THE FEMALE ATHLETE – PUBERTY, MENARCHES, AND PREGNANCY

by Dr. Janet E. Hall Jurkowski

The female athlete has been the subject of an increasing amount of research in recent years. The research has provided some understanding of the interrelationships between exercise and reproduction functions. Although there is still much to be learned, we can begin to deal with some of the practical concerns affecting the female athlete.

Exercise Performance

Exercise performance at different times during the menstrual cycle has been studied in a number of ways. Most motor function tests are not altered by the day of the cycle on which they are performed. An exception is reaction time which has been found to be lower in the luteal phase (second half) of the menstrual cycle. There is some suggestion that strength is decreased during, and a few days before, menstruation. Performance of high intensity exercise, tested by cycling to exhaustion at 100 per cent of maximum oxygen uptake, has been shown to be greater in the luteal phase. However, other tests of maximum performance have not provided sufficient support to make this a generalized statement. Records have been set by world class female athletes in all phases of their menstrual cycle.

There will clearly be individual differences, but in general, athletes appear to be able to compensate for any small cyclic variations in physical capacity by other factors such as motivation.

Delayed Menarche

Menarche, the onset of menstrual periods, occurs later in a significant proportion of female athletes. In those who are affected, breast development is also delayed, but the development of pubic and axillary hair is not. The effect is most notable in those whose activities demand a high energy output such as distance running and swimming. Women at a higher competitive level are more susceptible.

It was initially suggested that the association of delayed menarche with training occurred because late maturers have a more suitable body type for competitive athletics. Another suggestion was that late maturers may be more socially inclined to pursue athletics.

It is now accepted that some factors associated with certain types of activities actually cause delayed menarche. It is significant that those groups of athletes most affected by delayed menarche have a low degree of body fat. One popular theory holds that there is a critical amount of body fat which is necessary before menarche can occur. In the lean population of athletes, this may be one of the mechanisms whereby menarche is delayed. However, progression of sexual development and menarche have frequently been found to correlate with periods of decreased training or injury with no change in body fat. This suggests that there are other factors associated with intense training that must be important.

The average age of menarche in North America is 12 1/2 to 13 years. In athletes, this may be delayed to an average of 15 years. In general, when menarche is delayed beyond 14 years with the absence of breast and pubic hair development or at age 16 in the presence of these secondary sexual characteristics, even in a girl involved in intensive training, medical advice should be sought to rule out other causes of delayed menarche and provide needed reassurance.

Abnormal Cycles

Oligomenorrhea (infrequent or irregular cycles) and secondary amenorrhea (the cessation of periods at sometime after menarche) are not uncommon occurrences in athletes. The incidence of menstrual disturbances is particularly notable in runners, swimmers, and gymnasts and is also more common in younger women, in those who have previously had irregular cycles and in those who have not had a pregnancy. Low body fat, a high degree of stress associated with performance and high absolute amount of physical exercise are also important determinants.

The causes of secondary amenorrhea in athletes are not completely clear and a number of theories have been proposed.

Body Fat: The concept of a critical weight or fat/lean ratio has received a great deal of attention. Peripheral fat is important for converting androgens to estrogens. In addition, extreme leaness is associated with a much higher proportion of catechol-estrogens which have very little potency in terms of the reproduction function. Comparision has been made with anorexia nervosa, a psychiatric condition, in which amenorrhea and decreased body fat are also related. Hormonal patterns are similar in anorexia nervosa and in some amenorrheic athletes and resumption of menstrual periods may coincide with weight gain in both.

Physical And/Or Emotional Stress: Studies have shown that fat/lean ratio cannot entirely explain exercise amenorrhea. Periods have returned with a decrease in training or lay-offs due to injury with no change in body fat. This suggests that some factor relating to the physical work itself or perhaps the absolute energy expenditure or to the emotional stresses involved is important.

Hormone Changes: Initiation and maintenance of menstrual cycles involves a complex interplay of neurotransmitters and hormones from the hypothalamus, pituitary and ovaries. Hormonal changes which occur during exercise may be crucial in the development of exercise amenorrhea. In particular, increases in B-endorphins and prolactin which have been shown to occur with exercise may inhibit the hypothalamic and pituitary changes required for development of the ovum and ovulation.

Diet: Athletes with amenorrhea have been observed to eat less protein and more carbohydrates than their peers with regular menstrual cycles. It is not yet known whether this may be a significant factor in menstrual disturbances.

The long-term effects of athletic amenorrhea are not completely clear. There is some evidence that it is temporary and reversible with a change in lifestyle, but studies are still in progress. In addition, a number of problems can be associated with the alterations in hormone levels which accompany amenorrhea and anovulation. Overgrowth of the lining of the uterus, altered strength of bone and hair growth are some of these problems.

