях в риске получения травм сухожилий и связок. Например, относительный риск разрыва передней крестообразной связки (ПКС) от 2 до 6 раз выше у молодых спортсменок, по сравнению со спортсменами. Это указывает на то, что половые различия в биомеханических свойствах сухожилий существенны в тот период жизни, когда гормональный профиль пола заметно отличается у женщин и мужчин.

Цель исследования — определить влияние фаз менструального цикла на частоту и характер травм у профессиональных футболисток.

Материал и методы. Была обследована 31 спортсменка женской молодежной команды высшего дивизиона, средний возраст 19,6 ± 1,8, менструальный цикл был разделен на 3 фазы: фолликулярная фаза (фаза 1), овуляция (фаза 2), лютеиновая фаза (фаза 3). Проведен анализ травм в течение годового макроцикла, все травмы были классифицированы на мышечные повреждения, травмы капсульно-связочного аппарата и костные. Показатели частоты травм и соотношения были рассчитаны для общего количества, для каждого типа повреждения. Статистическая обработка полученных в ходе исследования данных проводилась с использованием пакета статистических программ SPSS (v.18.0). Для анализа данных применялись критерий χ² и точный критерий Фишера. Отличия полагались статистически значимыми при Р < 0,05.

Результаты. Были проанализированы 267 циклов, 39 травм у 31 игрока в течение одного игрового сезона, в лютеиновую фазу было получено 43,6% от общего количества повреждений, в фолликулярную фазу — 46,2%, в овуляцию — 2,6%. В фолликулярной фазе менструального цикла у спортсменок чаще фиксировались мышечные травмы — в 75,0% случаев, в то время как повреждения капсульно-связочного аппарата в эту фазу выявлены только у 33,3% (Р = 0,003), а костных повреждений было зафиксировано 50,0% (Р = 0,037). Таким образом, мышечные травмы в фолликулярной фазе менструального цикла встречались статистически достоверно чаще. Частоты встречаемости травм капсульно-связочного аппарата (33,3%) и костных повреждений (50,0%) статистически достоверно не отличались (Р = 0,147).

Выводы. Наиболее распространенным повреждением среди молодых футболисток были травмы капсульно-связочного аппарата (48,7%), на втором месте мышечные повреждения (30,8%), при этом повреждения капсульно-связочного аппарата наиболее характерны для лютеиновой фазы, а мышечные повреждения преобладают в фолликулярную фазу менструального цикла.

Ключевые слова: менструальный цикл, травмы, профессиональные футболистки.

 

A.V. BORISOVA¹, F.V. TAKHAVIEVA¹, D.V. ASMANOVA¹, V.I. AIDAROV^1, 2, D.V. KAMKALINA³

 ¹Kazan State Medical University, Kazan

² Republic Clinical Hospital, Kazan

³“Dynamo” Football Academy, Moscow

 Influence of the menstrual cycle phases on the frequency and nature of injuries in professional football players

 Contact details:

Borisova A.V. — Associate Professor of the Department of Rehabilitation and Sports Medicine

Address: 49 Butlerov St., Kazan, Russian Federation, 420012, tel.: +7-917-905-30-65, e-mail: doc-borisova@bk.ru

 As is known, sport is accompanied by a critical level of physical load, which leads to a steady increase in injuries among athletes. However, sex differences in the risk of tendon and ligament injuries have been reported, with the relative risk of anterior cruciate ligament (ACL) rupture being 2 to 6 times higher in young female athletes compared to male athletes. This indicates that sex differences in the biomechanical properties of tendons are significant during the period of life when the sex hormonal profile is noticeably different in women and men.

The purpose — to determine the influence of menstrual cycle phases on the frequency and nature of injuries in professional female football players.

Material and methods. 31 athletes of the top division women’s youth team were examined, average age 19.6 ± 1.8. The menstrual cycle was divided into 3 phases: follicular phase (phase 1), ovulation (phase 2), luteal phase (phase 3). Injuries during the annual macrocycle were analyzed. All injuries were classified into muscle ones, injuries of the capsular-ligamentous apparatus, and bone injuries. Injury rates and ratios were calculated for the total number for each injury type. Statistical processing of the data was carried out using the statistical software package SPSS (v.18.0). The χ2 test and Fisher’s exact test were used to analyze the data. Differences were considered statistically significant at p < 0.05.

