Hematokryt, testosteron oraz EPO a wyniki sportowe

Poziom hematokrytu można ustalić w badaniu morfologii krwi, w laboratorium (skierowanie od lekarza rodzinnego lub na własną rękę). Istnieją także dedykowane urządzenia np. mission plus HB (nakłucie palca) – jednak w wielu z nich poziom hematokrytu jest jedynie szacowany. Realne dane przynoszą tylko badania laboratoryjne. Spadek ilości hematokrytu może mieć związek z krwawieniami, niedoborem żelaza, marskością wątroby, anemią, chorobami szpiku, nowotworami; wzrost np. z odwodnieniem, stosowaniem środków dopingujących (EPO, testosteron). Ale jednoznacznie stwierdzono, że spadek ilości czerwonych krwinek ma związek z intensywnym wysiłkiem (intensywne treningi, zawody). Rozpad erytrocytów stwierdza się np. u biegaczy, triatlonistów. Przyczyną hemolizy wysiłkowej wg J. Górskiego jest uszkodzenie mechaniczne związane z „przeciskaniem się” krwinek przez naczynia włosowate pod ciśnieniem, ucisk na podeszwy stóp, ucisk kurczących się mięśni na naczynia, stres oksydacyjny, a także zakwaszenie i wzrost ciepłoty ciała. Co daje np. doping EPO? Wielokrotnie szybszą regenerację np. po biegu czy etapie kolarskim. Osoba bez "wspomagania" będzie miała katastrofalnie niski poziom hematokrytu => mniejsza moc, szybkość, wytrzymałość. Zawodnik na farmakologii podejdzie do kolejnego wysiłku - jakby poprzedni nie istniał. Jak wspomina Tyler Hamilton - miało to największe znaczenie przy trwających wiele tygodni zawodach. Na takiej samej zasadzie działały transfuzje krwi - sztucznie i gwałtownie wzrastał poziom hematokrytu.

SAA a poziom hematokrytu – jaki wpływ ma testosteron na hematokryt?

Od lat 50’ XX wieku w sporcie stosowane są sterydy anaboliczno-androgenne. Jednym z pierwszych był metanabol (methandienone), pochodna testosteronu, głównie podawana oralnie. Jak się okazuje, te środki dopingujące z grupy SAA nie tylko przyczyniają się do zwiększania siły, masy – ale także mogą mieć wpływ na wydolność zawodnika (zwiększenie syntezy erytropoetyny). Nawet najzwyklejszy testosteron (np. enanthate) okazuje się mieć znaczący wpływ na poziom hematokrytu. Wiele badań nad testosteronem u starszych mężczyzn musiano przerwać, gdyż poziom hematokrytu przekraczał 54% [3,4]. W studium wzięło udział 60 mężczyzn w wieku 60-75 lat oraz 61 z grupy 19-35 lat. Badanie ukończyło 52 młodych mężczyzn oraz 52 starszych. Podzielono ich na 5 grup; podawano im domięśniowo 25, 50, 125, 300 lub 600 mg testosteronu enanthate tygodniowo. Dodatkowo podawano im agonistę GnRH (leuprolide depot, 7.5 mg). Preparat ten początkowo wpływa na zwiększenie się ilości testosteronu i DHT poprzez stymulację LH i FSH. Jednakże, w późniejszym czasie, przy podawaniu ciągłym, przyczynia się do drastycznego spadku ilości wytwarzanego w jądrach testosteronu. Znany jest mechanizm działania tej substancji. Leuprolide oddziałuje na receptory w przednim płacie przysadki mózgowej, „blokując” je. W wyniku tego komórki Leydiga w jądrach przestają wytwarzać testosteron, którego stężenie w surowicy w ciągu 2 do 4 tygodni po rozpoczęciu leczenia zmniejsza się do wartości kastracyjnych (mniejsze niż 0,5 ng/ml). [7]

Okazało się, że starsi mężczyźni (60-75 lat) są o wiele bardziej wrażliwi na zwiększanie się poziomu hematokrytu wskutek wpływu testosteronu egzogennego, w porównaniu do młodych. Żaden młody mężczyzna (wiek 19-35 lat) nie przekroczył poziomu 54% hematokrytu, nawet przy dawce 600 mg testosteronu enanthate (długie estry) tygodniowo. Naukowcy nie wiedzą w jaki sposób testosteron wpływa na poziom erytropoetyny. Spekulują, że testosteron oddziałuje na szpik kostny, zwiększając liczbę komórek odpowiadających na erytropoetynę (progenitorowych – wyjaśnienie dalej).

