Эндокринная система в спорте и физ активности. Спорт и эндокринная система. Основные принципыспортивной эндокринологии

В. Н. Селуянов, В. А. Рыбаков, М. П. Шестаков

Глава 1. Модели систем организма

1.1.6. Эндокринная система

Эндокринная система состоит из желез внутренней секреции: гипофиза, щитовидной, околощитовидных, поджелудочной, надпочечников, половых. Эти железы выделяют гормоны - регуляторы обмена веществ, роста и полового развития организма.

Регуляция выделения гормонов осуществляется нервно-гуморальным путем. Изменение состояния физиологических процессов достигается посылкой нервных импульсов из ЦНС (ядер гипоталамуса) к некоторым железам (гипофизу). Выделяемые передней долей гипофиза гормоны регулируют деятельность других желез - щитовидной, половых, надпочечников.

Принято различать симпатоадреналовую, гипофизарно адренокортикальную, гипофизарно половую системы.

Симпатоадреналовая система ответственна за мобилизацию энергетических ресурсов. Адреналин и норадреналин образуются в мозговом веществе надпочечников и вместе с норадреналином, выделяющимся из нервных окончаний симпатической нервной системы, действует через систему «аденилатциклаза циклический аденозинмонофосфат (цАМФ)». Для необходимого накопления цАМФ в клетке требуется ингибировать цАМФ фосфодиэстеразу - фермент, катализирующий расщепление цАМФ. Ингибирование осуществляется глюкокортикоидами (инсулин противодействует этому эффекту).

Система «аденилатциклаза-цАМФ» действует следующим образом. Гормон током крови подходит к клетке, на наружной поверхности клеточной мембраны которой имеются рецепторы. Взаимодействие гормон рецептор приводит к конформации рецептора, т. е. активации каталитического компонента аденилатциклазного комплекса. Далее из АТФ начинает образовываться цАМФ, который участвует в регуляции метаболизма (расщеплении гликогена, активизации фосфофруктокиназы в мышцах, липолиза в жировых тканях), клеточной дифференциации, синтезе белков, мышечного сокращения (Виру А. А., 1981).

Гипофизарно-адренокортикальная система включает нервные структуры (гипоталамус, ретикулярную формацию и миндалевидный комплекс), кровоснабжение и надпочечники. В состоянии стресса усиливается выход кортиколиберина из гипоталамуса в кровоток. Это вызывает усиление секреции адренокортикотропного гормона (АКТГ), который током крови переносится в надпочечники. Нервная регуляция воздействует на гипофиз и приводит к секреции либеринов и статинов, а они регулируют секрецию тропных гормонов аденогипофиза АКТГ.

Механизм действия глюкокортикоидов на синтез ферментов может быть представлен следующим образом (по А. Виру, 1981).

1. Кортизол, кортикостерон, кортикотропин, кортиколиберин проходят через клеточную мембрану (процесс диффузии).

2. В клетке гормон (Г) соединяется со специфическим белком - рецептором (Р), образуется комплекс Г-Р.

3. Комплекс Г-Р перемещается в ядро клетки (через 15 мин.) и связывается с хроматином (ДНК).

4. Стимулируется активность структурного гена, усиливается транскрипция информационной РНК (и-РНК).

5. Образование и РНК стимулирует синтез других видов РНК. Непосредственное действие глюкокортикоидов на аппарат трансляции состоит из двух этапов: 1) освобож-дения рибосом из эндоплазматической сети и усиления агрегации рибосом (наступает через 60 мин.); 2) трансляции информации, т. е. синтеза ферментов (в печени, в железах внутренней секреции, скелетных мышцах).

После выполнения своей роли в ядре клетки Г отцепляется от рецептора (время полураспада комплекса - около 13 мин.), выходит из клетки в неизменном виде.

На мембранах органов мишеней имеются специальные рецепторы, благодаря которым осуществляется транспорт гормонов в клетку. Клетки печени имеют особенно много таких рецепторов, поэтому глюкокортикоиды в них интенсивно накапливаются и метаболизируются. Время полужизни большинства гормонов составляет 20-200 мин.

Гипофизарно щитовидная система имеет гуморальные и нервные взаимосвязи. Предполагается ее синхронное функционирование с гипофизарно адренокортикальной системой. Гормоны щитовидной железы (тироксин, трийодтиронин, тиротропонин) положительно сказываются на процессах восстановления после выполнения физических упражнений.

Гипофизарно половая система включает гипофиз, кору надпочечников, половые железы. Взаимосвязь между ними осуществляется нервным и гуморальным путем. Мужские половые гормоны андрогены (стероидные гормоны), женские эстрогены. У мужчин биосинтез андрогенов осуществляется в основном в клетках Лейдига (интерстициальных) семенников (главным образом тестостерон). В женском организме стероиды образуются в надпочечниках и яичниках, а также коже. Суточная продукция у мужчин составляет 4-7 мг, у женщин - в 10-30 раз меньше. Органы мишени андрогенов - предстательная железа, семенные пузырьки, семенники, придатки, скелетные мышцы, миокард и др. Этапы действия тестостерона на клетки органов-мишеней следующие:

Тестостерон превращается в более активное соединение 5-альфа-дегидротестостерон;

Образуется комплекс Г-Р;

Комплекс активизируется в форму, проникающую в ядро;

Происходит взаимодействие с акцепторными участками хроматина ядра (ДНК);

Усиливается матричная активность ДНК и синтез различных видов РНК;

Активизируется биогенез рибо- и полисом и синтез белков, в том числе андрогенозависимых ферментов;

Увеличивается синтез ДНК и активизируется клеточное деление.

