Влияние добавок тестостерона в течение 3 лет на мышечную работоспособность
Уровень тестостерона снижается с возрастом и это связано с возрастными изменениями мышечной массы тела, силы, а также показателей физической функции, оцениваемых самими людьми. Кроме того, было показано, что добавки тестостерона последовательно увеличивают мышечную массу всего тела. Эти наблюдения стимулировали огромный интерес к изучению применения андрогенов для улучшения физических функций у пожилых людей. Многие исследования были ограничены относительно короткой продолжительностью, небольшими размерами выборки и неоднородностью доз тестостерона, схем и уровней тестостерона во время эксперимента. Более того, влияние тестостерона на другие важные показатели мышечной работоспособности, включая мышечную силу и утомляемость, ещё не изучены должным образом.
Исследование «Влияние тестостерона на прогрессирование атеросклероза у пожилых мужчин» (TEAAM) представляло собой рандомизированное плацебо-контролируемое исследование, основной целью которого было определение влияния добавок тестостерона на прогрессирование атеросклероза у пожилых мужчин с низким уровнем тестостерона. Вторичной целью исследования TEAAM было определение влияния повышения уровня тестостерона до среднего уровня у здоровых молодых мужчин и влияние этого на физическую функцию и мышечную работоспособность у пожилых мужчин с низким уровнем тестостерона. Помимо мышечной силы, было определено влияние тестостерона на силу и утомляемость. Скорость, с которой мышца генерирует усилие (то есть процент рекрутирования двигательных единиц), более тесно связана с показателями физической функции, чем абсолютная сила, и с возрастом уменьшается быстрее, чем абсолютная сила. Локальная мышечная утомляемость связана со способностью отсрочить наступление мышечной усталости, особенно при выполнении работы с высокими нагрузками. Влияние тестостерона на эти показатели недостаточно изучено у пожилых мужчин.
Участники исследования TEAAM получали вмешательство в течение 3 лет. Уровни тестостерона измерялись во время вмешательства, и доза тестостерона была скорректирована для поддержания уровня тестостерона в сыворотке крови в группе тестостерона между 500 и 900 нг/дл (17,3–31,2 нмоль/л). Кроме того, использовался тест подъёма по лестнице в качестве меры физической функции из-за его более сильной связи с силой нижних конечностей, чем другие показатели физической функции, например, скорость ходьбы. Также данный тест был модифицирован путём добавления груза во время подъёма по лестнице так как по мнению исследователей он более сильно отображал влияние тестостерона на мужчин.
Дизайн исследования
Исследование TEAAM представляло собой трёхцентровое рандомизированное плацебо-контролируемое двойное слепое исследование в параллельных группах, предназначенное для изучения долгосрочного влияния добавок тестостерона на прогрессирование атеросклероза у пожилых мужчин с низким уровнем тестостерона. Здесь описаны вторичные результаты, относящиеся к мышечной работе, физическим функциям и мышечной массе тела в исследовании TEAAM.
Участники
Участниками были мужчины в возрасте 60 лет и старше, проживающие в сообществе, с низким уровнем тестостерона, определяемым как общий уровень тестостерона в сыворотке от 100 до 400 нг/дл (3,5–13,9 нмоль/л) или уровень свободного тестостерона менее 50 пг/л. мл (174 пмоль/л). Были включены мужчины с низким, которые были похожи на значительную часть мужчин среднего и старшего возраста, получающих тестостерон по рецепту. Ни один из участников не занимался упражнениями с отягощениями до или в течение 36 месяцев исследования.
Рандомизация и вмешательство
Участники были случайным образом распределены на получение либо 7,5 г 1% геля тестостерона (75 мг тестостерона), либо геля плацебо ежедневно в течение 3 лет. Через две недели после рандомизации общий уровень тестостерона измерялся через 2–12 часов после нанесения геля. Если общая концентрация тестостерона была ниже 500 нг/дл (17,3 нмоль/л), дозу тестостерона увеличивали до 10 г в день. Мужчинам с уровнем общего тестостерона выше 900 нг/дл (31,2 нмоль/л) доза тестостерона была снижена до 5 г. Впоследствии уровни тестостерона измерялись через 6, 18 и 36 месяцев.