Results. Analysis was carried out for 267 cycles and 39 injuries in 31 players during one playing season. 43.6% of the total injuries occurred in the luteal phase, 46.2% in the follicular phase, and 2.6% in the ovulation phase. In the follicular phase of the menstrual cycle, muscle injuries were more often recorded in female athletes — 75.0% of cases, while damage to the capsular-ligamentous apparatus in this phase was detected only in 33.3% (p = 0.003), and bone injuries were recorded in 50.0% (p = 0.037). Thus, muscle injuries in the follicular phase of the menstrual cycle were statistically significantly more common. The incidence rates of capsular-ligamentous injuries (33.3%) and bone injuries (50.0%) were not statistically significantly different (p = 0.147).

Conclusion. The most common injuries among young female football players were injuries to the capsular-ligamentous apparatus (48.7%), followed by muscle injuries (30.8%), while injuries to the capsular-ligamentous apparatus were most characteristic of the luteal phase, and muscle injuries predominated in the follicular phase of the menstrual cycle.

Key words: menstrual cycle, injuries, professional female football players.

 

 Как известно, спорт сопровождается критическим уровнем физических нагрузок, что приводит к неуклонному росту травматизма среди спортсменов. Общая относительная частота тендинопатии. по сравнению с общими травмами. составила 22% (843/3839) за 8 сезонов из 360 молодежных и 483 профессиональных команд. согласно данным НИЗ (Национального института здоровья) [1].

Сообщается о половых различиях в риске травм сухожилий и связок. Относительный риск разрыва передней крестообразной связки (ПКС) от 2 до 6 раз выше у молодых спортсменок, по сравнению со спортсменами мужчинами, даже после учета социально-экономических факторов, состояния здоровья и образа жизни [2, 3].

При оценке возрастных различий можно заметить, что нестабильность суставов в постпубертатном возрасте выше у женщин, по сравнению с мужчинами, в то время как различий между мальчиками и девочками в препубертатном возрасте и между мужчинами и женщинами в постменопаузе, по-видимому, не наблюдается. [4, 5]. Это указывает на то, что половые различия в биомеханических свойствах сухожилий существенны в тот период жизни, когда гормональный профиль пола заметно отличается у женщин и мужчин [6].

Более того, площадь поперечного сечения сухожилий больше у тренированных мужчин-бегунов, по сравнению с нетренированными мужчинами, в то время как между нетренированными и тренированными женщинами-бегуньями различий в площади поперечного сечения сухожилий не выявлено. Эти кросс-секционные данные указывают на то, что способность адаптироваться к регулярным тренировкам в отношении размеров надколенника и ахиллова сухожилия может быть снижена у женщин [7].

Механические испытания отдельных коллагеновых пучков сухожилия надколенника показали, что при физической нагрузке предельное напряжение до разрыва больше в пучках сухожилий мужчин, по сравнению с пучками женщин. Половые различия в биомеханических свойствах пучков могут быть связаны со структурными различиями. У молодых женщин экспрессия коллагена III типа в сухожилии надколенника выше, чем у мужчин, что может обусловливать большую эластичность и травматизм [8, 9].

Сообщалось, что у молодых здоровых женщин скорость синтеза коллагена в сухожилиях ниже, чем у мужчин соответствующего возраста, как в состоянии покоя, так и в ответ на физическую нагрузку той же относительной интенсивности. Скорость синтеза коллагена в сухожилии надколенника у мужчин через 72 ч после тренировки превышала показатели скорости синтеза в покое, в то время как у женщин она не отличалась от показателей покоя [10].

Целью настоящего исследования было определить влияние фаз менструального цикла на частоту и характер травм у профессиональных футболисток.

Задачи исследования: проанализировать менструальный цикл на протяжении годового макроцикла, оценить влияние физических нагрузок в предсоревновательном, соревновательном и восстановительном периодах годового макроцикла.

Была обследована 31 спортсменка женской молодежной команды высшего дивизиона, средний возраст 19,6 ± 1,8, менструальный цикл был разделен на 3 фазы: фолликулярная фаза (фаза 1), овуляция (фаза 2), лютеиновая фаза (фаза 3). Проведен анализ травм в течение годового макроцикла, все травмы были классифицированы на мышечные повреждения, травмы капсульно-связочного аппарата и костные. Показатели частоты травм и соотношения были рассчитаны для общего количества, для каждого типа повреждения.

В табл. 1 представлены частоты различных типов повреждений в зависимости от фазы менструального цикла.

