Реакция гормональной системы на нагрузку

Среди изменений уровня гормонов в крови при физической нагрузке можно выделить три группы:

1. Срочные реакции (повышение концентрации катехоламинов, адренокортикотропного гормона и кортизола).

2. Реакции умеренной интенсивности, достигающие пика через длительный период работы (альдостерон, вазопрессин, тироксин).

3. Реакции с лаг-периодом (инсулин, соматотропный гормон, глюкагон).

Поскольку изменения гормонального фона при физической нагрузке весьма разнообразны, рассмотрим лишь гормоны, наиболее важные для энергетического и пластического обменов мышц.

Реакция симпатоадреналовой системы на нагрузку характеризуется быстротой и зависит от величины нагрузки и тренированности организма. Весьма четко выявляется прямая зависимость содержания адреналина и норадреналина от мощности работы. У более тренированных лиц наблюдается меньшее увеличение адреналовой активности плазмы, по сравнению с нетренированными. При этом концентрация глюкозы и уровень гормонов изменяются в противоположных направлениях. Роль катехоламинов при физической нагрузке сводится к активации гликогенолиза в мышцах и печени, и липолиза в жировой ткани. Гликолиз стимулируется фактически только в быстрых белых волокнах. В красных и промежуточных волокнах скелетных мышц сама физическая нагрузка активирует механизм гликогенолиза в такой степени, что адреналин уже не в состоянии вызвать дополнительную активацию.

Высокий уровень катехоламинов в крови во время работы стимулирует секрецию глюкагона. Еще одной причиной выхода глюкагона из a‑клеток поджелудочной железы может быть снижение уровня глюкозы в крови (точнее, недостаточное снабжение тканей глюкозой) при физической работе. Роль глюкагона сводится к мобилизации гликогеновых резервов печени. В отношении жировой ткани при физической работе глюкагон не проявляет значимой активности.

Логично было бы думать, что физическая нагрузка усиливает также секрецию инсулина, учитывая при этом роль инсулина в транспорте глюкозы в клетки и влияние глюкоземии на секрецию инсулина поджелудочной железой. Однако, наоборот, под влиянием мышечной работы наблюдается снижение уровня инсулина в крови. Частично это обусловлено подавляющим влиянием адреналина на секрецию b‑клеток поджелудочной железы. И хотя, казалось бы, физическая нагрузка требует наличия инсулина для стимуляции поглощения глюкозы мышечными клетками, эксперименты показывают лишь увеличение чувствительности к гормону при повышении тренированности. Предполагается, что мышечная работа повышает сродство рецептора к инсулину, так как даже очень низкая концентрация гормона эффективно усиливает транспорт глюкозы в активные мышечные клетки. Вероятно, при работе снижение уровня инсулина в какой-то мере сберегает глюкозу для нервных клеток, которые поглощают и утилизируют ее без участия инсулина.

Адренокортикальную активность физическая нагрузка при ее достаточной интенсивности и/или длительности, как правило, усиливает. Уже на первых минутах достаточно интенсивной работы наступает изменение содержания кортизола в крови. Пороговой нагрузкой является уровень около 60 % от величины максимального потребления кислорода. При длительной физической нагрузке активность этой системы уменьшается. Повышение тренированности снижает вероятность торможения адренокортикальной системы. Ее роль сводится к пермиссивному эффекту на интенсивность гликогенолиза и липолиза. Это значит, что гормоны надпочечников требуются для реализации действия других гормонов, в частности катехоламинов, на обменные процессы в печени и мышцах.

Чем больше мощность длительной работы, тем раньше наступает накопление соматотропина в крови и тем больше оно выражено. Кроме физической нагрузки, секрецию соматотропина стимулируют кратковременный сон, голодание (снижение глюкозы крови). Повышение тренированности ведет к снижению степени увеличения концентрации соматотропина после нагрузки. Поэтому для спортсменов мощность работы должна постоянно возрастать, чтобы обусловить увеличение уровня этого гормона в крови.

Тиреоидные гормоны участвуют в адаптации к длительной работе на уровне митохондрий. Стимулом к увеличению концентрации этих гормонов служит высокая мощность нагрузки и тренированность, а также гипоксия.