Результаты
Средний возраст участников отчёта составлял 67 лет, а средний ИМТ составлял 30. Исходный возраст, индекс массы тела, уровни гормонов и показатели мышечной работоспособности, физических функций и мышечной массы тела были сопоставимы между группами.
Уровень гормонов
Средний уровень общего тестостерона в аналитическом образце, полученный на основе среднего значения измерений через 6, 18 и 36 месяцев, увеличился с 307 (±67) нг/дл [10,6 (±2,3) нмоль/ л] на исходном уровне до 567 (±244) нг/дл [19,7 (±8,5) нмоль/л] у мужчин, получавших тестостерон. Уровень свободного тестостерона увеличился с 63 (±17) пг/дл [219 (±59) пмоль/л] до 105 (±59) пг/дл [364 (±205) пмоль/л). Ни общий, ни средний уровень свободного тестостерона не изменился у мужчин, получавших плацебо
Изменения гемоглобина
Уровни гемоглобина в аналитической выборке были одинаковыми на исходном уровне в обеих группах рандомизации. В группе вмешательства средние изменения уровня гемоглобина увеличились на 5% за 3-летний период исследования, но остались практически неизменными в группе плацебо.
Меры мышечной работы
Жим лёжа
Сила жима лёжа увеличилась значительно больше у мужчин, в группе тестостерона, чем у мужчин, принимавших плацебо (рисунок 1 А). Была замечена сильная и значимая связь между изменением силы жима лёжа и изменением уровней общего и свободного тестостерона. Изменение было значимо связано с изменением мышечной массы всего тела в группе тестостерона.
Жим ногами
Изменение результатов жима ногами в течение 3 лет существенно не отличалось между двумя группами. Расчётное среднее различие между группами составило 31,8 N (рисунок 1 В). Изменение силы жима ногами было значимо связано с изменением общего и свободного тестостерона в течение 3 лет (рисунки 2 и 3). Результаты жима ногами в группе тестостерона не были достоверно связаны с изменением мышечной массы тела, но были значимо связаны со способностью подниматься по лестнице с нагрузкой и без нагрузки.
Утомляемость
Статистически значимого эффекта употребление тестостерона на утомляемость при жиме ногами или жиме от груди не наблюдалось. Изменения мышечной утомляемости во время упражнений на жим от груди и жим ногами не были значимо связаны с изменениями уровня общего или свободного тестостерона (рисунок 4).
Мощность подъёма по лестнице
Приём тестостерона в течение 3 лет был связан с большим улучшением генерируемой мощности как во время тестов подъёма по лестнице с нагрузкой, так и без нагрузки, чем при приёме плацебо (Рис. 3). Расчётное среднее межгрупповое различие в мощности подъёма по лестнице без нагрузки и с нагрузкой составило 10,7 Вт (от -4,0 до 25,5 Вт) и 22,4 Вт (4,6–40,3 Вт) соответственно. Изменения, наблюдаемые в силе подъёма по лестнице как без нагрузки, так и с нагрузкой, не были значимо связаны с изменениями общего тестостерона. Взаимосвязь между посещением и лечением не была статистически значимой, хотя численно величина эффекта, по-видимому, уменьшалась со временем.
Мышечная масса тела
Приём тестостерона был связан со значительно большим увеличением мышечной массы тела в течение 3 лет по сравнению с приёмом плацебо (Рис. 4). Однако предполагаемый эффект лечения был небольшим (расчётная средняя разница между группами за 3 года составила 0,9 кг +/- 0,5–1,4 кг). Среди мужчин, принимавших тестостерон, изменение мышечной массы было значимо связано с изменением общего и свободного тестостерона. Как и в случае с мышечной силой и способностью подниматься по лестнице, величина эффекта со временем уменьшалась (Рис. 4).
Выводы
Замещение тестостерона в течение 3 лет было связано с умеренным улучшением показателей жима лёжа, мышечной силы, способности подниматься по лестнице без нагрузки и с нагрузкой, а также мышечной массы. Потенциальное влияние улучшений этих лабораторных показателей мышечной деятельности и физических функций, наблюдаемых в ходе контролируемого исследования, на состояние здоровья и инвалидность у пожилых людей с функциональными ограничениями ещё предстоит изучить.
