Гормони передньої частки гіпофіза

Паратгормон впливає на три мішені — кістки, кишечник та нирки. У кістках він стимулює активність остеокласів. Це веде до збільшення резорбції кісток, що зумовлює виділення кальцію та фосфату у кров. У кишечнику він непрямо збільшує абсорбцію кальцію, стимулюючи діяльність ферменту, необхідного для здійснення цього процесу. Підвищена абсорбція кальцію у кишечнику супроводжується збільшеною абсорбцією фосфату. Оскільки паратгормон підвищує вміст іонів фосфату у плазмі, надлишок фосфату має бути виведений. Це здійснюється дією паратгормону у нирках, спрямованою на підсилення реабсорбції кальцію та послаблення реабсорбції фосфату, що забезпечують виділення фосфату з сечею.

НАДНИРКОВІ ЗАЛОЗИ

Надниркові залози розташовані безпосередньо над нирками. Вони складаються з мозкової та кіркової речовин, що виділяють зовсім різні гормони, котрі ми розглянемо окремо.

Мозкова речовина надниркових залоз. Мозкова речовина утворює та виділяє два гормони — адреналін та норадреналін, котрі називаються катехоламінами. При стимуляції мозкової речовини симпатичною нервовою системою виділяється близько 80 % адреналіну та близько 20 % норадреналіну. Відмітимо, що ці показники коливаються залежно від фізіологічних умов. Для катехоламінів характерним є потужний вплив, подібний до того, котрий справляє симпатична нервова система. Разом з тим вплив, що справляють гормони, є тривалішим, оскільки вони відносно довше виводяться з крові. Ці два гормони готують тіло до негайної дії, забезпечуючи реакцію «боротьба або втеча».

Адреналін та норадреналін допомагають боротися з кризовими ситуаціями. Хоча деякі їх дії відрізняються, обидва гормони «працюють» разом. Їх сумісні впливи включають

• підвищення частоти та сили серцевих скорочень;

• підсилення інтенсивності обміну речовин;

• збільшення глікогенолізу (розщеплення глікогену на глюкозу) у печінці та м'язі;

• підвищення виділення глюкози та вільних жирних кислот у кров;

• перерозподіл крові до скелетних м'язів (на основі розширення судин скелетних м'язів і звуження судин шкіри та внутрішніх органів);

• підвищення артеріального тиску крові;

• прискорення дихання.

На виділення адреналіну та норадреналіну впливає багато чинників, у тому числі зміна положення тіла, психологічний стрес, фізичне навантаження. На рис. 5.6, а показано зміни вмісту цих гормонів у плазмі при поступовому збільшенні інтенсивності фізичного навантаження. Рівні норадреналіну у плазмі значно підвищуються при інтенсивності роботи понад 50 % МСК.

Водночас концентрація адреналіну зростає незначно доти, поки інтенсивність фізичного навантаження не перевищить 60-70 % МСК. Під час тривалого (понад 3 год) фізичного навантаження з інтенсивністю 60 % МСК вміст обох гормонів у крові зростає (рис. 5.6, б). Після припинення фізичного навантаження рівень адреналіну відновлюється до вихідного протягом кількох хвилин, тоді як вміст норадреналіну залишається підвищеним протягом кількох годин.

Кіркова речовина надниркових залоз виділяє понад 30 різних стероїдних гормонів, котрі називаються кортикостероїдами. Їх, як правило, поділяють на три основні групи:

1) мінералкортикоїди;

2) глюкокортикоїди;

3) юнадокортикоїди (статеві гормони).

Мінералкортикоїди підтримують рівновагу електролітів у позаклітинній рідині, особливо натрію та калію. Основним і найактивнішим мінералкортикоїдом є альдостерон. Він переважно збільшує реабсорбцію натрію у нирках і тим самим забезпечує його затримку в організмі. Якщо затримується натрій, то затримується і вода; таким чином альдостерон запобігає зневодненню. Окрім того, затримка натрію веде до збільшення виділення К+, отже альдостерон відіграє важливу роль у підтриманні рівноваги калію. Внаслідок цього секрецію альдостерону стимулюють багато чинників, включаючи знижений вміст натрію у плазмі, зменшений об'єм крові, знижений тиск крові та підвищену концентрацію калію у плазмі.

Глюкокортикоїди є життєво необхідними гормонами. Вони дозволяють нам адаптуватися до зовнішніх змін та стресів. Вони також підтримують відносно постійні рівні глюкози у плазмі при тривалому утриманні від споживання їжі. Основним кортикостероїдам є кортизон, або гідрокортизон. З усіх глюкокортикоїдів він найактивніший (95 %). Гідрокортизон виконує такі функції:

• стимулює глюконеогенез, забезпечуючи достатню кількість енергії;

• підвищує мобілізацію вільних жирних кислот, роблячи їх найдоступнішим джерелом енергії;

• знижує утилізацію глюкози, зберігаючи її для мозку;

• стимулює катаболізм білків для виділення амінокислот для синтезу ферментів, «ремонту» та утворення енергії;

• діє як протизапальний агент;

• послаблює імунні реакції;

• підсилює звуження судин, обумовлене дією адреналіну.

Значення кортизону буде розглянуто далі.

