Глава 6. Гормональная регуляция мышечной деятельности (стр. 4 )

Адреналин и норадреналин помогают бороть­ся с кризисными ситуациями. Хотя некоторые их действия отличаются, оба гормона "работают" вместе. Их совместные воздействия включают:

• повышение частоты и силы сердечных со­кращений;

• усиление интенсивности обмена веществ;

• увеличение гликогенолиза (расщепление гли­когена на глюкозу) в печени и мышце;

• повышение выделения глюкозы и свободных жирных кислот в кровь;

• перераспределение крови к скелетным мыш­цам (на основании расширения сосудов ске­летных мышц и сужения сосудов кожи и внутренних органов);

• повышение артериального давления крови;

• учащение дыхания.

На выделение адреналина и норадреналина влияют многие факторы, в том числе изменение положения тела, психологический стресс, физи­

ческая нагрузка. На рис. 6.6,а показано измене­ние содержания этих гормонов в плазме при по­степенном увеличении интенсивности физичес­кой нагрузки. Уровни норадреналина в плазме значительно повышаются при интенсивности ра­боты свыше 50 % МП К. В то же время концент­рация адреналина возрастает незначительно до тел пор, пока интенсивность физической нагрузки не превысит 60 — 70 % МПК. При продолжитель­ной (более 3 ч) физической нагрузке с интенсив­ностью 60 % МПК содержание обоих гормонов в крови возрастает (рис. 6.6,6). После прекращения физической нагрузки уровни адреналина возвра­щаются к исходным в течение нескольких минут, тогда как содержание норадреналина остается по­вышенным в течение нескольких часов.

Корковое вещество надпочечников

Корковое вещество надпочечников выделяет более 30 различных стероидных гормонов, кото­рые называются кортикостероидами. Их, как пра­вило, разделяют на три основные группы:

1) минералкортикоиды;

2) глюкокортикоиды;

3) гонадокортикоиды (половые гормоны).

Минералкортикоиды. Минералкортикоиды под­держивают равновесие электролитов во внекле­точной жидкости, особенно натрия и калия. Ос­новным и наиболее активным минералкортикои-дом является альдостерон. Он преимущественно увеличивает реабсорбцию натрия в почках и тем самым обеспечивает его задержку в организме. Если задерживается натрий, задерживается и вода;

таким образом, альдостерон предотвращает обез­воживание. Кроме того, задержка натрия приво-

дит к увеличению выделения К'1", следовательно, альдостерон играет важную роль в поддержании равновесия калия. Вследствие этого секрецию альдостерона стимулируют многие факторы, вклю­чая пониженное содержание натрия в плазме, уменьшенный объем крови, пониженное давле­ние крови и повышенная концентрация калия в плазме.

Глюкокортикоиды. Глюкокортикоиды — жиз­ненно необходимые гормоны. Они позволяют нам адаптироваться к внешним изменениям и стрес­сам. Они также поддерживают относительно по­стоянные уровни глюкозы в плазме при продол­жительном воздержании от принятия пищи. Ос­новным кортикостероидом является кортизон, или гидрокортизон. Из всех глюкокортикоидов он наиболее активен (95 %). Гидрокортизон выпол­няет следующие функции:

• стимулирует глюконеогенез, обеспечивая до­статочное количество энергии;

• повышает мобилизацию свободных жирных кислот, делая их наиболее доступным источ­ником энергии;

• понижает утилизацию глюкозы, сохраняя ее для мозга;

• стимулирует катаболизм белков с целью вы­деления аминокислот для синтеза фермен­тов, "ремонта" и образования энергии;

• действует как противовоспалительный агент;

• ослабляет иммунные реакции;

• усиливает сужение сосудов, обусловленное

действием адреналина. Значение кортизона будет рассмотрено ниже.

Гонадокортиковды. Корковое вещество также синтезирует и выделяет гонадокортикоиды. Эти гормоны в основном являются андрогенами, хотя выделяется также незначительное количество эстрогенов и прогестеронов. Эти гормоны соот­ветствуют тем, которые выделяют органы воспро­изведения. Воздействие гонадокортикоидов надпо­чечников на организм взрослых людей незначи­тельно ввиду небольшого количества по сравнению с тем, которое выделяют органы воспроизведения. Вследствие этого недостаточно определена роль, которую они играют.