Важно заметить, что для тестостерона участие в синтезе белка необратимо, гормон полностью метаболизируется.

Гормоны, попадающие в кровь, подвергаются катаболизму (элиминации, разрушению) преимущественно в печени, причем некоторые гормоны при росте мощности интенсивность метаболизма, в частности глюкокортикоидов, возрастает.

Основой повышения тренированности эндокринной системы являются структурные приспособительные перестройки в железах. Известно, что тренировка приводит к росту массы надпочечников, гипофиза, щитовидной железы, половых желез (через 125 дней детренировки все возвращается к норме, Виру А. А., 1977). Отмечено, что увеличение массы надпочечников сочетается с повышением содержания ДНК, т. е. интенсифицируется митоз растет количество клеток. Изменение массы железы связано с двумя процессами синтеза и деградации. Синтез железы прямо пропорционально зависит от ее массы и обратно пропорционально - от концентрации гормонов в железе. Скорость деградации увеличивается с ростом массы железы и механической мощности, уменьшается - с повышением концентрации анаболических гормонов в крови.

Физические нагрузки активируют систему гомеостаза, заставляя её работать на пределе. Во время нагрузок отмечается ускорение метаболических процессов в 10-20 раз.

В период занятий спортом организму необходимо систематически развивать большие мышечные усилия и работать на максимум. Физическая нагрузка, которую испытывают спортсмены в соревновательный период, ничем не отличается от нагрузки, полученной организмом во время марафонского забега длительностью 130 минут, либо от нагрузки, которой подвергается пауэрлифтер, когда он поднимает четырёхкратный вес своего тела на штанге. Механизмы, при помощи которых возможны такие серьёзные физические перегрузки, имеют прямое отношение к эндокринной системе, которая в свою очередь способствует выработке у организма адаптационных состояний.

В последнее время спортивная физиология всё больше углублялась в исследование эндокринной системы, обуславливающее адаптацию организма к высокоинтенсивным физическим нагрузкам. К примеру, в тренинге с отягощениями, немаловажную роль играет отклик гормональной системы во время проведения тренировки. Увеличение концентрации гормонов при выполнении упражнений с отягощениями осуществляется при соблюдении определённых условий. Резкий скачок уровня гормонов в крови (как правило он происходит при усилении гормонального синтеза, снижении функциональности печени, сокращении объёма крови, уменьшения периода полураспада и пр.), отмечающийся в период проведения тренировки с отягощениями и после неё, повышает вероятность корреляции гормонов и рецепторов на клетках-мишенях (клетках белков), или же гормонов и внутренних рецепторов клеток-мишеней (рецепторов стероидов). Вместе с изменениями гормонального фона увеличивается число несвязанных рецепторов, вдобавок отмечаются незначительные изменения в клетках. Связывание гормонов и рецепторов подразумевает активацию множества процессов, к примеру, взаимосвязь со стероидами способствует ускорению биосинтеза белка в мышечных тканях. Следовательно, роль анаболических гормонов (соматотропина, андрогенов, факторов роста) в биосинтезе белка, стимулируемого физическими нагрузками, а также роль инсулина в обмене гликогена во время тренировок на , имеет существенное значение при достижении спортивных результатов. Из-за всеобъемлющего действия гормонов в организме, ни одна другая система не функционирует должным образом. Итогом такого воздействия гормонов является повышенная заинтересованность учёных-эндокринологов, которые изучают зависимость спортивных показателей от уровня тех или иных гормонов.

Физические нагрузки или спортивная деятельность формируют для организма определённые условия, при которых не представляется возможным сделать выводы о поведении какой-либо из систем организма, находящейся в гомеостазе, иными словами, без воздействия физических нагрузок трудно было бы описать какие именно процессы происходят в момент «выхода» организма из состояния гомеостаза. На данный момент установлено, что стрессовое воздействие является специфическим, а в некоторых случаях, неопределённым, следовательно, степень гормонального отклика, также, как и его расположение, может меняться. Например, во время и после выполнений изолированных физических упражнений, где нагружаются только бицепс и трицепс, вероятно не будет каких-либо изменений уровня стероидных гормонов, при этом содержание ИФР-1 (инсулиноподобного фактора роста 1) может быть достаточно высоким, в данном случае, оно возможно будет высоким в мышцах рук. Вариативность силы гормонального отклика может объясняться степенью интенсивности физических нагрузок – низкоинтенсивные тренировки способствуют менее выраженным изменениям гормонального уровня, в отличие от высокоинтенсивного тренинга. Из этого следует, воздействие физических нагрузок, интенсивность, объём и частота тренировок являются теми факторами, которые создают определённую стимуляцию, оказывающую влияние на эндокринную систему.

