Хронические адаптации к физическим нагрузкам и изменения помк: сравнение последствий продолжительных тренировочных программ аэробной и силовой направленности

Изменения ПОМК в ответ на продолжительные занятия аэробными упражнениями. После выполнения тренировочной программы продолжительностью 12 недель у участников исследований наряду с существенным увеличением VO.max было обнаружено притупление реакции АКТГ на выполнение работы с субмаксималыюй нагрузкой (Buono et al., 1987). Вместе с тем у тренированных лиц выявлено менее выраженное увеличение уровня АКТГ в ответ на максимальные физические нагрузки (Luger et al., 1987). Однако при изучении влияния продолжительных тренировок выносливости на функцию коры надпочечников у женщин, занимавшихся бегом, путем определения увеличения уровня кортизона в крови в ответ па внутривенные инъекции АКТГ никаких функциональных изменений коры надпочечников обнаружено не было (Ronkainen et al., 1986).

Изменения ПОМК в ответ на продолжительные занятия силовыми упражнениями. По данным Кремера (Kraemer W.J. et al., 1992), выполнение силовых упражнений сопровождается увеличением β-эндорфина, тестостерона и лактата, однако после занятий силовыми упражнениями на протяжении двух лет выявлены изменения только тестостерона.

Исследование механизмов адаптационных изменений, связанных с отсутствием физической нагрузки мышц, показало, что утрата мышечной силы обусловлена прежде всего снижением способности нервной системы возбуждать мышечное сокращение, а не изменениями размера миофибрилл (Deschenes et al., 2002). В отличие от силовой тренировки, результатом которой является увеличение мышечной силы и гипертрофия мышечной ткани, отсутствие мышечной нагрузки приводит к снижению работоспособности мышц. Кроме того, эти исследователи обнаружили, что в отсутствие мышечной нафузки происходят изменения гормонального баланса организма, способствующие атрофии мышц, т. е. происходит рост катаболического гормона кортизона, который не сопровождается соответствующим повышением уровня АКТГ.

Недостаток сна не изменяет уровня β-эндорфина в состоянии покоя и не влияет иа эффективность ответа p-эндорфина па высокоинтенсивные упражнения (McMurrey et al., 1988).

Влияние тренировочных занятий. Существует обзор влияния тренировочных занятий на базальмый уровень гормонов в плазме или уровень после воздействия физической нагрузки (Goldfarb, Jamurtas, 1997). Анализ ряда исследований с участием разнообразного контингента обследованных лиц, а также с применением личных тренировочных программ приводит к выводу о явной противоречивости результатов: по данным разных авторов, занятия физическими упражнениями повышают, не влияют или снижают содержание β-эндорфина в крови. Авторы обзора (Goldfarb, Jamurtas, 1997) интерпретируют существующие в литературе противоречия как следствие различий в типе тренировочных программ и их интенсивности, методах определения β-эндорфина и видах применяемых физических упражнений. Образец четкого подхода к планированию эксперимента можно найти в статье Энгфреда (Engfred et al., 1994), который провел сравнение показателей тренированных и нетренированных добровольцев и проанализировал состояние этих людей до и после проведения тщательно спланированной программы тренировочных занятий. В обоих группах после занятий физическими упражнениями обнаружены сходные изменения норадреналина, адреналина, соматотропного гормона, β-эндорфина и инсулина. При использовании ступенчатовозрастающей нагрузки до утомления и продолжительных занятий аэробными упражнениями до утомления, таких, как марафонский бег, прирост концентраций АКТГ и β-эндорфина был приблизительно одинаковым (Heitkamp et al., 1993). После 5 недель тренировочных занятий наблюдалось достоверное существенное снижение прироста уровня АКТГ и β-эндорфина в ответ на физическую нагрузку. В спланированных аналогичным образом исследованиях нетренированные женщины на протяжении 8 недель тренировали выносливость, что выражалось в занятиях бегом продолжительностью 30 мин три раза в неделю (Heitkamp et al., 1998). Изучение изменений уровня гормонов после такой тренировочной программы показало отсутствие изменений базального уровня β-эндорфина и увеличение этого показателя для АКТГ. Уровень АКТГ и β-эндорфина сразу после занятия физическими упражнениями существенно возрастал, однако в случае р-эндорфина прирост был несколько меньшим. Таким образом, физические упражнения, очевидно, вызывают специфический ответ, проявляющийся в увеличении фрагментов ПОМК, который трудно обнаружить после разового воздействия физической нафузки. Результаты, полученные с участием тренированных и нетренированных добровольцев, также выявили различия в характере изменений уровня АКТГ и β-эндорфина у лиц с различным уровнем физической подготовленности, на основании которых авторы сделали сходные выводы (Diego Acosta et al., 2001). Очень вероятно, что влияние тренировочных занятий на метаболизм β-эндорфина в состоянии покоя и при выполнении физических упражнений зависит от парамефов выполнявшихся ранее упражнений. Аэробные упражнения среднего уровня интенсивностью 50 % VO,max не сопровождались изменениями β-эндорфина, тогда как при интенсивности упражнений 66 % V02max наблюдалось увеличение уровня β-эндорфина (Viru, Tendzegolskis, 1995).