Таблица 1. Частоты травм различного характера в зависимости от фазы менструального цикла

Table 1. Incidence of injuries of various types depending on the menstrual cycle phase

Фаза		Мышечная травма	Травма КСА	Костные повреждения	В целом
Фолликулярная	Абс.		6	3	18
	%	75,0	33,3	50,0	50,0
Лютеиновая	Абс.	3	12	3	18
	%	25,0	66,7	50,0	50,0
Всего	Абс.	12	18	6	36
	%	100,0	100,0	100,0	100,0

Из представленных в таблице данных видно, что в фолликулярной фазе менструального цикла у спортсменок чаще фиксировались мышечные травмы — в 75,0% случаев, в то время как травм капсульно-связочного аппарата в эту фазу было выявлено только 33,3% (Р = 0,003 при сравнении с частотами мышечных травм), а костных повреждений было зафиксировано 50,0% (Р = 0,037 при сравнении с частотами мышечных травм). Таким образом, мышечные травмы в фолликулярной фазе менструального цикла встречались статистически существенно чаще. Частоты травм капсульно-связочного аппарата (33,3%) и костных повреждений (50,0%) статистически не отличались (Р = 0,147).

Метаанализ данных показал, что нестабильность коленного сустава была значительно выше в период овуляции, при максимальной концентрация эстрогена, средней — в лютеиновую, самой низкой — в фолликулярную фазу. Однако новые исследования in vitro показали, что кратковременное (24 или 48 ч) воздействие физиологической концентрации эстрогена снижает механическую функцию связок, подавляя активность (61–77 %) фермента лизилоксидазы, который вызывает сшивание коллагеновых фибрилл за счет образования поперечных связей между соседними боковыми цепями лизина [11].

Более того, согласно исследованию Hansen M., Kongsgaard M., Holm L. и соавт., у пожилых женщин, перенесших гистерэктомию и длительно принимавших заместительную эстрогенную терапию (ЗЭТ), синтез коллагена в сухожилиях был выше, а относительная прочность сухожилий надколенника ниже, по сравнению с постменопаузальными женщинами с очень низким уровнем эстрогена. Последнее наблюдение может быть объяснено общим высоким оборотом коллагена сухожилия при высоком уровне эстрогена, поскольку содержание коллагена не изменялось [12].

Несмотря на то, что влияние эстрогена на сухожилия и связки до конца не выяснено и зависит от возраста и гормонального статуса женщины, конкретного типа сухожилия и связки, а также степени механической нагрузки на ткань, можно сделать вывод, что у женщин наличие эстрогена, в отличие от его низкого уровня или отсутствия, может быть полезным, когда сухожилия и связки подвергаются регулярной нагрузке или восстанавливаются после травмы, поскольку эстроген оказывает стимулирующее действие на синтез коллагена I типа в сухожилиях [13].

И наоборот, у активных молодых спортсменок физиологическая высокая концентрация эстрогена может повышать риск травм, поскольку высокий уровень эстрогена снижает реакцию на механическую нагрузку в синтезе коллагена и связан с повышенной нестабильностью суставов [14].

Рецепторы андрогенов были локализованы в ткани ПКС человека. У женщин тестостерон (наиболее распространенный андроген) колеблется в течение менструального цикла и повышается в период овуляции [15].

Уровень тестостерона положительно коррелирует с прочностью ПКС, в то время как эстроген — отрицательно. Поскольку в период овуляции увеличивается нестабильность коленного сустава, это говорит о том, что эстроген, по-видимому, оказывает доминирующее влияние на биомеханические свойства сухожилий и связок у женщин [15].

Известно, что у мужчин уровень тестостерона в 7–8 раз выше, чем у женщин, это влияет на более высокий уровень синтеза коллагена в сухожилиях, меньшую нестабильность колена, в то время как прочность сухожилий повышается [16].

Согласно исследованиям, анаболический эффект тестостерона подтверждается данными, полученными на животных, согласно которым тестостерон увеличивает содержание коллагена в простате и капсуле тазобедренного сустава, а также уменьшает пассивный диапазон движения сухожилия и связок надколенника [17, 18].

Выводы

Наиболее распространенным повреждением среди молодых футболисток были травмы капсульно-связочного аппарата (48,7%), на втором месте — мышечные повреждения (30,8%), при этом повреждения капсульно-связочного аппарата наиболее характерны для лютеиновой фазы, а мышечные повреждения преобладают в фолликулярную фазу менструального цикла.