As with any woman who develops amenorrhea, the amenorrheic athlete requires gynecologic investigation, which is aimed at ruling out other potential causes of amenorrhea and at dealing with its side effects. Investigation will usually involve history, physical examination, a number of blood tests, and occasionally administration of hormones or special x-rays of the skull. If investigations reveal that there is sufficient estrogen to support growth of the lining of the uterus, progesterone may be required on a cyclic basis. This will promote menstrual flow and prevent andometrial hyperplasia. If estrogen levels are low both supplemental estrogen and cyclic progesterone will be required to maintain reproductive tissues and bone density.

PREGNANCY

Infertility: As noted above, reversibility of athletic amenorrhea has not been conclusively proven, although periods tend to recur when training is decreased or stopped. In addition to amenorrhea, infertility can result from other alterations in the menstrual cycle. In some women, training is associated with a short luteal phase or second half of the cycle. In this instance, insufficient progesterone is produced. This hormone is required to maintain pregnancy in its very early stages. Any concerns regarding infertility should be discussed with a physician. If an alteration in training is not effective in restoring regular cycles and pregnancy is desired, ovulation can often be induced by the use of hormones.

Contraception: The absence of menstrual periods does not guarantee that pregnancy cannot occur.

The use of oral contraceptives will often reduce the symptoms associated with the menstrual period. In addition, some athletes have used birth control pills successfully to alter the timing of their menstrual flow so as not to interfere with major competitions. Consultation with a physician is advised.

Exercise During Pregnancy: Women who are in better physical condition prior to pregnancy have larger babies and shorter labor. Oxygen uptake is usually well-maintained during pregnancy without training. Studies to date indicate some cause for concern in women who train during pregnancy. Most of the information comes from studies of women in the work force. It has been shown that women who work up until term, particularly if this involves a lot of standing, have smaller babies. Training studies in animals have shown an increased perinatal mortality as well as intrauterine growth retardation in offspring. These effects are probably explained by the fact that during exercise, blood flow is diverted to working muscle and away from the uterus and placenta. During treadmill exercise, fetal heart rate monitoring suggests that there may be periods of decreased oxygen to the fetus. Although unexplained, recent studies have indicated a higher rate of caesarian sections in runners.

In general, problems associated with pregnancy are greatest when heavy exercise is continued through the third trimester. Mild exercise is probably acceptable, but if an athlete wants to continue to train throughout her pregnancy, this should only be done under the close supervision of her physician.

SUMMARY

Athletic participation may be associated with a number of problems relating to reproductive function — delayed menarche, abnormal menstrual cycles, infertility and pregnancy. An increasing awareness of these problems and an understanding of some of the mechanisms involved is making it possible for physicians to deal with concerns of the female athlete while respecting her desire to continue to train and compete.

Dr. Janet E. Hall Jurkowski is a member of the Canadian Association of Sports Sciences.

un corps sain

ATHLÉTISME – PUBERTÉ, PREMIÈRES RÈGLES ET GROSSESSE

par le Dr Janet E. Hall Jurkowski

Depuis quelques années, on effectue de plus en plus de recherches sur la femme en tant qu’athlète et on comprend mieux les rapports qui existent entre l’athlétisme et les fonctions de la reproduction. Certes, les connaissances acquises restent encore imcomplètes, mais on peut néanmoins dégager quelques points pratiques.

Performance

On a fait de nombreuses études sur la performance de l’athlète féminin à divers moments du cycle menstruel. Pour la plupart des tests de mouvement, les résultats ne varient guère d’un jour à l’autre du cycle, si ce n’est le temps de réaction qui est plus lent durant la phase lutéale, c’est-à-dire la deuxième phase du cycle menstruel. Tout semble indiquer que les forces diminuent pendant la menstruation et quelques jours auparavant. Par contre, dans le cas d’exercices intensifs comme faire du vélo jusqu’à épuisement en respirant le VO2 Max, la performance se révèle meilleure durant la phase lutéale. Toutefois, d’autres tests semblables ont eu lieu et les résultats ne permettent pas de généraliser. Des athlètes féminins de catégorie mondiale ont établi des records durant toutes les phases de cycle menstruel.

Certes, on notera des différences suivant les individus, mais en général, les athlètes féminins semblent pouvoir compenser par d’autres facteurs, telle la motivation, le peu d’énergie perdue au cours du cycle menstruel.