Была проведена оценка изменений уровня АКТГ, кортизола и лактата в плазме у лиц с малоподвижным образом жизни, лиц со средним уровнем двигательной активности и интенсивно тренирующихся бегунов (Luger et al., 1987). У лиц с высоким уровнем физической подготовленности оказался повышенным уровень АКТГ в плазме. Подобно содержанию АКТГ и кортизола, уровень лактата в плазме определялся интенсивностью упражнений, поскольку во всех группах зависимость изменений лактата крови от интенсивности упражнений носила аналогичный характер. Лицам с более высоким уровнем физической подготовленности для достижения сопоставимого увеличения лактата в плазме крови требовалась более высокая абсолютная физическая нагрузка, при равной абсолютной нагрузке уровень активации гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы у них был существенно ниже по сравнению с нетренированными лицами. Было высказано предположение, что ежедневные интенсивные тренировки приводят к хронической гиперсекреции АКТГ и гиперфункции надпочечников, т. е. физическая тренировка сопровождается развитием адаптационных механизмов, таких, как рост способности справляться с более высокой нагрузкой при меньшей активации гипофизарно-надпочечниковой системы (Luger et al., 1987). Результаты исследования этой же группы авторов свидетельствуют о том, что у хорошо тренированных бегунов обнаруживается повышенный базальный уровень АКТГ и кортизола, а пониженное содержание экзогенного кортиколиберина обусловлена мягкой хронической гиперфункцией коры надпочечников (Luger et al., 1988).

В исследованиях, где проводилось сравнение лиц с низким уровнем двигательной активности и хорошо тренированных, при использовании различных тренировочных программ не было выявлено никаких адаптационных изменений в характере секреции производных ПОМК (Kraemer R.R. et al., 1989; Goldfarb et al., 1991). В тесте с максимальной нагрузкой на тредмиле участвовали три группы, которые занимались, соответственно, спринтерской интервальной тренировкой, тренировкой выносливости и комбинированной тренировкой в течение 10 недель. В группе, занимавшейся тренировкой выносливости, никаких гормональных изменений не обнаружено. В группе, тренировавшейся по комбинированной программе, несмотря на сохранение гормональной, наблюдалось значительное снижение прироста концентрации β-эндорфина и АКТГ в ответ на физическую нагрузку (Kraemer W.J. et al., 1989a).

По сравнению с мужчинами, у женщин, занимавшихся марафонским бегом, обнаружен более высокий уровень в покое и меньшее увеличение β-эндорфина, а также более низкая концентрация в покое и более значительное увеличение АКТГ после марафонского забега и тестов на тредмиле (Heitkamp et al., 1996). Кроме того, та же группа исследователей наблюдала тенденцию к повышению концентрации АКТГ в состоянии покоя в результате тренировок на выносливость (Heitkamp et al., 1998).

Секреция ПОМК в условиях экстремальной физической нагрузки. Супермарафонские забеги представляют собой экстремальную физическую нагрузку; содержание в сыворотке АКТГ и β-эндорфина в состоянии покоя существенно превышало границы нормального диапазона (изменения гормонального состояния в покое), уровень АКТГ оставался увеличенным, а концентрация p-эндорфипа в плазме находилась в пределах нормального диапазона без существенных изменений, и это интерпретировалось как гормональная адаптация к продолжительному стрессу (Pestell et al., 1989). Более выраженный ответ у лиц с высоким уровнем физической подготовленности наблюдался только в условиях экстремальной физической нагрузки (Farell et al., 1987).

Тарп (Tharp, 1975) еще в 1975 г. высказал следующее предположение о роли глюкокортикоидов при двигательной активности и спортивной тренировке. Утомление сопровождается снижением уровня глюкокортикоидов в плазме, что может представлять собой защитный механизм, предотвращающий истощение ресурсов организма. Хроническая физическая тренировка приводит к гипертрофии функции коры надпочечников и, как правило, небольшому повышению глюкокортикоидов во время острой физической нагрузки, в отличие от ситуации, наблюдаемой в организме нетренированных лиц. Изменения глюкокортикоидного ответа, обусловленные физическими тренировками, очевидно, вызваны снижением чувствительности коры надпочечников к стимуляции АКТГ и, возможно, адаптацией гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы, выражающейся в снижении секреции АКТГ в ответ на стресс (Tharp, 1975).

У нетренированных лиц обнаружен достоверно более высокий уровень у1-17-эндорфина и а1-16-эндорфина, а также их относительного количества по сравнению с p-эндорфином (Viru, Tendzegolskis, 1995), что свидетельствует об изменениях метаболизма p-эндорфина в состоянии покоя и при физической нагрузке, обусловленных предшествующими занятиями физическими упражнениями.