ПОДЖЕЛУДОЧНАЯ ЖЕЛЕЗА

Поджелудочная железа находится сзади и чуть ниже желудка. Ее основными гормонами явля­ются инсулин и глюкагон, регулирующие содер­жание глюкозы в плазме. При повышении уров­ней глюкозы в плазме (гипергликемия), напри­мер, после принятия пищи, в поджелудочную железу поступают сигналы о необходимости вы­делить инсулин в кровь.

Среди множества функций инсулина отметим:

• обеспечение транспорта глюкозы в клетки,

особенно в клетки мышечной и соединительной ткани;

• обеспечение образования сахара;

• торможение глюконеогенеза.

Главная функция инсулина — снижение содер­жания глюкозы, циркулирующей в крови. Он так­же принимает участие в метаболизме белков и жиров, обеспечивая клеточное потребление ами­нокислот и усиливая синтез белков и жиров.

Когда концентрация глюкозы в плазме оказы­вается ниже обычной (гипогликемия), щитовид­ная железа выделяет глюкагон, влияние которо­го, как правило, противоположно влиянию инсу­лина. Глюкагон обеспечивает повышенное расщепление гликогена в печени на глюкозу (гли-когенолиз) и повышенный глюконеогенез. Оба процесса ведут к повышению уровней глюкозы в плазме.

Во время физической нагрузки продолжитель­ностью 30 мин и более уровни инсулина, как пра­вило, снижаются (рис. 6.7), хотя концентрация глюкозы в плазме может оставаться относитель­но постоянной. Результаты исследований пока­зывают, что количество или наличие активных рецепторов инсулина увеличивается во время физической нагрузки, повышая чувствительность организма к инсулину. Это снижает необходи­мость поддерживать высокие уровни инсулина в плазме, необходимые для транспорта глюкозы в клетки мышц. Количество глюкагона плазмы, на­против, постепенно повышается во время мышеч­ной деятельности. Глюкагон главным образом поддерживает концентрацию глюкозы в плазме за счет стимуляции гликогенолиза в печени. Это увеличивает возможность использования глюко­зы клетками и поддерживает адекватные уровни глюкозы в плазме, обеспечивая повышенные по­требности процесса обмена веществ. Как видно из рис. 6.7, реакция гормонов у тренированных людей, как правило, несколько снижена.

ПОЛОВЫЕ ЖЕЛЕЗЫ

Половые железы — яички и яичники — явля­ются органами воспроизведения. Выделяемые ими гормоны в принципе анаболические, т. е. они обес­печивают анаболизм — созидательную фазу ме­таболизма. Яички выделяют андрогены, среди ко­торых наиболее важным гормоном является тес-тостерон. Тестостерон обеспечивает развитие вторичных половых признаков у мужчин, а также сперматогенез. Он также необходим для обеспе­чения нормального развития и полового созрева­ния скелетной системы мужчин. Кроме того, ан­дрогены обеспечивают развитие скелетных мышц, что особенно важно для понимания принципа силовой подготовки и половых различий в разви­тии мышц. Андрогенные воздействия тестостеро-на в определенной степени обеспечивают гипер­трофию мышц, обусловленную силовыми трени-

122

ПОЧКИ

Рассмотрение в данной главе почек обуслов­лено тем, что они выделяют гормон эритропоэ-тин, регулирующий образование эритроцитов пу­тем стимуляции клеток костного мозга. Эритро­циты играют важную роль, транспортируя кислород в ткани и выводя диоксид углерода. Именно поэтому эритропоэтин играет исключи­тельно важную роль в процессе адаптации орга­низма человека к физическим нагрузкам в усло­виях высокогорья. Как показывают результаты ис­следований, одной из адаптационных реакций, обусловленной физическими нагрузками, выпол­няемыми в условиях высокогорья, является по­вышенное выделение эритропоэтина, который, в свою очередь, стимулирует образование больше­го числа эритроцитов, увеличивая кислородтран-спортную способность крови. Именно поэтому некоторые спортсмены вводят в организм эрит­ропоэтин, чтобы увеличить содержание эритро­цитов в крови, надеясь таким образом получить преимущество над соперниками. Более подробно это рассматривается в главе 14.

