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 выносливость, 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 в спорте, 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.
