Гормоны и спорт
Во время физической нагрузки наблюдаются изменения в обмене веществ, объеме и составе жидкостей организма, а также функции эндокринной системы.
Эндокринная адаптация при физической нагрузке
Эндокринная система состоит из желез, которые выделяют химические вещества, называемые гормонами. Эта система объединяет и регулирует функции организма для поддержания гомеостаза. Гормоны, вырабатываемые эндокринными железами, регулируют рост, обмен веществ, размножение, электролитный и щелочно-кислотный баланс. Компонентами эндокринной системы являются:
- эндокринные железы;
- гормоны;
- клетки-мишени или органы.
Во время физической работы происходят изменения в секреции гормонов:
Изменения в секреции гипофиза
гипофиз делится на две доли — переднюю и заднюю. Передняя часть упоминается как аденогипофиз, а задняя часть упоминается как нейро-гипофиз. Физическая работа влияет на секрецию некоторых гормонов, выделяемых этой железой. Гормон роста выделяется из адено-гипофизарной системы. Его основная функция заключается в регулировании роста и развития после рождения. Стимулирует деление клеток и увеличение объема клеток. Он действует на хрящи и кости, мышцы и печень.
Физическая деятельность стимулирует секрецию гормона роста. Вскоре после ее начала увеличивается как производство этого гормона, так и его распределение. Механизмы, с помощью которых это осуществляется, еще не выяснены. Считается, что это связано с неврологическими факторами. Согласно одной из гипотез, физическая работа напрямую стимулирует секрецию гормона роста. Повышенные уровни гормона роста стимулируют выделение жирных кислот из жировой ткани и препятствуют утилизации глюкозы клетками.
По этой причине гормон роста называется противострессовым гормоном. Он подавляет углеводный катаболизм и стимулирует анаболические процессы.
Гонадотропный гормон, стимулирующий щитовидную железу (TLC), также выделяется из адено-гипофизарной системы. Он достигает щитовидной железы в крови и стимулирует ее функцию.
Щитовидная железа играет центральную роль в регуляции клеточного метаболизма. Физическая работа стимулирует производство и выброс ТLC. Другие гонадотропны гормоны, которые выделяются из гипофиза, являются лютеинизирующими и фолликулостимулирующими гормонами.
У женщин фолликулостимулирующий гормон инициирует рост фолликулов в яичниках и стимулирует секрецию эстрогенов (женские половые гормоны). Наряду с лютеинизирующим гормоном он вызывает утечку фолликула и секрецию зрелой яйцеклетки, которая является фертильной.
У мужчин фолликулостимулирующий гормон стимулирует рост эпителия в яичках, тем самым усиливая сперматогенез. Лютеинизирующий гормон стимулирует секрецию тестостерона (мужской половой гормон). Секреция этих гонадотропных гормонов не связана с изменениями во время физической деятельности.
Эндокринная функция гипофиза также зависит от физической работы. Он выделяет два гормона: окситоцин и антидиуретический гормон (АДГ). АДГ участвует в регуляции водно-солевого гомеостаза, вызывая увеличение реабсорбции воды в почечные канальцы.
Физическая работа является мощным стимулом для секреции АДГ. Увеличение его стимулирует реабсорбцию воды из почечных канальцев во время и после окончания физической работы. Это помогает поддерживать объем жидкостей организма и предотвращать обезвоживание. Когда потребление жидкости увеличивается, секреция антидиуретического гормона ингибируется, а количество выделяемой мочи увеличивается.
Изменения в секреции щитовидной железы
во время физической работы повышается секреция гормонов щитовидной железы, чтобы регулировать температуру тела, частоту сердечных сокращений и кровяное давление.
Изменения в секреции надпочечников
Надпочечники представляют собой небольшие структуры, расположенные на кончике каждой почки. Они состоят из двух частей — коры и ядра.
Гормоны, которые выделяются из надпочечников, это адреналин и норадреналин. Их основная функция — обеспечивать достаточные источники энергии, когда это необходимо организму. В этом смысле физическая работа напрямую контролирует количество гормонов, выделяемых из надпочечников.
