Реакция эндокринной системы в соревновательном периоде

Эндокринная реакция организма во время соревнований, по-видимому, играет важную роль в мобилизации энергетических субстратов, регуляции функции сердечно-сосудистой системы, кровообращения и водно-солевого баланса, сократительной способности мышц (скелетных и сердечной) и усилении секреции других гормонов. В связи с техническими проблемами забора проб крови до, во время и после соревнований, количество исследований, в которых изучалась реакция эндокринной системы в реальных условиях спортивных соревнований, ограничено. Большинство наших представлений сформировано на основе лабораторных экспериментов, направленных на воссоздание соревновательного стресса, однако, как обсуждалось выше, характер изменений в этом случае может быть несколько иным вследствие отсутствия психологического компонента реакции па стресс, связанный с реальным участием в соревнованиях. Кроме того, характер физиологической и гормональной реакции у тренированных спортсменов, участвующих в соревнованиях, и лиц, не принимающих участия в соревнованиях, может существенно отличаться, ограничивая полноту наших представлений об эндокринной реакции организма во время реальных соревнований.

Изменения эндокринной системы во время соревнований в видах спорта, требующих выносливости

Спортивные соревнования, в которых от участников на протяжении достаточно большого времени требуется значительная выносливость, например марафонские забеги, подвергают метаболические системы организма большой нагрузке. Часто при этом наблюдается истощение запасов гликогена в мышцах и в печени, что ограничивает возможность обеспечения энергией выполняющих физическую работу мышц. Кроме того, если занятия подобного рода двигательной активностью происходят в условиях повышенной температуры и влажности, организм спортсмена подвергается дополнительному напряжению, что в целом может приводить к значительным изменениям уровня различных гормонов, направленным на обеспечение терморегуляции и водно-солевого баланса.

Спортсмены в видах спорта, требующих выносливости, обычно соревнуются при интенсивности двигательной активности, которая не превышает их анаэробного порога. У хорошо подготовленных спортсменов это соответствует примерно 80 — 90 % максимальной аэробной работоспособности (Hoffman, 2002). Во время продолжительной двигательной активности такого уровня интенсивности, как в марафоне или триатлоне, запасов гликогена в мышцах недостаточно, чтобы обеспечить их необходимым для выполнения работы топливом. Наряду с использованием энергетических субстратов жировой клетчатки происходит заметное увеличение выработки глюкозы в печени (Wahren et al., 1971). Усиление активности симпатической нервной системы (повышение уровня катехоламинов в плазме) и изменения концентрации инсулина и глюкагона являются основными факторами, регулирующими образование глюкозы в клетках печени и липидный обмен. Кроме того, во время продолжительной двигательной активности аэробного характера в регуляции липолитической активности участвует также соматотропный гормон.

Основная масса данных, характеризующих метаболическую и эндокринную реакцию организма в условиях продолжительной двигательной активности анаэробного типа, получена в лабораторных условиях. Как правило, во время продолжительной двигательной активности происходит снижение уровня инсулина, тогда как концентрация глюкагона повышается. Изменения уровня инсулина определяются продолжительностью физических упражнений. Увеличение продолжительности физической нагрузки приводит к более выраженному снижению его концентрации (Galbo, 1981). Хотя повышение уровня глюкагона само по себе может усиливать образование глюкозы в печени, не менее важное значение для стимуляции в ней глюконеогенеза имеет изменение молярного соотношения глюкагона и инсулина (Naveri et al., 1985).

Изменения концентрации катехоламинов также очень чувствительны к концентрации глюкозы в крови. Повышение концентрации катехоламинов влияет на мобилизацию энергетических субстратов прямым и опосредованным путем. Изменения концентрации катехоламинов во время продолжительной анаэробной двигательной активности имеют различный характер. Повышение концентрации норадреналина происходит в течение первых 15 мин двигательной активности, при этом уровень его не изменяется. Предполагается, что повышение концентрации норадреналина стимулирует глюконеогенез в печени за счет подавления секреции инсулина (Glaster et al., 1981). По мере увеличения длительности физических упражнений рост потребностей в мобилизации субстратов распознается метаболическими рецепторами, стимулирующими усиление секреции адреналина. Повышение концентрации адреналина оказывает непосредственное стимулирующее влияние на усиление липолиза (Smith, 1980). Кроме того, соматотропный гормон и кортизол также играют важную роль в стимуляции липолитической активности и повышении концентрации свободных жирных кислот во время продолжительной аэробной двигательной активности (Hoffman et al., 2002).

Аэробные физические упражнения являются мощным стимулятором выделения кортизола и соматотропного гормона. Уровень этих гормонов характеризуется наличием положительной корреляции с продолжительностью физических упражнений (Bunt et al., 1986). Менее понятным остается влияние интенсивности упражнений на характер секреции этих гормонов. Складывается впечатление, что для стимуляции повышения уровня этих гормонов в крови физические упражнения должны выполняться с минимальной интенсивностью (Few, 1974). В то же время интенсивность двигательной активности во время соревнований в большинстве случаев оказывается способной вызвать повышение кортизола и соматотропина.

Исследованию эндокринной реакции организма во время таких спортивных соревнований, как марафон и триатлон, посвящено сравнительно мало исследований. Сообщается, что у участников таких соревнований наблюдается повышение уровня катехоламинов на 170 % (Dearman, Francis, 1983), а концентрации кортизола в 2,0—4,5 раза (Dearman, Francis, 1983; Hale et al., 1983; Urhaussen, Kindermann, 1987; Ponjee et al., 1994). Несмотря на то что результаты этих исследований однозначно свидетельствуют в пользу участия вышеупомянутых гормонов в мобилизации субстратов во время продолжительных соревнований, требующих значительной аэробной выносливости, в других работах показано также существенное влияние таких соревнований на гипофизарно-семенниковую систему. Если продолжительность спортивного состязания не превышала трех часов, не наблюдалось никаких изменений уровня тестостерона в крови. Однако при этом отмечалось повышение уровня глобулина, связывающего половой гормон (SHBG), что вызывало уменьшение соотношения тестостерон/SHBG и снижение концентрации свободного, биологически активного тестостерона (Urhaussen, Kindermann, 1987). Если продолжительность физической нагрузки во время участия в соревновании превышала 3—4 ч, наблюдалось существенное снижение концентрации тестостерона (Tanaka et al., 1986; Lac, Berthon, 2000), которая могла оставаться пониженной на протяжении 48 ч после окончания соревнований (Tanaka et al., 1986).

Значение такого явно выраженного анаболического дефицита может иметь более важное значение в период восстановления после соревнований, а не во время собственно соревнований. Тестостерон оказывает влияние на ресинтез гликогена (Gillespie, Edgerton, 1970) и креатинфосфата (Sutton et al.,1973). Кроме того, повышение уровня кортизола в сочетании со снижением концентрации тестостерона является свидетельством более высокой активности катаболического обмена, что может ограничивать способность скелетных мышц к восстановлению повреждений, полученных в ходе соревнований. Интересно, что во время супермарафонов, таких, как забег на 1100 км, уровень тестостерона остается пониженным на протяжении всего периода соревнований, а именно в течение 20 дней (Schurmeyer et al., 1984), что является отличительной чертой изменений этого гормона, поскольку уровень остальных гормонов реакции на стресс (тироксина, кортизола и пролактина) обнаруживал способность к адаптации к условиям длительного стресса.