Cardiorespiratory fitness mediates cortisol and lactate responses to winter and summer marches

J Med Biochem. 2024 Jan 25;43(1):72-85. doi: 10.5937/jomb0-44369.

Abstract

Background: The influence of homeostatically regulated physiological processes, including cardiorespiratory fitness (VO2max), on the response to physical stressors such as acclimatisation and marching, remains understudied. We aimed to investigate the effects of summer and winter acclimatisation and marching on cortisol levels and blood lactate, to gain insight into the role of these physiological processes in the stress response.

Methods: Two groups of young Europeans, classified as poor (PCF; n=9) and good physical condition (GCF; n=21), based on a VO2MAX threshold of 40 mL O2/ kg/min, underwent 2-h March (6-7 km/h) in winter (5˚C) and summer (32˚C). Commercial tests, UniCel DxI Access Cortisol assay and EKF Biosen Clinic/GP assay were used for cortisol and lactate blood measurements (morning samples and those taken immediately after marches), respectively.

Uvod: Uticaj homeostatski regulisanih fizioloških procesa, uključujući kardiorespiratornu kondiciju (VO2max), na odgovor na fizičke stresore poput aklimatizacije i marširanja, ostaje nedovoljno proučen. Cilj istraživanja je bio i da se ispita uticaj aklimatizacije i marširanja tokom leta i zime na nivoe kortizola i laktoze u krvi, pružajući uvid u ulogu ovih fizioloških procesa u odgovoru na stres.

Metode: Dve grupe mladih Evropljana, klasifikovane kao osobe sa slabom (PCF; n=9) i dobrom fizičkom kondicijom (GCF; n=21), na osnovu praga VO2MAX od 40 mL O2/kg/min, su bile izložene dvosatnom maršu (6-7 km/h) u dva navrata, zimi na 5°C i leti, na 32°C. U uzorcima krvi (jutarnji i neposredno nakon marša) su određivani nivoi kortizola i laktata komercijalnim testovima, UniCel DxI Access Cortisol i EKF Biosen Clinic/GP.

Rezultati: Bazalni nivoi kortizola su bili značajno viši na 5°C nego na 32°C (u PCF grupi: P=0,0079); nakon marširanja na 5°C kortizol opada u obe grupe a povećan je na 32°C samo u PCF grupi. Bazalni nivoi laktoze bili su viši na 32°C samo u GCF grupi (poredeći sa PCF grupom, P=0,0014) i nakon marširanja (poredeći sa bazalnim vrednostima, P=0,0002).

Zaključak: Za osobe sa lošijom fizičkom kondicijom, hladnoća je veći stres od vrućine, bazirano na višim nivoima bazalnog kortizola. Anaerobni metabolizam pre vladava kod osoba sa boljom fizičkom kondicijom na visokoj ambijentalnoj temperaturi, bazirano na višim baznim nivo ima i posle marširanja. Studija je značajna za indidvidualnu optimizaciju treninga/performansi jer ukazuje na povezanost fizioloških odgovora na stres i individualne fizičke kondicije.

Keywords: Cory cycle; VO2MAX; acclimatisation; cardiorespiratory fitness; cate cholamines; cortisol; gluconeogenesis; glycolysis; lactate; marching; physical activity; thermoregulation.