Выработка гормона роста
и её зависимость
от возраста человека
Выявлено, что у людей пожилого возраста физиологический отклик выброса соматотропного гормона во время интенсивных тренировок несколько ограничен. Основным фактором такого ограничения выработки гормона роста может являться низкая физическая адаптация к большому объёму работы. Имеются сведения о том, что низкая концентрация лактата в организме пожилых людей во время силовой тренировки подтверждает предположение, в соответствии с которым, уровень силы, прикладываемый во время упражнения, влияет на дальнейшие изменения концентрации гормона роста. Отрицательное влияние процессов старения на состав и объём крови, а также на переносимость ацидоза являются теми аспектами, которые помогут объяснить понижение концентрации соматотропина в ответ на интенсивные и умеренные тренировочные занятия. Небольшой по длительности цикл тренировочных занятий не способствует изменению уровня гормона. У людей молодого и пожилого возраста после проведения тренировочного цикла (периода) занятий длительностью 12 недель не выявлено значительных изменений в концентрации гормона роста в спокойном состоянии либо после физической активности. При применении одних и тех же нагрузок изменения концентрации лактата в крови через некоторое время после физических упражнений у пожилых людей были незначительны, в отличие от лиц молодого возраста, а повышение концентрации молочной кислоты не приводило к существенному ацидозу, что является хорошим подтверждением уменьшения скорости обмена веществ у людей старшего возраста. Это также обуславливает слабовыраженные изменения концентрации соматотропина у пожилых людей. Уменьшение уровня гормона роста в спокойном состоянии и практически незаметное сокращение гормонального уровня через некоторое время после силовой тренировки не меняется, в том числе и после проведения кратковременной тренировки.
Предположение об эффективности физических нагрузок в отношении процессов старения, лежащих в основе уменьшения активности взаимодействия гормона роста и ИФР-1, до сих пор не подтверждено. Так как полагается, что этот механизм гормонального регулирования играет важную роль в поддержании физиологического состояния мышечной ткани, соответственно можно предположить, что вероятнее всего попытка воздействия на эндокринную систему будет правильной с точки зрения корректировки результатов выработки гормона роста. Принимая во внимание гетерогенные свойства соматотропного гормона и то, что классическая диагностика путём проведения РИА предназначается для идентификации соматотропина с молекулярной массой 22 килодальтон, то изучение этой проблемы является важным в отношении дальнейших исследований. Однако необходимо также учесть, что изоформы гормона роста с более высокой биоактивностью и большой молекулярной массой могут не показать полную картину изменений всех вариаций соматотропина в качестве ответа на физическую нагрузку. Иначе говоря, идентификация одной из форм соматотропина с молекулярной массой 22 килодальтона может не дать чёткого представления о вариативном характере выработки гормона роста тканями гипофиза.
Содержание
Приспосабливаемость
к физическим нагрузкам
По некоторым сведениям, физическая нагрузка не оказывает влияния на уровень соматотропного гормона с молекулярной массой 22 килодальтон в спокойном состоянии. Удивительно, но половых различий в изменении уровня гормона роста в крови в спокойном состоянии после силовых тренировок также не выявлено. Различий в показателях силы ответа изоформы соматотропного гормона с массой 22 килодальтон на физический стресс, а также на выработку соматотропина в спокойном состоянии после сравнения с людьми с низкой степенью адаптации к физическим нагрузкам, не обнаружено даже у длительно занимающихся спортсменов силовых видов спорта. Эти данные подтверждаются наличием систем обратной связи и непостоянным характером выработки гормона роста, а также многофункциональностью самого гормона, участвующего в процессах восстановления, гомеостаза и обмена веществ. Установлена взаимосвязь между концентрацией уровня соматотропного гормона в спокойном состоянии и гипертрофированностью быстрых и медленных мышечных волокон. Такая взаимосвязь может говорить нам о большом значении систематической выработки гормона роста, которая была вызвана периодическим проведением силовых тренировок. Изменение чувствительности соматотропного рецептора, отличия в системах работы цепочек обратной связи, активность рецептора под воздействием ИФР-1, связывание с белками, активизации формирования прочих молекулярных форм соматотропина в тканях гипофиза, и также циркадные изменения уровня соматотропина – все эти факторы могут иметь определённое значение и участвовать в прямом отклике соматотропного гормона с массой 22 килодальтон.