Осознание важности каждого из гормонов в отношении одной физиологической системы является проблемой, так как в организме не существует гормонов, действующих самостоятельно и независящих от действия других. Кроме того, если учесть важность многоуровневой передачи информации для наилучшего поддержания постоянства среды, а также для отклика на различные энергопотребности организма под влиянием физических нагрузок необходимо объединение функции гормонов.

Напоследок, исследование функций каждого гормона, значимых , помогает лучше понять принципы развития стресса во время воздействия соревновательных нагрузок или во время перетренированности и выявить основные моменты при составлении тренировочных схем (интенсивность, объём, длительность, частота и пр.). При этом все эти показатели можно оптимизировать под нужды каждого спортсмена для любого вида спорта, что в конечном итоге приведёт к увеличению спортивных показателей. На данный момент установлено, что информация, полученная эндокринологами, помогает ответить на большинство вопросов, касающихся основ возникновения стресса под воздействием физических или спортивных нагрузок.

Основные принципы
спортивной эндокринологии

Главная задача всех биологических процессов в организме – это непрерывное поддержание постоянства внутренней среды или гомеостаза. Такая потребность организма обусловлена постоянным влиянием внешних условий. Умение поддерживать постоянство среды объясняется продуктивностью клеточного обмена информацией. Основными составляющими данного обмена являются 2 физиологические системы организма. ЦНС как правило способствует возникновению спонтанного отклика на внешнее действие. Гормональная система откликается достаточно медленно, при этом длительность отклика в разы больше, в отличие от отклика ЦНС. Воздействие гормональной системы распространено достаточно широко в рамках организма, поскольку она контролирует деятельность почти всех клеток в организме. Все клетки нашего организма питаются кровью, а гормональная система использует эту возможность для транспортировки и передачи информации по всем тканям и органам.

Термин «гормон» переводится с греческого как стимуляция, или побуждение. В начале 20-ого века учёные Старлинг и Бейлисс обнаружили некое вещество, выделяемое одной из желёз в кровь, что провоцировало ответное воздействие в другой железе (в поджелудочной). Этим веществом оказался секретин, ставший первым из открытых гормонов. Современная наука даёт определение гормонам как биохимическим веществам, выделяющимся в кровь, которые после своей транспортировки приводят к активации физиологического отклика в других тканях. При этом было установлено, что вместе с появлением отклика гормоны могут проникать внутрь тканей и перемещаться в них за счёт диффузии, таким образом влияя на соседние клетки (такое влияние называется паракринным) либо влияя на те же ткани, в которых был выработаны эти гормоны (аутокринное влияние). На самом деле, некоторые из гормональных веществ (ИФР-1) способны привести к возникновению физиологического отклика за счёт гормональных, паракринных либо аутокринных воздействий. В 2004 году специалисты вывели такое утверждение, что небольшая часть гормонов, являющихся факторами роста или имеющих пептидную структуру, способны напрямую контролировать работу клетки, в которой произошёл их (гормонов) первичный синтез, при этом сам гормон не выходит за клеточную оболочку. Такое эндокринное воздействие называется интракринным.

Вопреки тому, что было обнаружено множество гормональных веществ, биоактивность которых контролирует ряд биохимических процессов, каждый из них зависит от определённых особенностей. Гормоны синтезируются специфическими гормональными железами и высвобождаются сразу в кровоток, из которого они вместе с током крови транспортируются по всему организму и связываются с рецепторами органов-мишеней, при этом орган меняет свою биоактивность специфическим образом. Хоть некоторые гормональные железы являются основной частью органов, вырабатывающих гормоны (к примеру, щитовидная железа), остальные железы располагаются в органах и имеют другие (не гормональные) функции – почки, кишечник. Одна гормональная железа способна синтезировать несколько гормонов одновременно. Крайне редко одна клетка, относящаяся к эндокринной системе, может продуцировать лишь один гормон. Один гормон может вырабатываться не одной, а несколькими железами сразу. Также один гормон может способствовать стимуляции различных биохимических процессов в разных тканях-мишенях. Каждый из гормонов, в каком-либо из типов клеток способен оказывать стимуляцию лишь одного отклика. Практически любая ткань-мишень способна вступать во взаимодействие с разными гормонами, причём каждый из них активизирует определённый отклик организма. Каждый тип внутриклеточных реакций, к примеру, окисление глюкозы, может контролироваться не одним, а несколькими гормонами. Сенсибилизация клеток-мишеней к определённым гормонам может выражается клеточным уровнем дифференциации, наличием прочих гормонов, наличием внешних факторов.

Хоть гормональная система и контролирует большинство биохимических реакций, происходящих в тканях-мишенях, эффективность гормонального влияния сводится к 4-ём главным принципам: 1 — усвояемость и обмен питательных веществ (анаболизм и катаболизм), 2 – сохранение электролитного равновесия, 3 – поддержка роста и анаболических процессов, 4 – функционирование половой системы.

Уже несколько десятилетий люди стремятся не только быть здоровыми, но и иметь красивое тело. Чтобы подкорректировать фигуру, существуют комплексы упражнений, есть даже специальный вид спорта, и называется он бодибилдинг или культуризм.

Его цель – создать идеальное тело из любого, даже самого неказистого. В этом виде спорта оценивается то, как выглядит фигура человека, отвечает ли она атлетическим эталонам.