Wyniki

• Ustalono, że poziom hematokrytu bezpośrednio zależy od dawki testosteronu.
• Paradoksalnie (bo poziom hematokrytu powinien bezpośrednio wynikać z poziomu EPO) nie stwierdzono, by poziom testosteronu wolnego i całkowitego korelował z ilością EPO (zarówno w analizie danych wyjściowych, jak i w trakcie eksperymentu).
• Poziom EPO był „losowy” np. największy wzrost EPO osiągnęli młodzi mężczyźni z grupy 125 mg testosteronu (większy niż w grupach 300 i 600 mg testosteronu enanthate!).
• U mężczyzn w starszym wieku wynik był bardziej skorelowany z dawką testosteronu- największy poziom EPO odnotowano w grupach 300 i 600 mg testosteronu.
• 83% starszych mężczyzn w grupie 25 mg testosteronu, 58% w grupie 50 mg, 75% w grupie 125 mg, 85% w grupie 300 mg oraz 83% w grupie 600 mg osiągnęło szczytowy poziom hematokrytu w 12 tygodniu.
• 42% młodych mężczyzn z grupy 125 mg testosteronu, 70% w grupie 300 mg oraz 85% z grupy 600 mg - osiągnęło szczytowy poziom hematokrytu w 12 tygodniu podawania hormonu.

EPO a poziom hematokrytu

Rewolucję przyniosło dopiero stworzenie syntetycznej erytropoetyny, hormonu peptydowego (w kolejnych generacjach: EPO, dEPO, CERA).

Czym jest EPO?

„Endogenna erytropoetyna (EPO) jest białkiem wytwarzanym głównie w nerkach przez komórki okołocewkowe przypominające fibroblasty. Głównym czynnikiem stymulującym wydzielanie EPO jest niedobór tlenu, a zasadniczym fizjologicznym działaniem, stymulacja erytropoezy w szpiku kostnym.” [5] W skrócie: podawanie EPO stymuluje powstawanie erytrocytów. Erytropoetyna łączy się z receptorami na błonach komórek rezerwowych (progenitorowych, swoistych komórek macierzystych) krwinek czerwonych, w szpiku kostnym. [6]

Skąd eksplozja popularności EPO w latach 1990-2000?

Wynikała bezpośrednio z możliwości zwiększania się ilości hematokrytu wskutek stosowania erytropoetyny i niewykrywalności stosowania dopingu. Kontrolujący byli w stanie tylko pośrednio udowodnić stosowanie EPO – jeśli wynik hematokrytu u zawodnika wynosił powyżej 50%. Jednak kolarze byli w stanie najprostszymi sposobami obejść test. Kolejne wersje EPO jeszcze bardziej komplikowały sytuację. Zdesperowani kontrolerzy posunęli się nawet do wyrafinowanego podstępu: „kierujący WADA Australijczyk Robert Fahey opowiedział [...] jak złapano na dopingu Riccarda Ricco, Włocha, który wygrał dwa etapy tegorocznego TdF. Szefowie Roche Pharmaceuticals zgodzili się wprowadzić do produkowanej przez siebie erytropoetyny CERA (sprzedawanej pod nazwą Micera jako lek na anemię) specjalną cząsteczkę. Posłużyła ona jako znacznik i dzięki temu mógł wreszcie powstać wiarygodny test na tę odmianę EPO, dotychczas uważaną za niewykrywalną. Roche to jedna z firm współpracujących z WADA w ramach specjalnego programu wywiadowczego, pozwalającego uprzedzać ruchy dopingujących się sportowców” [1]

Jak dużo dawał doping EPO?

„Na przykład u Hamiltona (elitarnego kolarza, zamieszanego w gigantyczną aferę dopingową razem z Lancem Armstrongiem) naturalny hematokryt wynosił 42%. Biorąc EPO i osiągając granicę 50% Hamilton zwiększył swój hematokryt o 8 punktów, czyli 19 procent. Innymi słowy, Hamilton mógł dostarczyć mięśniom 19% więcej tlenu i czerwonych krwinek, osiągnąć potężną zwyżkę mocy i wciąż przejść bezkarnie badania antydopingowe” [2]

Ale ... nie ma nic za darmo. "Ocenia się, że w latach 80. XX wieku około 20 zgonów zawodowych kolarzy było spowodowanych bezpośrednio stosowaniem EPO." [9]

Podsumowanie

Jak widać testosteron może znacząco zwiększać poziom hematokrytu, jednak jego wpływ na poziom EPO pozostaje jedną wielką zagadką, a badania są niejednoznaczne.

Stąd nie dziwi fakt, że sportowcy dyscyplin wytrzymałościowych (np. kolarze w latach 1990-2000) chętniej sięgali po EPO, niż po testosteron. Ten ostatni był stosowany głównie w plastrach lub w wersji oralnej (testosterone undecanoate, Andriol), w niewielkich dawkach [2]. Stosowanie testosteronu w dyscyplinach wytrzymałościowych może przynieść odwrotne od zamierzonych skutki: wzrost masy ciała zabija osiągi wytrzymałościowe np. kolarzy czy biegaczy, „pompa” uniemożliwia długotrwałą pracę wytrzymałościową – np. nogi, plecy; na koniec- w dobie obecnych testów antydopingowych wykrycie dopingu testosteronem nie stanowi żadnego problemu.