Различия
уровня гормона роста
у женщин и у мужчин
Вызванная силовой тренировкой выработка соматотропина у женщин соизмерима по величине с выработкой у мужчин по абсолютным показателям, при этом относительные значения гормона роста в отличие от спокойного состояния у них будут ниже. Это также имеет отношение и к гормональному отклику на физический стресс. Некоторые тренировочные программы (к примеру, использование низкого веса отягощения, длительный отдых между подходами, небольшое число упражнений), оказывающие несущественное влияние на концентрацию гормона роста в мужском организме, в женском организме из-за более высокой концентрации соматотропина в покое, никакого влияния на выработку не оказывают. Как именно эти несущественные изменения концентрации соматотропного гормона в ответ на физическую активность приводят к адаптивным процессам в мышечных волокнах, на данный момент не изучено.
Предусматривается, что более высокий уровень соматотропина в покое у женщин, вероятно, возмещает сниженный уровень стероидных гормонов, поэтому данный факт может сводить на нет резкое увеличение выработки соматотропина при физических нагрузках. Данные сведения были получены при исследовании женщин во время первой (фолликулярной) фазы цикла. Недавние клинические испытания показали, что искусственный женский половой гормон (эстроген), используемый в виде контрацептивного средства минимально воздействует на изменение выработки гормона роста в ответ на выполнение упражнений с отягощениями. Тем не менее менструальный цикл женщин определённым образом воздействует на изменение уровня соматотропина в крови, помимо этого объяснением половых различий могут являться разнообразные вариации выработки гормона роста гипофизом, так как контроль объёма и степени выработки гормона роста у женщин и у мужчин может обладает некоторыми особенностями.
Особенности
различных комплексов упражнений
Главным принципом тренировочных нагрузок является их специфичность. Данный принцип также может выражаться в отклике гормона роста на силовую тренировку. В экспериментах, организованных Крэмером в 2001-ом году, принимали участи 4 группы испытуемых. В течение 5 месяцев участники из 1-ой группы делали упражнения с упором на негативную фазу движения, 2-ая группа – двойное количество упражнений, 3-я группа – обычные силовые тренировки, 4-ая группа – являлась контрольной группой и не участвовала в тренировках. После окончания тренировочного цикла участникам было необходимо выполнить пару тестов с физической активностью, в одном из которых было выполнение 3-ёх сетов по 30 повторов с медленной негативной фазой упражнения, другой тест предполагал – выполнение 3-х подходов по 30 повторений с разгибанием колена в эксцентрическом стиле. Промежуток отдыха между тестами составлял порядка 2-ух суток. Отклик на медленное выполнение упражнений был аналогичным, при этом во время выполнения эксцентрических упражнений в группе, которые работали по стандартной тренировочной программе с присутствием в ней эксцентрического стиля и медленного темпа выполнения упражнений, повышение концентрации гормона роста было наивысшим. Данный результат говорит нам о высокой чувствительности организма к особым эксцентрическим движениям, входившим в тренировочную методику. При отсутствии физических нагрузок ответный отклик на проведение обоих тестов вернулся к своему физиологическому значению. Эти сведения демонстрируют, что выработка гормона роста может быть чувствительна к работе мышц во время тренировочного стресса. Этот довод был подтверждён недавними сведениями о том, что передняя доля гипофиза иннервирована с синапсами на клетках, которые участвуют в выработке гормона роста и кортикотропных гормонов. Помимо этого, подразумевается, что при нейрогуморальной регуляции соматотропина наблюдаются следующие процессы: в ответ на стрессовое воздействие отмечается отклик от ЦНС, после которого следует гуморальная фаза. Подтверждением данного факта вероятно является то, что двигательные центры мозга активно участвуют в регулировании выработки гормона роста в тренировочный период, и данный регуляционный механизм крайне чувствителен к работе мышц, задействованных во время физических нагрузок.