Казалось бы, и врачи, и тренера все продумали. Ничего, кроме пользы, бодибилдинг принести не может. Силовые упражнения, правильное питание соблюдение режима дня – все это должно только положительно влиять на организм. Регулярно занимаясь с отягощениями, можно укрепить сердце и сосуды, повысить иммунитет.

При этом масса тела постоянно находится под контролем, проясняется разум, ускоряются процессы мышления, улучшается память. Человек становится собранным, практически не чувствует усталости. Но при всех положительных сторонах этого спорта мало кто задумывается о тесной взаимосвязи тренировок с процессами, которые происходят в железах внутренней секреции.

Все составляющие эндокринной системы человека вырабатывают гормоны, которые передают информацию внутренним органам и при этом управляют множеством физиологических процессов, происходящих ежедневно. Вот поэтому так важно следить за их балансом. Если вдруг произойдет гормональный сбой, организм человека начинает подавать сигналы о неполадках.

Железы внутренней секреции синтезируют и секретируют гормоны, которые в тесном сотрудничестве с нервной и иммунной системами влияют на внутренние органы и контролируют их функциональное состояние, управляя жизненно важными функциями.

Биологически активные вещества выделяются прямиком в кровь, кровеносная система разносит их по всему организму и доставляет к тем органам и тканям, работа которых зависит от этих гормонов.

Специфические мембранные структуры (рецепторы к гормонам) на поверхности клеток и органов-мишеней обладают сродством к определенным гормонам и выхватывают их из кровотока, позволяя посланникам избирательно проникать только в нужные ткани (система действует по принципу ключа и замка).

Попав в пункт назначения, гормоны реализуют свой потенциал и кардинальным образом меняют направление метаболических процессов в клетках.

Учитывая практически неограниченные возможности эндокринной системы управления, трудно переоценить всю важность поддержания гормонального гомеостаза.

Секреция многих гормонов регулируется при помощи механизма отрицательной обратной связи, который позволяет быстро переключаться между увеличением и снижением продукции биологически активных веществ.

Усиление секреции гормона ведет к повышению его концентрации в кровотоке, что по принципу обратной связи тормозит его синтез. Без подобного механизма работа эндокринной системы была бы невозможна.

Главные эндокринные железы:

• Щитовидная железа
• Паращитовидные железы
• Надпочечники
• Гипофиз
• Шишковидная железа
• Поджелудочная железа
• Половые железы (яички и яичники)

В нашем организме есть органы, которые не являются железами внутренней секреции, но при этом выделяют биологически активные вещества и обладают эндокринной активностью:

• Гипоталамус
• Вилочковая железа, или тимус
• Желудок
• Сердце
• Тонкий кишечник
• Плацента

Несмотря на то, что железы внутренней секреции разбросаны по всему организму и выполняют различные функции, они являются единой системой, функции их тесно переплетаются, а влияние на физиологические процессы реализуется посредством схожих механизмов.

Три класса гормонов (классификация гормонов по химической структуре)

1. Производные аминокислот. Из названия класса следует, что эти гормоны образуются в результате модификации структуры аминокислотных молекул, в частности, тирозина. Примером может служить адреналин.
2. Стероиды. Простагландины, кортикостероиды и половые гормоны. С химической точки зрения относятся к липидам, синтезируются в результате сложных преобразований молекулы холестерина.
3. Пептидные гормоны. В человеческом организме эта группа гормонов представлена наиболее широко. Пептиды – это короткие цепочки, состоящие из аминокислот; примером пептидного гормона является инсулин.

Любопытно, что практически все гормоны нашего организма являются протеиновыми молекулами или их производными. Исключение – половые гормоны и гормоны коры надпочечников, которые относятся к стероидам.

При этом необходимо заметить, что механизм действия стероидов реализуется через рецепторы, расположенные внутри клеток, процесс этот длительный и требует синтеза протеиновых молекул.

А вот гормоны белковой природы сразу взаимодействуют с мембранными рецепторами на поверхности клеток, благодаря чему действие их реализуется гораздо быстрее.

Важные гормоны, на секрецию которых влияют занятия спортом:

• Тестостерон
• Гормон роста
• Эстрогены
• Тироксин
• Инсулин
• Адреналин
• Эндорфины
• Глюкагон
• Тестостерон

Тестостерон по праву считается краеугольным камнем бодибилдинга и синтезируется как в мужском, так и в женском организме.

Мужские половые гормоны ускоряют основной обмен, уменьшают процент жира в организме, придают уверенности в собственных силах, поддерживают объем, силу и тонус скелетной мускулатуры.

Фактически, именно тестостерон наряду с гормоном роста инициирует процессы гипертрофии (увеличения размера и удельного веса мышечной ткани) мышечных клеток и содействует регенерации мышц после микротравм.

Несмотря на то, что в женском организме концентрация тестостерона в десятки раз ниже, роль тестостерон в жизни женщины нельзя недооценивать.

Достаточно сказать, что именно от этого гормона зависит степень полового влечения и яркость испытуемых женщиной оргазмов. Что касается регуляции секреции мужских половых гормонов, то это очень непростой процесс.