РЕАКЦИИ ЭНДОКРИННОЙ СИСТЕМЫ НА ФИЗИЧЕСКИЕ НАГРУЗКИ

Реакции эндокринной системы на кратковре­менный цикл физической нагрузки иллюстриру­ет табл. 6.3. В ней приведены гормоны, которые, как считают, играют главную роль в спортивной и мышечной деятельности.

ровками. Это привело к тому, что некоторые спортсмены стали использовать тестостерон и другие анаболические стероиды для искусствен­ного увеличения мышечной массы. Такое направ­ление использования тестостерона и других ана-болических стероидов подробно рассматривается в главе 14.

Яичники выделяют эстрогены и прогестеро-ны. Эстрогены обеспечивают развитие женских вторичных половых признаков, пролиферативную фазу менструального цикла, овогенез, овуляцию и многие изменения во время беременности. Про-гестерон обеспечивает секреторную (лютеальную) фазу менструального цикла, готовит матку к бе­ременности, а молочные железы к лактации.

ВЛИЯНИЕ ГОРМОНОВ НА ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГООБЕСПЕЧЕНИЕ

Как мы уже знаем из двух предыдущих глав, для удовлетворения повышенных потребностей организма в энергии при мышечной деятельнос­ти необходимо повышенное количество глюкозы для утилизации мышцами. Вспомним, что глю­коза содержится в организме в виде гликогена, в основном в мышцах и печени. Для высвобожде­ния глюкозы необходимо увеличение интенсив­ности гликогенолиза. Освободившаяся из печени глюкоза попадает в кровь и циркулирует по все­му телу, поэтому ее могут использовать активные ткани. Глюконеогенез может привести к повы­шению уровней глюкозы в плазме. Рассмотрим гормоны, участвующие как в гликогенолизе, так и в глюконеогенезе.

Содержание глюкозы в плазме

Действия четырех гормонов направлены на увеличение количества циркулирующей в плазме глюкозы:

123

Таблица 6.3. Гормональные изменения, обусловленные физическими нагрузками

Гормон	Реакция на нагрузку	Взаимосвязь	Возможное значение
Катехоламины	Увеличение	Более значительное увеличение содер­	Повышенное содержание
		жания при более высокой интенсивнос­	глюкозы в крови
		ти, норадреналин > адреналин, меньшее
		увеличение после тренировок	Не известно
Гормон роста	и	Больше увеличивается у неподготовленных
		людей; быстрее снижается после прекра­
		щения нагрузки у подготовленных людей
АКТГ-кортизол	((	Более значительное увеличение коли­	Повышенный глюконеогенез
		чества при более высокой интенсив-ности	в печени (почках)
		нагрузки; меньшее увеличение после
		субмаксимальных нагрузок
Тиреотропин-	((	Повышает обмен тироксина вследствие	Не известно
тироксин		тренировок; токсические воздействия не
		наблюдались
Лютеинизирующий	Не известна	Не известна	"
гормон
Тестостерон	Увеличение	и	и
Эстрадиол-прогесте-	Увеличение	Повышается во время лютеальной фазы	Не известно
рон		цикла
Инсулин	Снижение	Меньшая степень снижения после тре­	Пониженный стимул к
		нировок	использованию глюкозы крови
Глюкагон	Увеличение	Меньшая степень увеличения после тре­	Повышенный уровень глюкозы
		нировок	крови благодаря гликогенолизу
			и глюконеогенезу
Ренин-ангиотензин-	«'	Такая же степень увеличения у крыс	Задержка натрия с целью
альдостерон		после тренировок	поддержания объема плазмы
Антидиуретический	Возможно	Не известна	Задержка воды с целью
гормон	увеличение		поддержания объема плазмы
Кальциотонин	Не известна	и	Необходим для обеспечения
			нормального развития костей
Эритропоэтин	«с	"	Может играть важную роль в
			повышении эритропоэза
Простагландины	Возможно	Могут увеличиваться в ответ на про­	Могут обеспечивать локальное
	увеличение	должающиеся изометрические сокра­	расширение сосудов
		щения

1) глюкагон;