Например, уровень норэпинефрина увеличивается в два-шесть раз в зависимости от интенсивности физической работы. Продолжительность также влияет на секрецию катехоламинов с прямой зависимостью между уровнем адреналина и норэпинефрина (другое название норадреналина) и временем физической активности. Другими факторами, влияющими на их секрецию, являются возраст и пол.
Стероидные гормоны высвобождаются из коры надпочечников, и делятся на три группы — минеральные кортикоиды (альдостерон), глюкокортикоиды (кортизол) и половые гормоны (андрогены), так как они секретируются из разных областей коры. Физическая активность по-разному влияет на секрецию кортизола в зависимости от интенсивности, продолжительности, состояния питания и циркадного ритма.
Секреция кортизола увеличивается с увеличением физической нагрузки.
Изменения в секреции поджелудочной железы
Поджелудочная железа имеет длину 14 сантиметров и весит около 60 грамм. Это железа со смешанными функциями — эндокринной и экзокринной. Гормоны, вырабатываемые эндокринной системой и ее частью, играют центральную роль в углеводном обмене и, в частности, в регуляции уровня глюкозы в крови. Основными гормонами, которые из него производятся, являются инсулин и глюкагон. Наиболее распространенной патологией, связанной с этим, является сахарный диабет, основной характеристикой которого считается повышенный уровень глюкозы в крови.
Сахарный диабет бывает двух типов — тип 1 (инсулинозависимый) и тип 2 (инсулинонезависимый).
Физическая работа занимает центральное место в борьбе с диабетом. Это важная часть немедикаментозного лечения людей с диабетом типа 2. Факторы риска, которые предрасполагают к заболеванию, а именно избыточный вес, гипертония и наследственные факторы, могут хорошо контролироваться регулярной физической работой, которая улучшает гликемический контроль (контроль уровня глюкозы в крови), сердечно-сосудистую функцию и общий физиологический профиль организма.
Физическая активность от 115 до 170 минут в неделю улучшает периферическую чувствительность к инсулину. Во время физической работы повышается секреция глюкагона.
Спорт играет огромное значение в нашей жизни, это не только формирование характера, внутреннего стержня и уверенности человека, но и верный способ оставаться здоровым на всем протяжении жизни.
Источник статьи: http://medicine-simply.ru/just-medicine/gormony-i-sport
Гормональная активность при спортивных нагрузках
Сайт предоставляет справочную информацию исключительно для ознакомления. Диагностику и лечение заболеваний нужно проходить под наблюдением специалиста. У всех препаратов имеются противопоказания. Консультация специалиста обязательна!
Гормоны играют крайне важную роль в работе человеческого организма. Эти вещества стимулируют работу определенных клеток и систем организма. Гормоны производятся эндокринными железами и определенными тканями. Из широкого спектра гормонов особую важность имеют анаболические и катаболические гормоны.
Катаболизм и анаболизм
Катаболизм – это процесс метаболического распада клеток и тканей, а также разложения сложных структур с выделением энергии в виде тепла или в виде аденозинтрифосфата. Катаболическим процессом является ферментация больших молекул сахаридов, жиров, протеинов и фосфорных макроэргов. Катаболические процессы обеспечивают высвобождение большого количества энергии.
Анаболические процессы противоположны катаболическим. Под анаболическими процессами подразумевают процессы создания клеток и тканей, а также веществ, необходимых для работы организма. Анаболические процессы, в отличие от катаболических, осуществляются только с использованием аденозинтрифосфата.
Течение регенеративных процессов и анаболизм мышечной ткани во многом зависят от уровня гормона роста, инсулина и тестостерона в плазме крови. Эти гормоны обеспечивают анаболические процессы, активируемые прогормонами.
Влияние физической нагрузки на уровень гормонов
Физическая активность как таковая существенно повышает концентрацию множества гормонов в плазме крови и не только непосредственно в момент нагрузки. С начала выполнения упражнения (напр. околомаксимальной мощности), за первые 4-10 минут концентрация различных гормонов и продуктов метаболизма меняется самопроизвольно. Этот период производства провоцирует определенный дисбаланс регулирующих факторов.