Первоначальный сигнал подает гипоталамус, в котором синтезируется гонадотропин – рилизинг-фактор, который направляется в гипофиз и запускает в этой эндокринной железе продукцию лютеинизирующего гормона.

ЛГ выделяется в кровь, направляется к клеткам Лейдига, расположенным в тканях яичек, и инициирует в них процессы ферментного превращения холестерина в тестостерон.

Теперь давайте выясним, как занятия спортом влияют на секрецию тестостерона? Главный секрет – предельно нагружайте крупные мышцы и не работайте с одними и теми же группами мышц два дня подряд.

И возьмите на вооружение еще один совет. Выполняйте минимальное число повторений, но берите максимальный вес: в идеале 85 % подходов должно состоять из 1-2 повторений, это поможет поднять секрецию тестостерона до максимума.

Доказано, что тренировки в утренние часы более эффективны, поскольку они совпадают по времени с суточным максимумом концентрации тестостерона в крови. Соответственно, именно в это время ваши шансы увеличить силовые показатели предельно высоки.

Получаем, что секрецию тестостерона повышают невероятно интенсивные, но при этом сравнительно короткие анаэробные тренировочные сессии.

А вот продолжительность аэробных тренировок не должна превышать 45 минут, так как после преодоления этой временной отметки начинается заметное снижение продукции тестостерона.

Гормон роста

Гормон роста синтезируется в гипофизе и является важнейшим гормоном бодибилдинга. Он стимулирует синтез протеина и укрепляет кости, суставы, сухожилия, связки и хрящевую ткань. Попутно соматотропин ускоряет метаболизм жиров и уменьшает использование углеводов во время тренировок.

Это приводит к увеличению использования жиров и поддержанию стабильного уровня глюкозы, благодаря чему вы можете тренироваться дольше и эффективнее (конечно, при этом не следует превышать 45-минутный порог, позволяющий добиться максимального выброса тестостерона).

Увеличение секреции гормона роста сопровождается множеством благоприятных эффектов, в числе которых ускорение энергетического обмена, повышение концентрации внимания, усиление полового влечения и мужской силы.

Долгосрочные эффекты включают в себя повышение аэробной работоспособности и силовых показателей, укрепление волос, разглаживание морщин и улучшение состояния кожи, уменьшение висцерального жира и укрепление костной ткани (в т.ч. на фоне остеопороза).

С возрастом секреция соматотропина резко падает, и некоторым людям приходится принимать препараты гормона роста. Однако повышения секреции соматотропина (не до заоблачных показателей, конечно) можно достичь и иным путем – при помощи тренировок.

Для повышения синтеза гормона роста идеально подходит изнурительная, выматывающая анаэробная тренировка. Применяйте ту же стратегию, что и для увеличения продукции тестостерона и нагружайте крупные мышцы.

А чтобы добиться максимального повышения продукции гормона роста, тренируйтесь не дольше 30 минут. Эти же рекомендации актуальны и для аэробных тренировок, которые следует проводить с интенсивностью, граничащей с анаэробной нагрузкой. Лучше всего для этих целей подойдет интервальный тренинг.

Эстроген

Женские половые гормоны, в частности, наиболее активный их представитель 17-бета-эстрадиол, помогают использовать жировые запасы в качестве источника топлива, поднимают настроение и улучшают эмоциональный фон, увеличивают интенсивность основного обмена и усиливают половое влечение (у женщин).

Также вам наверняка известно, что в женском организме концентрация эстрогенов меняется в зависимости от состояния репродуктивной системы и фазы цикла, а с возрастом секреция половых гормонов снижается и достигает минимума к наступлению менопаузы.

А теперь давайте посмотрим, как влияют на секрецию эстрогенов занятия спортом? В ходе клинических испытаний доказано, что концентрация женских половых гормонов в крови женщин в возрасте от 19 до 69 лет заметно увеличивалась как после 40-минутной тренировки на выносливость, так и после тренинга, во время которого выполнялись упражнения с отягощениями.

Более того, высокий уровень эстрогенов сохранялся в течение четырех часов после тренинга. (Опытную группу сравнивали с контрольной, представительницы которой не занимались спортом). Как видим, и в случае с эстрогенами мы может контролировать гормональный профиль при помощи одной лишь тренировочной программы.

Тироксин

Синтез этого гормона возложен на фолликулярные клетки щитовидной железы, а его главное биологическое предназначение состоит в повышении интенсивности основного обмена и стимуляции всех без исключения метаболических процессов.

Именно по этой причине тироксин играет столь заметную роль в борьбе с лишним весом, а выброс гормонов щитовидной железы способствует сжиганию в печах организма дополнительного количества килокалорий.

Кроме того, тяжелоатлетам следует взять на заметку, что тироксин принимает непосредственное участие в процессах физического роста и развития.

Во время тренировочной сессии секреция гормонов щитовидной железы увеличивается на 30%, а повышенный уровень тироксина в крови сохраняется в течение пяти часов.

Базальный уровень секреции гормона на фоне регулярных занятий спортом также повышается, а максимального эффекта можно добиться при помощи интенсивных, изнурительных тренировок.