Таким образом, половые различия в биомеханических свойствах сухожилий, морфологии сухожилий и обороте коллагена позволяют предположить, что половые гормоны играют решающую роль в отношении различий риска травмы капсульно-связочного аппарата. Эстроген и тестостерон оптимальны в сбалансированной физиологической концентрации, в то время как очень низкие или высокие концентрации половых гормонов могут приводить к повышенному риску травм и неадекватной адаптации к механической нагрузке.

Борисова А.В.

https://orcid.org/0000-0002-6786-0510

Тахавиева Ф.В.

https://orcid.org/0000-0002-7387-8944

Асманова Д.В.

https://orcid.org/0009-0003-6404-8484

Айдаров В.И.

https://orcid.org/0000–0001–5022–0413

Камкалина Д.В.

https://orcid.org/0009-0001-9219-5890

Литература

1. Florit, Pedret C., Casals M., Malliaras P., Sugimoto D., Rodas G. Frequency of tendinopathy in team sports in a multi-sport club over 8 seasons// J. Sports Sci. Med. — 2019. — Vol. 18 (4). — P. 780–788.
2. Arendt E., Dick R Pattern of knee injuries in men and women in college basketball and football // Am. J. Sports Med. — 1995. — Vol. 23. — P. 64–701.
3. Prodromos C.C., Han Y., Rogowski J. et al. A meta-analysis of the incidence of anterior cruciate ligament tears according to sex, sport, and knee injury reduction regimen// Arthroscopy. — 2007. — Vol. 23. — P. 1320–1325.
4. Pollard C.D., Braun B., Hamill J. Effect of sex, estrogen and exercise on anterior laxity of the knee // Clin. Biomech. (Bristol, Avon). — 2006. — Vol. 21. — P. 1060–1066.
5. Quatman C.E., Ford K.R., Myer G.D. et al. Influence of gender and pubertal status on total joint laxity in young athletes // J. Sci. Med. Sport. — 2008. — Vol. 11. — P. 257–263.
6. Shea K.G., Pfeiffer R., Wang J.H. et al. Anterior cruciate ligament injuries in child and adolescent soccer players: an analysis of insurance data // J. Pediatr. Orthop. — 2004. — Vol. 24. — P. 623–628.
7. Magnusson S.P., Hansen M., Langberg H. et al. Tendon adaptability to loading differs between men and women // Int. J. Exp. Pathol. — 2007. — Vol. 88. — P. 237–240.
8. Sullivan B.E., Carroll C.C., Jemiolo B. et al. Effects of acute resistance exercise and gender on structural and regulatory mRNA expression of human patellar tendon // J. Appl. Physiol. — 2009. — Vol. 106. — P. 468–475.
9. Lemoine J.K., Lee J.D., Trappe T.A. Effects of gender and chronic resistance training on human patellar tendon dry mass, collagen content, and collagen cross-linking // Am. J. Physiol. Integr. Comp. Physiol.— 2009. — Vol. 296. — P. R119–R124.
10. Miller B.F., Hansen M., Olesen J.L. et al. Tendon collagen synthesis at rest and after exercise in women // J. Appl. Physiol. — 2006. — Vol. 102. — P. 541–546.
11. Lee C.A., Lee-Barthel A., Marquino L. et al. Estrogen inhibits lysyl oxidase and reduces mechanical function in engineered ligaments // J. Appl. Physiol. — 2015. — Vol. 118. — P. 1250–1257.
12. Hansen M., Kongsgaard M., Holm L. et al. Effects of estrogen on tendon collagen synthesis, tendon structural characteristics and biomechanical properties in postmenopausal women // J. Appl. Physiol. — 2009. — Vol. 106. — P. 1385–1393.
13. Circi E., Akpinar S., Balcik C. et al. Biomechanical and histologic comparison of the effects of estrogen deficiency state on tendon healing potential in rats // Int. Orthop. — 2009. — Vol. 33 (5). — P. 1461–1466.
14. Hewett T.E., Zazulak B.T., Myer G.D. Effect of menstrual cycle on risk of anterior cruciate ligament injury: a systematic review // Am. J. Sports Med. — 2007. — Vol. 35. — P. 659–668.
15. Lovering R.M., Romani W.A. Effects of testosterone on the anterior cruciate ligament in women // Am. J. Physiol. Regul. Integr. Comp. Physiol. — 2005. — Vol. 289. — P. R15–R22.
16. Miller B.F., Hansen M., Olesen J.L. et al. Tendon collagen synthesis at rest and after exercise in women // J. Appl. Physiol. — 2006. — Vol. 102. — P. 541–546.
17. Srinivasan N., Aruldhas M.M., Govindarajulu P. Changes in collagen of the rat prostate and seminal vesicle induced by sex steroids // J. Androl. — 1986. — Vol. 7. — P. 55–58.
18. Torjesen P.A., Sandnes L. Serum testosterone in women measured by automated enzyme immunoassay and rhea // Clin. — 2004. — Vol. 50. — P. 678.