Уникальной особенностью этого исследования является оценка мышечной силы и утомляемости. Старение связано с преимущественной потерей двигательных единиц типа II и последующей потерей мощности. Поскольку мышечная сила более тесно связана с функциональными показателями при таких видах деятельности, как подъем по лестнице, ходьба и вставание со стула, важно оценить эффективность анаболической терапии на мышечную силу. Мужчины в группе, принимавшей тестостерон, значительно увеличили силу как нижних, так и верхних конечностей больше, чем мужчины, получавшие плацебо. Кроме того, изменения в силе жима ногами и жима лёжа были в значительной степени связаны с изменениями в силе подъёма по лестнице, что усиливало роль мышечной силы в выполнении функциональных действий.
Утомляемость мышц, оцениваемая по количеству повторений до отказа при 80%ПМ исходной силы жима лёжа и жима ногами, не изменилась ни в одной группе. Поскольку местная мышечная утомляемость находится в связи с мышечной силой, небольшие изменения силы в 1–2%, наблюдаемые в ходе исследования у мужчин, получавших тестостерон, не были адекватными для отражения изменений в утомляемости. Более того, принцип специфичности предполагает, что снижение утомляемости произойдёт при систематических упражнениях с отягощениями, выполняемых в течение длительного времени с высокообъёмными тренировками с низкой интенсивностью (в исследованиях же регулярные тренировки были запрещены протоколом).
Изменения в силе жима ногами не различались между группами, хотя сила верхних конечностей значительно улучшилась у мужчин, принимавших тестостерон. Об этих региональных различиях в реакции разных групп мышц на андрогены сообщалось и в других исследованиях. Некоторые долгосрочные исследования тестостерона также не выявили улучшения силы нижних конечностей при заместительной терапии тестостероном. В целом, исследования, в которых использовались более высокие дозы тестостерона и достигались больший прирост мышечной массы тела. Напротив, те исследования, в которых использовались относительно более низкие дозы тестостерона, достигали меньшего прироста мышечной массы. Одной из возможных причин того, что в данном исследовании не было обнаружено значительного улучшения силы жима ногами, может быть относительно небольшое увеличение общей мышечной массы тела на 0,9 кг, наблюдаемое через 6 месяцев, с последующим её снижением до 0,32 кг в течение оставшихся 24 месяцев.
Хотя соблюдение режима лечения в обеих группах составило более 90%, возможно, что со временем испытуемые стали менее усердными в применении геля. Возрастное снижение физической функции кажется вероятным, поскольку у мужчин, принимавших плацебо, также наблюдалось снижение мышечной массы, силы и физических функций с течением времени. Вполне возможно, что тестостерон играет роль в смягчении возрастного снижения этих показателей.
Испытание TEAAM является одним из крупнейших и самых продолжительных испытаний тестостерона. Доза тестостерона повышала и поддерживала концентрацию тестостерона в сыворотке крови на среднем уровне у здоровых молодых мужчин. Насколько нам известно, совокупность показателей мышечной деятельности, включая мышечную силу, мышечную мощность и утомляемость, позволила провести более полную оценку мышечной деятельности, чем это проводилось в любом другом исследовании тестостерона у пожилых мужчин. Трёхлетняя продолжительность вмешательства была достаточной, чтобы наблюдать функциональные изменения, как в нижних, так и в верхних предельных показателях физической функции.
Было показано, что тренировки с отягощениями усиливают анаболическое воздействие андрогенов на мышечную массу, максимальную произвольную силу, мышечную силу и физическую функцию. Точно так же спортсмены, которые используют супрафизиологические дозы андрогенов для улучшения спортивных результатов, часто комбинируют эти препараты с тренировками для конкретных задач, что приводит к повышению производительности. Таким образом, вполне возможно, что дополнительные функциональные тренировки могут потребоваться для увеличения и перевода скромного прироста массы скелетных мышц, мышечной силы и лабораторных показателей физической функции в клинически значимые улучшения показателей здоровья и инвалидности. Эта гипотеза должна быть проверена в рандомизированных исследованиях адекватной мощности. Более того, исследование TEAAM не позволило выявить влияние вмешательства на сердечно-сосудистые заболевания или заболевания предстательной железы; следовательно, на основе этих данных невозможно установить долгосрочную безопасность терапии тестостероном и соотношение риска и пользы.