Помимо вышесказанного, анаболические стероиды также действуют и на функционирование щитовидной железы. Вследствие их приема щитовидка прекращает выработку тиреотропного гормона TSH, что крайне негативно сказывается на общем уровне метаболизма. Однако данная реакция незначительна и ее последствия находятся вполне в пределах нормы.

Наукой доказано, что анаболические стероиды могут спровоцировать развитие диабета у людей, имеющих склонность к данному заболеванию. К таким выводам пришли ученые, проведя опыты на крысах, чей организм был в небольшой мере склонен к диабету.

Адреналин

Медиатор симпатического отдела вегетативной нервной системы синтезируется клетками мозгового слоя надпочечников, но нас больше интересует его влияние на физиологические процессы.

Адреналин отвечает за «крайние меры» и является одним из гормонов стресса: он повышает частоту и интенсивность сердечных сокращений, поднимает артериальное давление и способствует перераспределению кровотока в пользу активно работающих органов, которые должны получать кислород и питательные вещества в первую очередь.

Добавим, что адреналин и норадреналин относятся к катехоламинам и синтезируются из аминокислоты тирозин.

Какие прочие эффекты адреналина могут заинтересовать сторонников активного образа жизни? Гормон ускоряет распад гликогена в печени и мышечной ткани и стимулирует использование жировых запасов в качестве дополнительного источника топлива.

Также следует взять на заметку, что под действием адреналина избирательно расширяются сосуды и усиливается кровоток в печени и скелетной мускулатуре, что позволяет оперативно снабжать работающие мышцы кислородом и помогает использовать их на все сто процентов во время занятий спортом!

Можем ли мы усилить выброс адреналина? Без проблем, надо лишь поднять до предела интенсивность тренировочного процесса, ведь количество адреналина, секретируемого мозговым слоем надпочечников, прямо пропорционально выраженности тренировочного стресса. Чем сильнее стресс – тем больше адреналина поступает в кровоток.

Инсулин

Эндокринный отдел поджелудочной железы представлен панкреатическими островками Лангерганса, бета-клетки которых синтезируют инсулин.

Роль этого гормона переоценить невозможно, ведь именно инсулин отвечает за снижение уровня сахара в крови, участвует в метаболизме жирных кислот и указывает аминокислотам прямую дорогу к мышечным клеткам.

Практически все клетки человеческого организма имеют на внешней поверхности клеточных мембран рецепторы к инсулину. Рецептором является белковая молекула, которая способна связывать циркулирующий в крови инсулин; формируют рецептор две альфа-субъединицы и две бета-субъединицы, объединенные дисульфидной связью. Под влиянием инсулина происходит активация других мембранных рецепторов, которые выхватывают из кровотока молекулы глюкозы и направляют их внутрь клеток.

Какие внешние факторы усиливают секрецию инсулина? Прежде всего, мы должны говорить о приеме пищи, ведь каждый раз после еды в нашем организме происходит мощный выброс инсулина, который сопровождается аккумуляцией жировых запасов в клетках жировой ткани.

У тех, кто слишком часто эксплуатирует этот физиологический механизм, значительно увеличивается масса тела. Кроме того, у ряда людей может развиться резистентность тканей и клеток к инсулину - сахарный диабет.

Конечно, далеко не у всех любителей «высокой кухни» развивается диабет, да и тяжесть этого заболевания во многом определяется его типом.

Однако переедание гарантировано ведет к увеличению общей массы тела, а исправить ситуацию и похудеть вы сможете с помощью ежедневных аэробных нагрузок и силовых тренировок.

Занятия спортом помогают контролировать уровень сахара в крови и позволяют избежать многих проблем. Экспериментальным путем доказано, что даже десятиминутная аэробная нагрузка понижает уровень инсулина в крови, и этот эффект усиливается по мере увеличения продолжительности тренировочной сессии.

А что касается силовых тренировок, то они повышают чувствительность тканей к инсулину даже в состоянии покоя, и это действие подтверждено в ходе клинических испытаний.

Эндорфины

С точки зрения биохимии эндорфины являются пептидными нейротрансмиттерами, состоящими из 30 аминокислотных

остатков. Эта группа гормонов секретируется гипофизом и принадлежит к классу эндогенных опиатов - веществ, которые выбрасываются в кровоток в ответ на болевой сигнал и обладают способностью купировать боль.

В числе прочих физиологических эффектов эндорфинов отметим способность подавлять аппетит, вызывать состояние эйфории, снимать чувство страха, тревоги и внутреннего напряжения.

Влияют ли занятия спортом на секрецию эндорфинов? Ответ утвердительный. Доказано, что уже через 30 минут после начала умеренной или интенсивной аэробной нагрузки уровень эндорфинов в крови увеличивается в пять раз по сравнению с состоянием покоя.

Более того, регулярные занятия спортом (на протяжении нескольких месяцев) способствуют повышению чувствительности тканей к эндорфинам.

Это означает, что через определенный промежуток времени вы будете получать более мощный ответ эндокринной системы на одни и те же физические нагрузки.

И заметим, что, хотя длительные тренировки в этом отношении и выглядят предпочтительнее, уровень секреции эндорфинов в значительной степени определяется индивидуальными особенностями организма.