REFERENCES

1. Florit D., Pedret C., Casals M., Malliaras P., Sugimoto D., Rodas G. Frequency of tendinopathy in team sports in a multi-sport club over 8 seasons. J. Sports Sci. Med, 2019, vol. 18 (4), pp. 780–788.
2. Arendt E., Dick R Pattern of knee injuries in men and women in college basketball and football. Am. J. Sports Med, 1995, vol. 23, pp. 64–701.
3. Prodromos C.C., Han Y., Rogowski J. et al. A meta-analysis of the incidence of anterior cruciate ligament tears according to sex, sport, and knee injury reduction regimen// Arthroscopy, 2007, vol. 23, pp. 1320–1325.
4. Pollard C.D., Braun B., Hamill J. Effect of sex, estrogen and exercise on anterior laxity of the knee. Clin. Biomech. (Bristol, Avon), 2006, vol. 21, pp. 1060–1066.
5. Quatman C.E., Ford K.R., Myer G.D. et al. Influence of gender and pubertal status on total joint laxity in young athletes. J. Sci. Med. Sport, 2008, vol. 11, pp. 257–263.
6. Shea K.G., Pfeiffer R., Wang J.H. et al. Anterior cruciate ligament injuries in child and adolescent soccer players: an analysis of insurance data. J. Pediatr. Orthop, 2004, vol. 24, pp. 623–628.
7. Magnusson S.P., Hansen M., Langberg H. et al. Tendon adaptability to loading differs between men and women. Int. J. Exp. Pathol, 2007, vol. 88, pp. 237–240.
8. Sullivan B.E., Carroll C.C., Jemiolo B. et al. Effects of acute resistance exercise and gender on structural and regulatory mRNA expression of human patellar tendon. J. Appl. Physiol, 2009, vol. 106, pp. 468–475.
9. Lemoine J.K., Lee J.D., Trappe T.A. Effects of gender and chronic resistance training on human patellar tendon dry mass, collagen content, and collagen cross-linking. Am. J. Physiol. Regul. Integr. Comp. Physiol, 2009, vol. 296, pp. R119–R124.
10. Miller B.F., Hansen M., Olesen J.L. et al. Tendon collagen synthesis at rest and after exercise in women. J. Appl. Physiol, 2006, vol. 102, pp. 541–546.
11. Lee C.A., Lee-Barthel A., Marquino L. et al. Estrogen inhibits lysyl oxidase and reduces mechanical function in engineered ligaments. J. Appl. Physiol, 2015, vol. 118, pp. 1250–1257.
12. Hansen M., Kongsgaard M., Holm L. et al. Effects of estrogen on tendon collagen synthesis, tendon structural characteristics and biomechanical properties in postmenopausal women. J. Appl. Physiol, 2009, vol. 106, pp. 1385–1393.
13. Circi E., Akpinar S., Balcik C. et al. Biomechanical and histologic comparison of the effects of estrogen deficiency state on tendon healing potential in rats. Int. Orthop, 2009, vol. 33 (5), pp. 1461–1466.
14. Hewett T.E., Zazulak B.T., Myer G.D. Effect of menstrual cycle on risk of anterior cruciate ligament injury: a systematic review. Am. J. Sports Med, 2007, vol. 35, pp. 659–668.
15. Lovering R.M., Romani W.A. Effects of testosterone on the anterior cruciate ligament in women. Am. J. Physiol. Regul. Integr. Comp. Physiol, 2005, vol. 289, pp. R15–R22.
16. Miller B.F., Hansen M., Olesen J.L. et al. Tendon collagen synthesis at rest and after exercise in women. J. Appl. Physiol, 2006, vol. 102, pp. 541–546.
17. Srinivasan N., Aruldhas M.M., Govindarajulu P. Changes in collagen of the rat prostate and seminal vesicle induced by sex steroids. J. Androl, 1986, vol. 7, pp. 55–58.
18. Torjesen P.A., Sandnes L. Serum testosterone in women measured by automated enzyme immunoassay and rhea. Clin. Chem, 2004, vol. 50, p. 678.