Физиологические эффекты
Вследствие большого многообразия функций соматотропина в качестве эффектора, его участие в увеличении мышечных объёмов и в процессах роста остальных тканей только недавно стали выводить за рамки теории. Предполагается, что в росте мышечной ткани, который был вызван тренировочным стрессом, задействовано несколько факторов, и не исключено, что значительное увеличение концентрации гормона роста в крови после силовых тренировок тоже может являться одним из этих факторов. Данный факт также может подтверждаться тем, что при условии оптимальной физической активности у грызунов с резекцией гипофиза отмечаются негативные изменения роста мышечной ткани, которые исправляются с помощью введения искусственного гормона роста. Наряду с этим, противоречивым является тот факт, что аэробные тренировки тоже приводят к существенному увеличению уровня гормона роста в организме, который при этом никак не воздействует на мышечную ткань. Исходя из этого, отмечая немаловажное значение гормона роста для увеличения мышечных объёмов, можно сделать вывод, что аэробная и анаэробная физическая нагрузка отличаются друг от друга по степени воздействия не на концентрацию иммунореактивного соматотропного гормона в организме, а на содержание биоактивного соматотропина. Этот довод в последнее время получил широкое распространение среди учёных. Кроме того, эти отличия могут объясняться стимуляцией различных мотонейронов и свойствами ряда дальнейших процессов, задействованных в результате механической активации мышечной ткани. При этом гормон роста, обладающий иммунореактивностью, способен активизировать выработку гипофизом соматотропин-связывающих белков и взаимодействовать с ними. Вся эта теоретическая информация требует точных доказательств.
Немаловажную роль в росте тканей организма играет волнообразный тип выработки гормона роста. В ходе измерений на протяжении 24-часов было выявлено, что рост организма – это непостоянный (систематический) процесс. К примеру, у крыс самая высокая скорость роста отмечается при условии, если выработка соматотропина в кровь разделена промежутками времени длительностью 3-4 часа (то есть происходит чередование пиковой концентрации гормона в крови со сниженной). Скорость роста будет незначительна, если отклонения уровня гормона в организме также несущественны. Следовательно, механизмы, которые принимают участие в регуляции волнообразного типа выработки гормона роста, отличаются половым диморфизмом (разницей характера выработки, зависящей от пола). Помимо этого, лабильность выработки соматотропного гормона сопряжена с изменением уровня ферментов, отвечающих за рост костей в длину, и, вероятно, большую важность в этом случае представляет анализ характера изменений уровня гормона в организме, взамен анализа единичных статических параметров. Этот аспект отлично показывает нам описанный ранее принцип выработки соматотропного гормона в зависимости от половой принадлежности.
Наряду с этим, имеются неподтверждённые сведения, которые были получены при экспериментах с животными, свидетельствующие о высокой значимости воздействия физических нагрузок на выработку соматотропина для роста организма и увеличения мышечных объёмов. В особенности, было установлено, что хомячки под воздействием физических нагрузок вырабатывали больше гормона роста гипофизом за счёт увеличенного волнообразного характера выработки соматотропина, вдобавок к этому у них произошёл небольшой рост костей в длину, увеличился объём мышечной массы и уменьшился объём жировой ткани, в отличие от контрольной группы животных. Так как волнообразный тип выработки гормона роста является интегральным элементом функциональности соматотропина, полагается, что данный показатель нельзя игнорировать, особенно при изучении подобных процессов в организме человека. Наряду с этим, необходимо учитывать, что эти исследования были проведены с участием самок хомяков и рост наблюдался только в определённом возрастном диапазоне (в их пубертатный период).
Выводы
Высокоинтенсивные физические нагрузки являются непосредственной стимуляцией выработки формы соматотропина с массой 22 килодальтон. Скорость выработки гормона зависит от принципов используемой программы тренировок. Тренировки с отягощениями незначительно влияют на концентрацию соматотропина с массой 22 килодальтон в покое у обоих полов вне зависимости от возраста. Одновременно с этим изменения волнообразного типа выработки гормона роста могут являться следствием тренировочного воздействия, причём данные изменения, по всей видимости, могут быть различными в зависимости от пола. Присутствие цепочек обратной связи и образование взаимосвязей с остальными эндокринными компонентами (ИФР-1, соматотропин-связывающие белки) может облегчить понимание физиологических воздействий гормона роста и нуждается в дополнительных исследованиях.