Retard Des Premières Règles

Pour un nombre marqué d’athlètes féminins, la première apparition des règles se produit assez tardivement. Le cas échéant, le développement des seins, mais non celui des poils pubiens et axillaires, est également différé. Ce phénomène se fait remarque particulièrement chez les athlètes qui doivent déployer beaucoup d’énergie, comme celles qui font de la natation ou de la course de fond. Et on l’observera d’autant plus que le niveau de compétition est plus élevé.

On a d’abord pensé que, si la première apparition des règles se produit plus tardivement pour celles qui font du sport, c’est parce que l’organisme qui n’a pas atteint sa maturité est mieux disposé pour l’athlétisme. Par la suite, on a cru le contraire, à savoir que les personnes dont la maturité physique est différée sont plus socialement disposées à faire de l’athlétisme.

On admet présentement que certains facteurs associés à certains genres d’exercices sont réellement la cause du retard des premières règles. Il est révélateur que les athlètes qui sont les plus susceptibles de voir leurs premières règles différées, sont celles dont l’organisme contient peu de graisse. Suivant une théorie populaire, l’organisme doit contenir une certaine quantité de graisse avant que n’apparaissent les règles. Pour l’athlète svelte, il se peut que l’absence de graisse soit l’un des facteurs qui retarde la première apparition des règles. Toutefois, on a découvert que le développement sexuel et les premières règles peuvent se produire au moment où l’athlète diminue son entraînement ou l’arrête à cause d’une blessure, et ce, sans qu’elle prenne de poids. Il y a donc d’autres facteurs associés à l’entraînement intensif qui doivent être importants.

En Amérique du Nord, les jeunes filles ont, en moyenne, leur première menstruation entre 12 1/2 ans et 13 ans. En général, si les premières règles ont lieu après 14 ans sans que les seins se soient développés et les poils pubiens soient apparus, ou à 16 ans lorsque ces traits sexuels secondaires sont présents, on conseille à une athlète, même si elle se livre à un entraînement intensif, de voir un médecin. De cette façon, elle sera rassurée en apprenant que le retard de ses règles n’est pas dû à d’autres causes.

Cycles menstruels anormaux

L’oligoménorrhée (diminution de la fréquence des règles) ou la spanioménorrhée (allongement de cycle menstruel) et l’aménorrhée secondaire (arrêt des régies après le début des menstruations) s’observent assez fréquemment chez les athlètes. L’incidence des troubles menstruels se fait remarquer particulièrement parmi les coureuses, les nageuses et les gymnastes. Ces troubles sont également communs chez les jeunes femmes, chez celles qui ont déjà des règles irrégulières ou chez celles qui n’ont jamais été enceintes. Bref, parmi les facteurs importants pouvant causer des cycles menstruels anormaux, on compte un taux peu élevé de graisse dans l’organisme, un stress très considérable associé à la performance et de très nombreux exercices physiques.

Taux de graisse dans l’organisme: On s’est penché attentivement sur le problème du poids. La présence de graisse dans les régions externes du corps est importante pour convertir les androgènes en oestrogènes. De plus, on associe une maigreur extrême à un taux très élevé de cathécol-oestrogène, ce qui n’est guère favorable aux fonctions de la reproduction. On a comparé cet état à l’anorexie mentale, maladie qu’on associe également à la maigreur et à l’aménorrhée et dans laquelle on retrouve le même schème hormonal. Dans les deux cas, la reprise des règles pourra coïncider avec une augmentation de poids.

Stress physiologique ou psychologique: Des études ont démontré que l’aménorrhée liée à l’exercice ne dépend pas uniquement du taux de graisse dans l’organisme. On a remarqué que les règles réapparaissent lorsque l’athlète diminue ses activités ou doit se reposer à la suite d’une blessure sans pourtant changer de poids. Il semble donc y avoir un autre facteur important qui est lié à l’effort physique même, à la dépense absolue d’énergie ou aux facteurs d’agression psychologiques.

Changements hormonaux: La première apparition des règles et la continuation du cycle menstruel résultent du jeu complexe des neuro-transmetteurs et des hormones hypothalamiques, pituitaires et ovariennes. Les changements hormonaux qui se produisent pendant un exercice peuvent être cruciaux dans le développement de l’aménorrhée. Plus particulièrement, l’exercice contribue à faire augmenter le taux de certaines hormones, dont la B-endophrine et la prolactine, qui enraient les changements hypothalamiques et pituitaires nécessaires à la formation de l’oeuf et à l’ovulation.

Alimentation: On a remarqué que les athlètes souffrant d’aménorrhée mangent moins de protéines et plus de glucides que les personnes dont le cycle menstruel est régulier.