Глюкагон

Как и инсулин, глюкагон секретируется клетками поджелудочной железы и влияет на уровень сахара в крови. Отличие состоит в том, что этот гормон оказывает диаметрально противоположное инсулину действие и повышает концентрацию глюкозы в кровотоке.

Немного биохимии. Молекула глюкагона состоит из 29 аминокислотных остатков, а синтезируется гормон в альфа-клетках островков Лангерганса в результате сложной цепи биохимических процессов.

Сначала образуется предшественник гормона – белок проглюкагон, а затем эта протеиновая молекула подвергается ферментативному гидролизу (расщеплению на более короткие фрагменты) вплоть до образования линейной полипептидной цепи, которая и обладает гормональной активностью.

Физиологическая роль глюкагона реализуется при помощи двух механизмов:

1. При снижении в крови уровня глюкозы усиливается секреция глюкагона. Гормон поступает в кровоток, достигает клеток печени, связывается со специфическими рецепторами и инициирует процессы распада гликогена. Распад гликогена приводит к высвобождению простых сахаров, которые выделяются в кровоток. В результате в крови повышается уровень сахара.
2. Второй механизм действия глюкагона реализуется посредством активации в гепатоцитах процессов глюконеогенеза – синтеза молекул глюкозы из аминокислот.

Группе ученых из Университета в Монреале удалось доказать, что занятия спортом повышают чувствительность печеночных клеток к глюкагону. Эффективные тренировки повышают сродство гепатоцитов к этому гормону, что способствует превращению различных нутриентов в источники энергии. Обычно секреция глюкагона усиливается через 30 минут после начала тренировки по мере снижения уровня глюкозы в крови.

Вывод

Какие выводы мы можем сделать из предложенного материала? Железы внутренней секреции и продуцируемые ими гормоны формируют сложную, разветвленную, многоуровневую структуру, которая является прочным фундаментом для всех физиологических процессов.

Эти невидимые молекулы постоянно находятся в тени, они просто делают свою работу, пока мы заняты решением повседневных проблем.

Значение эндокринной системы переоценить невозможно, мы целиком и полностью зависим от уровня выработки гормонов железами внутренней секреции, а занятия спортом помогают нам влиять на эти сложные процессы.

Эндокринную систему в организме человека представляют железы внутренней секреции -- эндокринные железы.

Эндокринные железы называются так потому, что не имеют выводного потока, они выделяют продукт своей деятельности -- гормон прямо в кровь, а не через трубочку или проток, как делают экзокринные железы. Гормоны эндокринных желез передвигаются с кровью к клеткам организма. Гормоны обеспечивают гуморальную регуляцию физиологических процессов в организме. Часть гормонов продуцируется только в определенный возрастной период, большинство же -- на протяжении всей жизни человека. Они могут тормозить или ускорять рост организма, половое созревание, физическое и психическое развитие, регулировать обмен веществ и энергии, деятельность внутренних органов и т.д.

Рассмотрим основные гормоны, выделяемые эндокринной системой.

Гипофиз выделяет более 20 гормонов; например, гормон роста регулирует рост тела; пролактин отвечает за выделение молока; окситоцин стимулирует родовую деятельность; антидиуретический гормон поддерживает уровень содержания воды в организме.

Щитовидная железа -- гормон тироксин, содействующий активности всех систем организма.

Паращитовидные железы -- паратгормон, контролирующий уровень кальция в крови.

Поджелудочная железа -- гормон инсулин, поддерживающий уровень содержания сахара в крови.

Надпочечники -- адреналин, побуждающий организм к действию, кортизон, помогающий управлять уровнями стресса, альдостерон, контролирующий уровень содержания соли в организме и др.

Половые железы -- яичники у женщин -- гормоны эстроген и прогестерон, регулирующие менструации и сохраняющие беременность; яички у мужчин -- гормон тестостерон, контролирующий мужские половые качества.

По химическому составу гормоны можно разделить на две основные группы: протеины и производные протеинов и гормоны, имеющие кольцевую структуру, стероиды.

Инсулин -- гормон поджелудочной железы -- это протеин, а гормоны щитовидной железы образуются на протеиновой основе и являются производными протеина. Половыe гормоны и гормоны, вырабатываемые корой надпочечников, являются стероидными гормонами.

Некоторые из перечисленных желез вырабатывают кроме гормонов еще секреторные вещества (например, поджелудочная железа участвует в процессе пищеварения, выделяя ферментативные секреты в двенадцатиперстную кишку).

Характеристика работы гормонов. Все гормоны действуют в очень маленьких дозах. В некоторых случаях выполнения какой-либо задачи бывает достаточно одной миллионной грамма гормона.

Гормон, достигая клетки, может начать действовать только в том случае, если окажется на определенном участке ее оболочки -- в клеточном рецепторе, где он начинает стимулировать образование вещества, называемого циклической аденозинмонофосфатной кислотой. Считается, что она активизирует несколько ферментных систем внутри клетки, вызывая тем самым специфические реакции, в ходе которых вырабатываются необходимые вещества.

Реакция каждой отдельной клетки зависит от ее собственной биохимии. Так, аденозинмонофосфат, образующийся в присутствии гормона инсулина, инициирует клетки на использование глюкозы, в то время как гормон глюкогон, также вырабатываемый поджелудочной железой, заставляет клетки высвобождать глюкозу, которая накапливается в крови и, сгорая, дает энергию для физической активности.