Однако определенные особенности этих изменений всё же прослеживаются. Так с началом упражнения растет концентрация молочной кислоты в крови. А концентрация глюкозы начинает меняться обратнопропорционально концентрации молочной кислоты. При увеличении времени нагрузки в крови растет уровень соматропина. Другие исследования продемонстрировали, что у людей преклонного возраста (65-75 лет) после занятий на велотренажере уровень тестостерона увеличивался на 40%, и на 20% возрастал уровень транспортного глобулина, защищающего производимый тестостерон от деструкции. Специалисты геронтологии полагают, что именно сохранение нормальной концентрации тестостерона обеспечивает бодрое, энергичное состояние в преклонные годы и, вероятно, увеличивает продолжительность жизни. Секрецию гормонов и их попадание в кровь при физических упражнениях можно представить в виде каскада реакций.
Физическое напряжение как стресс провоцирует выделение в структурах мозга либеринов, которые, в свою очередь, запускают производство тропинов гипофизом. Через кровь тропины проникают в эндокринные железы, где и осуществляется секреция гормонов.
Кортизол
Катаболизм обусловлен наличием в крови множества факторов, участвующих в высвобождении энергии. Один из этих факторов – кортизол. Этот гормон помогает при стрессах. Однако слишком высокий уровень кортизола нежелателен: начинается расщепление клеток мышц, нарушается доставка в них аминокислот. Совершенно ясно, что в таких условиях при попадании в организм протеинов они не смогут принять участие в анаболизме, а будут либо интенсивно выбрасываться с мочой, либо превращаться печенью в глюкозу. Еще одна отрицательная роль кортизола проявляется в его воздействии на сахаридный метаболизм в период отдыха после упражнения, когда спортсмен желает скорее восстановить силы. Кортизол ингибирует скопление гликогена в мышечной ткани. Увы, кортизол производится в человеческом организме во время тяжелых тренировок. Интенсивные тренировки, высокая физическая нагрузка – это всё стресс. Кортизол выполняет одну из главных ролей при стрессах.
Устранить катаболический эффект кортизола можно с применением анаболических стероидов. Но этот метод – крайне вреден для здоровья. Побочные явления столь опасны, что спортсмену следует найти другие эффективные анаболики, легальные и не вызывающие побочных эффектов. Получение организмом большого количества сахаридов в результате анаболической активности инсулина также благоприятствует быстрому восстановлению. Выяснилось, что и в данном случае эффект достигается ингибированием активности кортизола. Концентрация инсулина обратнопропорциональна концентрации кортизола в крови.
Инсулин
Инсулин является полипептидным гормоном и необходим в объединении путей энергоснабжения. Анаболизм инсулина затрагивает мышечную, жировую ткань и печень. Инсулин стимулирует образование гликогена, алифатических кислот и протеинов. Также инсулин ускоряет гликолиз. Сам механизм анаболизма инсулина состоит в ускорении попадания глюкозы и свободных аминокислот в клетки. Однако процессы образования гликогена, активируемые инсулином, провоцируют уменьшение концентрации глюкозы в крови (основной симптом гипогликемии). Инсулин замедляет катаболизм в организме, в т.ч. разложение гликогена и нейтрального жира.
Соматомедин С
Ускорение анаболизма в организме, то, чего хотят большинство культуристов, возможно и без применения допинг-средств типа анаболических стероидов. Одним из важнейших агентов, активирующих производство протеина, является прогормон – соматомедин С. Специалисты утверждают, что образование этого вещества стимулируется соматотропином и осуществляется в печени и мышечной ткани. Производство соматомедина С в определенной степени зависит от объёма аминокислот, получаемых организмом.
Гормоны и восстановление мышц после физических нагрузок
Гормоны с анаболическим эффектом после физических упражнений выполняют еще одну задачу. В результате исследований было выяснено, что при физических нагрузках волокна мышц повреждаются. Под микроскопом на специально подготовленных образцах мышечной ткани можно увидеть частые надрывы и полные разрывы волокон мышц. Факторов столь деструктивного эффекта нагрузки несколько. Первые гипотезы специалистов были связаны с деструктивным эффектом катаболических гормонов. Позже также было обосновано деструктивное воздействие свободных окислителей.