Гонадокортикоїди. Кіркова речовина також синтезує та виділяє гонадокортикоїди. Ці гормони в основному є андрогенами, хоча виділяється також незначна кількість естрогенів та прогестеронів. Ці гормони відповідають тим, котрі виділяють органи відтворення. Вплив гонадокортикоїдів надниркових залоз на організм дорослих людей незначний через невелику кількість порівняно з тим, котрі виділяють органи відтворення. Внаслідок цього недостатньо визначено роль, котру вони відіграють.

ПІДШЛУНКОВА ЗАЛОЗА

Підшлункова залоза знаходиться позаду і трохи нижче шлунка. Її основними гормонами є інсулін та глюкагон, що регулюють вміст глюкози у плазмі.

При підвищенні рівня глюкози у плазмі (гіперглікемія), наприклад, після прийняття їжі, до підшлункової залози надходять сигнали про необхідність виділити інсулін у кров.

Серед багатьох функцій інсуліну відмітимо:

• забезпечення транспорту глюкози у клітини, особливо у клітини м'язової та сполучної тканин;

• забезпечення утворення цукру;

• гальмування глюконеогенезу.

Головною функцією інсуліну є зниження вмісту глюкози, що циркулює у крові. Він також бере участь у метаболізмі білків та жирів, забезпечуючи клітинне споживання амінокислот та підсилюючи синтез білків і жирів.

Коли концентрація глюкози у плазмі стає нижчою за звичайну (гіпоглікемія),то щитовидна залоза виділяє глюкагон, вплив котрого, як правило, протилежний впливові інсуліну. Глюкагон забезпечує підвищене розщеплення глікогену у печінці на глюкозу (глюкогеноліз) та підвищений глюконеогенез.

Обидва процеси призводять до підвищеного рівня глюкози у плазмі. Під час фізичного навантаження тривалістю ЗО хв і більше рівень інсуліну, як правило, знижується (рис. 5.7), хоча концентрація глюкози у плазмі може залишатися відносно постійною. Результати досліджень показують, що кількість або наявність активних рецепторів інсуліну збільшується під час фізичного навантаження, підвищуючи чутливість організму до інсуліну. Це знижує необхідність підтримувати високий рівень інсуліну у плазмі, необхідний для транспортування глюкози у клітини м'язів. Кількість глюкагону плазми, навпаки, поступово підвищується під час м'язової діяльності. Глюкагон, головним чином, підтримує концентрацію глюкози у плазмі за рахунок стимуляції глюкогенолізу у печінці. Це збільшує можливість використання глюкози клітинами та підтримує адекватний рівень глюкози у плазмі, забезпечуючи підвищену потребу процесу обміну речовин. Як видно з рис. 5.7, реакція гормонів у тренованих людей, як правило, дещо знижена.

СТАТЕВІ ЗАЛОЗИ

Статеві залози — яєчка та яєчники — є органами відтворення. Гормони, котрі виділяються ними, загалом є анаболічними, тобто вони забезпечують анаболізм — створювальну фазу метаболізму. Яєчка виділяють андрогени, серед котрих найважливішим гормоном є тестостерон. Тестостерон забезпечує розвиток вторинних статевих ознак у чоловіків, а також сперматогенез. Він також необхідний для забезпечення нормального розвитку та статевого дозрівання скелетної системи чоловіків. Окрім того, андрогени забезпечують розвиток скелетних м'язів, що особливо важливо для розуміння принципу силової підготовки та статевих відмінностей у розвитку м'язів. Андрогенний вплив тестостерону певною мірою забезпечує гіпертрофію м'язів, що зумовлена силовим тренуванням. Це призвело до того, що деякі спортсмени стали застосовувати тестостерон та інші анаболічні стероїди для штучного збільшення м'язової маси.

Яєчники виділяють естрогени та прогестерони. Естрогени забезпечують розвиток жіночих вторинних статевих ознак, проліферативну фазу менструального циклу, овогеноз, овуляцію та багато змін під час вагітності. Прогестерон забезпечує секреторну (лютеальну) фазу менструального циклу, готує матку до вагітності, а молочні залози до лактації.

НИРКИ

Розгляд нирок у цьому розділі обумовлений тим, що вони виділяють гормон еритропоетин, котрий регулює утворення еритроцитів шляхом стимуляції клітин кісткового мозку. Еритроцити відіграють важливу роль, транспортуючи кисень у тканини та виводячи діоксид вуглецю. Саме тому еритропоетин відіграє виключно важливу роль у процесі адаптації організму людини до фізичних навантажень в умовах високогір'я. Як показують результати досліджень, однією з адаптаційних реакцій, обумовленою фізичними навантаженнями, що виконуються в умовах високогір'я, є підвищене виділення еритропоетину, котрий, у свою чергу, стимулює утворення великого числа еритроцитів, збільшуючи киснетранспортну здатність крові. Саме тому деякі спортсмени вводять в організм еритропоетин, щоб збільшити вміст еритроцитів у крові, сподіваючись таким чином отримати перевагу над суперниками.

РЕАКЦІЇ ЕНДОКРИННОЇ СИСТЕМИ НА ФІЗИЧНІ НАВАНТАЖЕННЯ

Реакції ендокринної системи на короткочасний цикл фізичного навантаження ілюструє табл. 5.3. У ній наведено гормони, котрі, як вважають, відіграють головну роль у спортивній та м'язовій діяльності.

Таблиця 5.3