On ne sait pas encore si ce facteur est important pour expliquer les troubles menstruels. On ne sait pas encore quelles sont, à long terme, les conséquences de l’aménorrhée causée par l’exercice. Tout indique que cet état est temporaire et peut se corriger par un changement d’habitudes. Cependant, des études sont toujours en cours. En outre, certains problèmes peuvent être associés à la modification des taux hormonaux qui accompagnent l’aménorrhée et l’anovulation: la muqueuse de l’utérus peut devenir plus épaisse, la force des os diminuer et la pousse des poils augmenter.

Comme pour toute personne souffrant de la même maladie, l’athlète aménorrhéique devra voir un gynécologue afin de s’assurer que la cause du désordre est bien l’exercice et de prendre des mesures pour traiter les effets secondaires. L’examen comprend d’ordinaire l’histoire du cas, l’examen physique, des prises de sang et, parfois, l’administration d’hormones ou des radiographies spéciales du crâne. Si l’examen révèle qu’il y a suffisamment d’oestrogène pour faire épaissir la muqueuse de l’utérus, la patiente doit prendre de la progestérone suivant son cycle menstruel afin de favoriser l’écoulement et prévenir l’hyperplasie de l’endomètre. Si le taux d’oestrogène est bas, elle doit prendre, en plus de la progestérone, de l’oestrogène supplémentaire pour maintenir les tissus reproducteurs et consolider les os.

Grossesse

Stérilité: Comme on l’a noté ci-dessus, il n’est pas prouvé de façon décisive que l’aménorrhée causée par l’exercice peut se corriger, bien que les règles aient tendance à réapparaître quand les exercices sont diminués ou interrompus. Par ailleurs, les désordres du cycle menstruel peuvent entraîner la stérilité. Chez certaines athlètes, la phase lutéale ou la deuxième phase du cycle menstruel est écourté. Dans ce cas, la production de progestérone est insuffisante. Cette hormone est nécessaire pour maintenir une grossesse tout au début. Si la patiente craint d’être stérile, elle doit consulter un médecin sans tarder. Et lorsqu’un changement dans les habitudes d’entraînement ne rétablit pas le cycle menstruel et que la personne désire devenir enceinte, l’ovulation peut être provoquée par des hormones.

Contraception: Même si une personne souffre d’aménorrhée, il n’est pas assuré qu’elle ne deviendra pas enceinte.

L’usage de contraceptifs oraux réduira souvent les symptômes associés aux règles. Ainsi, certaines athlètes prennent la pilule anticonceptionnelle pour changer le rythme de l’écoulement menstruel afin de n’être pas gênées pendant les compétitions importantes. Il est sage dans ce cas de consulter un médecin.

Exercices durant la grossesse: Les femmes qui jouissent d’une bonne condition physique avant la grossesse donnent naissance à des bébés de bonne taille et accouchent plus facilement. La quantité d’oxygène qu’elles absorbent restent à peu près la même, bien qu’elles aient cessé de s’entraîner. Suivant les études faites jusqu’à ce jour, il serait contre-indiqué de s’entraîner durant une grossesse. La plupart des renseignements obtenus proviennent d’études menées auprès de femmes qui occupent un emploi. Ces études ont démontré que celles qui travaillent jusqu’au moment d’accoucher ont des bébés de taille plus petite, surtout si leur travail exige qu’elles soient souvent debout. Lorsque des animaux sont soumis à des exercices, le taux de mortalité périnatale augmente et la croissance intra-utérine de leurs petits accuse un retard. C’est que, durant qu’ils s’exercent, le sang est dirigé plutôt vers les muscles en action que vers l’utérus et le placenta. Durant des exercices particulièrement difficiles, on a mesuré le rythme cardiaque du foetus et on a découvert qu’il pourrait y avoir des moments où celui-ci reçoit moins d’oxygène. Par ailleurs, des études récentes ont révélé que le nombre de césariennes est plus élevé parmi les coureuses. Ce phénomène reste inexpliqué.

En général, les problèmes associés à la grossesse sont plus sérieux lorsque la mère continue à faire des exercices difficiles au cours du troisième trimestre. Les exercices faciles sont probablement acceptables. Toutefois, pour une athlète qui désire continuer à s’entraîner tout le temps qu’elle est enceinte, il serait sage de se faire surveiller par un médecin.

CONCLUSION

L’athlétisme peut être associé à certains problèmes touchant les fonctions de la reproduction, tels l’apparition tardive des premières règles, les cycles menstruels anormaux, la stérilité et la grossesse. C’est en se sensibilisant à ces problèmes et en comprenant certains des mécanismes en question que les médecins peuvent s’occuper des athlètes féminins tout en tenant compte de leur désir de continuer à s’entraîner et à participer à des compétitions.

Le Dr Janet E. Hall Jurkowski est membre de l’Association canadienne des sciences sportives.