Адренокортикотропного гормона и кортизола

С точки зрения оценки функции гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы, предполагается, что при утомлении снижается чувствительность надпочечников к АКТГ, что первоначально компенсируется повышением секреции АКТГ гипофизом при параллельном снижении секреции кортизола. Полностью сформировавшийся синдром перетренированности характеризуется повышением базального уровня кортизола и его содержания в собранной за сутки моче, а также снижением амплитуды изменений уровня кортизола и АКТГ в ответ на физическую нагрузку (рис. 9). Наиболее тяжелые и полностью развившиеся формы синдрома перетренированности характеризуются недостаточной активностью гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой и симпатоадреналовой систем. Такой полный набор симптомов наблюдается после чрезмерных аэробных тренировок с большим объемом нагрузок и большим уровнем энерготрат.

Колебания содержания гормонов относительно базального уровня в ответ на нагрузку является прекрасным показателем стресса, обусловленного интенсивными тренировками.

Контрольные вопросы:

1. Что такое гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковая система?

2. Под влиянием какого гормона находится кортизол?

3. На какие гормоны по системе обратной связи действует кортизол?

4. Что является активатором гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы?

5. Как действует антидиуретический гормон на гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковую систему?

6. Как влияет продолжительность и интенсивность тренировок на уровень АКТГ и кортизола?

7. Поясните причину улучшения настроения после регулярных занятий физическими упражнениями.

8. Как влияет интенсивность физических упражнений на секрецию АКТГ и кортизола?

9. Влияние переутомления и перетренированности на функции гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы.

4.6. Гормональные факторы адаптации скелетных мышц к физическим нагрузкам

Физические упражнения можно рассматривать в качестве комплексного физиологического стимула, который воздействует на различные процессы организма. Скорость и сила сокращения скелетной мышцы, а также ее способность противостоять утомлению - все это важные показатели, имеющие непосредственное отношение к работоспособности мышц. Благодаря высокой лабильности различных характеристик мышечной ткани, таких, как размер, состав миофибрилл, степень капилляризации ткани, скелетные мышцы способны должным образом приспосабливаться к изменениям, возникающим в ходе тренировочного процесса. Приспособительный процесс можно рассматривать как совокупность согласованного взаимодействия внутренних, внешних факторов, процессов нервной и гуморальной регуляции. Изменения в скорости синтеза ряда гормонов и содержание их рецепторов являются важными факторами регуляции приспособительного процесса скелетных мышц к двигательной деятельности.

Усиление синтеза сократительных белков является безоговорочным условием увеличения размера мышечных волокон в ответ на тренировочную нагрузку. У человека усиление синтеза белка выше уровня покоя происходит очень быстро, в течение 1-4 часов после завершения разового тренировочного занятия. В начале мышечной гипертрофии усиление синтеза белка коррелирует с ростом активности РНК. Происходит также усиление транспорта аминокислот в мышцы, подвергавшиеся нагрузке.

Мышечные волокна взрослого человека содержат сотни ядер, и каждое ядро осуществляет синтез белка в каком-то ограниченном объеме цитоплазмы, получившем название «ядерный компонент». При гипертрофии мышц наблюдается увеличение количества ядер в мышечной клетке, тогда как при исследовании атрофии было отмечено противоположное явление. Уменьшение количества ядер происходит после перерезания спинного мозга, космических полетов или временного обездвиживания конечности. Таким образом, изменение количества ядер, по-видимому, имеет большое значение для регуляции размера миофибрилл. Поскольку ядра мышечного волокна неспособны делиться, основным источником новых ядер в гипертрофированных мышечных волокнах являются миосателлитоциты, или клетки-спутники. Показано, что параллельно с гипертрофией мышц интенсивная силовая тренировка индуцирует существенное увеличение количества клеток-спутников в скелетных мышцах.

Широко известен факт влияния андрогенных анаболических стероидов на увеличение размера мышцы и ее силы. При применении тестостерона в концентрациях, превышающих физиологические, у мужчин с различным уровнем физической подготовленности происходит существенное увеличение мышечной силы и поперечного сечения мышц. Известно, что андрогенные анаболические стероиды увеличивают интенсивность синтеза белка, количество ядер в клетках и способствуют росту мышц.

Как было показано ранее, стероидные гормоны, будучи легко растворимыми, легко проникают сквозь клеточную мембрану и взаимодействуют с рецепторами, расположенными в цитоплазме. Рецепторы же андрогенов в скелетной мышце содержаться в ядрах волокон и в миосателлитоцитах. В норме в покоящихся мышцах расположение рецепторов андрогенов происходит лишь в некоторых, а не во всех ядрах.

Физические тренировки оказывают влияние на количество мест связывания андрогенов в мышцах. Увеличение количества рецепторов андрогенов должно приводить к возрастанию чувствительности мышц к андрогенам, циркулирующим в системе кровообращения. Исследования показали, что увеличение количества рецепторов происходит в результате тренировки мышечной силы и выносливости, а также электростимуляции мышц. Аэробная нагрузка индуцирует увеличение способности связывать андрогены в медленных мышечных волокнах, тогда как силовая тренировка сопровождается аналогичными изменениями в быстрых волокнах. Таким образом, характер изменений содержания рецепторов андрогенов зависит не только от типа мышцы, но и от вида двигательной деятельности.

При физических нагрузках в мышцах вырабатывается цитокин интерлейкин-6. В зависимости от интенсивности и продолжительности занятий, концентрация интерлейкина-6 в крови может возрастать от 2 до 100 раз во время аэробной нагрузки и обычно возвращается к исходному уровню в течение нескольких часов после окончания занятий. Помимо воспалительных реакций, этот цитокин участвует в передаче сигнала в случае роста энергетических потребностей скелетной мышцы при физической нагрузке.

Капиллярная сеть играет важную роль в обеспечении мышечных волокон питательными веществами и осуществлении обмена кислорода и диоксида углерода в мышцах. При тренировке на выносливость в различных скелетных мышцах человека происходит изменение расположения кровеносных сосудов. Как физические нагрузки, так и гипоксия могут вызывать увеличение уровня фактора роста сосудистого эндотелия (vascular endothelial growth factor, VEGF). Кроме того, наблюдается увеличение количества рецепторов VEGF. Клетки эндотелия сосудов выделяют «релаксирующий фактор», представляющий собой оксид азота, являющийся вазодилататором, способствующий увеличению проницаемости сосудов и ангиогенезу (образованию новых сосудов) в различных тканях. Оксид азота выделяют и другие клетки организма.

У нетренированных людей уже после одного занятия физическими упражнениями наблюдается значительный рост уровня VEGF в скелетных мышцах. Это событие может отражать первоначальный интенсивный рост капилляров в нетренированных мышцах, после чего процессы ангиогенеза замедляются и требуют для своей стимуляции увеличения тренировочной нагрузки, поскольку уровень тренированности мышц повышается.

Контрольные вопросы:

1. Факторы, влияющие на адаптацию скелетных мышц к физическим нагрузкам.

2. Синтез белка как условие роста скелетной мышцы.

3. Влияние андрогенов на размер и силу мышц.

4. Влияние нагрузки на способность связывания андрогенов в мышце.

5. Ангиогенез при двигательной активности.