Эндокринная система управляет всеми видами метаболизма и, в зависимости от ситуации, может активировать резервные силы организма. Она же контролирует восстановление после тяжелых физических упражнений. Причем реакции гормональных систем сильно отличаются в соответствии со степенью нагрузки (большой или умеренной мощности). При нагрузке умеренной мощности и долгой тренировке увеличивается уровень гормона роста и кортизола, падает уровень инсулина и увеличивается уровень трииодтиронина. Нагрузке большой мощности сопутствует увеличение концентрации гормона роста, кортизола, инсулина и Т3. Гормон роста и кортизол обуславливают развитие специальной работоспособности, и поэтому увеличение их концентрации во время разных тренировочных циклов сопровождается улучшением спортивных показателей спортсмена.
В результате многих исследований Л.В. Костина и других специалистов было выяснено, что у профессиональных бегунов на сверхдальние дистанции в спокойном состоянии обнаруживается низкая или нормальная концентрация гормона роста. Однако при марафоновском забеге уровень гормона роста в крови сильно увеличивается, что обеспечивает высокую работоспособность на продолжительный срок.
Гормон роста (соматотропин) – гормон (средний уровень в крови – 0-6 нг/мл), отвечающий за анаболизм в организме (рост, развитие, увеличение веса тела и различных органов). В организме взрослого человека воздействие гормона роста на функции роста в большей степени теряется, а на анаболические функции (образование протеина, сахаридный и жировой обмены) остается. Это и является причиной запрета соматотропного гормона как допинга.
Другим немаловажным гормоном адаптации служит кортизол, который отвечает за сахаридный и протеиновый метаболизм. Кортизол контролирует работоспособность путем катаболического процесса, при котором печень снабжается гликогеном и кетогенными аминокислотами. Вместе с катаболическим процессом (остановка производства протеина в лимфоидной и соединительной тканях) осуществляется сохранение концентрации глюкозы в плазме крови спортсмена на достаточном уровне. Данный гормон также запрещен в качестве допинга.
Инсулин управляет концентрацией глюкозы и ее перемещением через мембраны мышечных и других клеток. Уровень инсулина в норме – 5-20 мкед/мл. Нехватка инсулина снижает работоспособность вследствие уменьшения количества глюкозы, доставляемой в клетки.
Выделение инсулина стимулируется при упражнениях большой мощности, что обеспечивает высокую проницаемость клеточных мембран для глюкозы (стимулируется гликолиз). Работоспособность достигается благодаря сахаридному обмену.
При умеренной мощности упражнений уровень инсулина падает, что приводит к переходу с сахаридного метаболизма на липидный, что столь востребовано при продолжительной физической активности, когда резервы гликогена частично израсходованы.
Тиреоидные гормоны тироксин и трииодтиронин управляют основным метаболизмом, расходом кислорода и окислительным фосфорилированием. Основной контроль метаболизма (ок. 75%) приходится на трииодтиронин. Изменение уровня тиреоидных гормонов определяет предел работоспособности и выносливости человека (возникает дисбаланс между получением кислорода и фосфорилированием, замедляется окислительное фосфорилирование в митохондриях мышечных клеток, замедляется ресинтез аденозинтрифосфата).
Обследования бегунов на сверхдальние дистанции продемонстрировали связь между работоспособностью и соотношением гормона роста и кортизола. Обследование эндокринной системы определенного спортсмена позволяет определить его возможности и готовность выдержать физическую нагрузку с лучшими показателями.
Другим существенным аспектом предсказания специальной работоспособности служит выявление способностей коры надпочечников производить кортизол в ответ на раздражение адренокортикотропным гормоном. Повышенное производство кортизола говорит о способности спортсмена работать в оптимальном режиме.
Спортивная работоспособность разных полов существенно зависит от тестостерона. Этот гормон обуславливает агрессию, темперамент и целеустремленность при исполнении задания.
Допинг
Автор: Пашков М.К. Координатор проекта по контенту.
Источник статьи: http://www.tiensmed.ru/news/gormon-4g3.html