Сделав свою работу, гормоны теряют активность под влиянием самих клеток или уносятся в печень для дезактивирования, затем разрушаются и либо выбрасываются из организма, либо используются для создания новых гормонных молекул.

Гормоны как вещества высокой биологической активности способны вызывать значительные изменения в состоянии организма, в частности в осуществлении обмена веществ и энергии. Они обладают дистанционным действием, характеризуются специфичностью, которая выражается в двух формах: одни гормоны (например, половые) влияют только на функцию некоторых органов и тканей, другие (гипофиз, щитовидная и поджелудочная железа) управляют изменениями в цепи обменных процессов всего организма.

Расстройства в деятельности желез внутренней секреции вызывают понижение общей работоспособности человека. Функция эндокринных желез регулируется центральной нервной системой. Нервное и гуморальное (через кровь и другие жидкие среды) воздействие на различные органы, ткани и их функции представляет собой проявление единой системы нейрогуморальной регуляции функций организма.

При занятиях физической культурой для достижения функциональной активности организма человека необходимо учитывать высокую степень биологической активности гормонов. Функциональная активность организма человека характеризуется способностью к выполнению различных двигательных процессов и возможностью поддерживать высокий уровень функций при выполнении напряженной интеллектуальной (умственной) и физической деятельности.

Взаимоотношения физической нагрузки и устойчивости гомеостаза как следствия стрессорного состояния организма диалектически противоречивы: физическая нагрузка, с одной стороны, является тренирующим фактором и, в конечном итоге, обусловливает повышение устойчивости гомеостаза, а с другой - способна его вызывать только тогда, когда приводит к его нарушению, чем и вызывает состояние стресса.

Роль эндокринного звена стрессовой реакции заключается в том, что она связана с увеличением продукции ряда гормонов, в первую очередь глюкокортикоидов, способных к индукции адаптивного синтеза новых ферментных и структурных белков. Это приводит как к расширению возможностей срочной адаптации, так и к достижению долговременной адаптации, обеспечивающей устойчивую постоянную к действию стрессора, в частности физической нагрузки, вызывающей длительное и большое напряжение физиологической активности клеток, ткани и органов.

Долговременная адаптация формируется, когда физическая нагрузка достаточно велика, чтобы привести к сдвигу гомеостаза, и многократно повторяется.

Таким образом, для развития прогрессирующих адаптивных изменений необходимо систематическое суммирование влияния многих нагрузок, следующих друг за другом через относительно короткие промежутки отдыха. В то же время слишком короткий отдых после нагрузки может подавить усиление синтеза белков, так как оно происходит только при значительном восполнении энергетического и пластического потенциалов клетки. Становится ясным, почему в организации спортивной деятельности оптимальное дозирование интенсивности и объема нагрузок является ключевой проблемой.

Напряженность тренировочного процесса год от года неуклонно растет. Количество тренировочных занятий даже на уровне начальной подготовки в ДЮСШ по ряду видов спорта (плавание, спортивная гимнастика, художественная гимнастика, фигурное катание и некоторые другие) нередко более 10, а на учебно-тренировочных сборах достигает и 20 в неделю. Такая напряженная спортивная деятельность предъявляет все более высокие требования к рациональной организации тренировочного процесса, обязанной обеспечить не только рост спортивных результатов, но и укрепление здоровья. Выполнение этих требований по мере интенсификации тренировок и увеличения их объема сталкивается со все возрастающими трудностями, и спортивные нагрузки могут становиться чрезмерными. Тогда физиологическое приспособительное содержание стрессовой реакции утрачивается, и на смену фазе адаптации приходит фаза ее потери, или, по терминологии, принятой в учении об общем адаптационном синдроме, фаза истощения.

Термин «истощение» в применении к гипофизарно-адреналовому звену общего адаптационного синдрома у спортсменов, с одной стороны, точно отражает сущность ситуации, так как спортсмен утрачивает способность не только увеличивать спортивную работоспособность, но и удерживать ее на прежнем высоком уровне. С другой стороны, надо четко представлять себе относительность этого термина, поскольку спортсмен в этом состоянии еще способен демонстрировать весьма высокий уровень физической работоспособности, недоступный здоровым нетренированным лицам. Последнее обстоятельство ни в коей мере не может быть причиной «легкого» отношения к этому состоянию на том основании, что состояние спортсмена нельзя определить нозологически. В данном случае имеет место перенапряжение гипофизарно-адренокортикальной системы, которое может являться патогенетическим механизмом, определяющим собой совершенно конкретную нозологическую форму. Так, исследованиями В. П. Эреза и соавт. (1972) было показано, что развитию у спортсмена ДМФП предшествует появление нарушения функции гипофизарно-адренокортикальной системы типа ее перенапряжения. Такое перенапряжение провоцируется наличием очагов хронической инфекции: в их присутствии оно наступает чаще и протекает в более тяжелой форме. Это показали, в частности, исследования Р. А. Калюжной (1972), установившей, что нарушения функции гипофизарно-адренокортикальной системы при хроническом