Эндокринная система при умственных нагрузках. При физических нагрузках. Возможность выполнения физических нагрузок обеспечивается слаженной работой желез внутренней секреции
 Скачать 26.86 Kb.
|
|
Возможность выполнения физических нагрузок обеспечивается слаженной работой желез внутренней секреции. Вырабатываемые ими гормоны усиливают кислородно транспортную функцию, ускоряют передвижение электронов в цепях дыхания, а также обеспечивают гликогенолитическое и липолитическое действие ферментов, тем самым поставляя энергию углеводов и жиров. Уже перед самой нагрузкой под влиянием нервных стимулов условнорефлекторного происхождения активируется симпатической-адреналовая система. В циркулирующей крови поступает адреналин, вырабатываемый мозгом надпочечников. С его действием сочетается влияние норадреналина, который освобождается из нервных окончаний. Под влиянием катехоламинов осуществляется распад гликогена печени до глюкозы и поступления ее в течение крови, а также анаэробное расщепление гликогена мышц. Катехоламины вместе с гликогеном, тироксином, гормонами гипофиза соматотропином и кортикотропином осуществляют расщепление жира до свободных жирных кислот. Эндокринная система, или система внутренней секреции, состоит из желез внутренней секреции, названных так потому, что они выделяют специфические продукты своей деятельности гормоны непосредственно во внутреннюю среду организма, в кровь. Этих желез в организме восемь: щитовидная, около- или паращитовидная, зобная (вилочковая), гипофиз, эпифиз (или шишковидная железа), надпочечники (надпочечные железы), поджелудочная и половые железы. Общая функция эндокринной системы сводится к осуществлению химической регуляции в организме, установлению связи между его органами и системами и поддержанию их функций на определенном уровне. Гормоны эндокринных желез вещества с очень высокой биологической активностью, т. е. действующие в очень малых дозах. Вместе с ферментами и витаминами они относятся к так называе мым биокатализаторам. Кроме того, гормоны обладают специфическим действием одни из них оказывают влияние на определенные органы, другие управляют определенными процессами в тканях организма. Железы внутренней секреции участвуют в процессе роста и развития организма, в регуляции обменных процессов, обеспечивающих его жизнедеятельность, в мобилизации сил организма, а также в восстановлении энергетических ресурсов и обновлении его клеток и тканей. Таким образом, помимо нервной регуляции жизнедеятельности организма (в том числе при занятиях спортом) существует эндокринная регуляция и гуморальная регуляция, тесно взаимосвязанные и осуществляемые по меха низму «обратной связи». Поскольку занятия физической культурой и особенно спортом требуют все более совершенных регулирования и корреляции деятельности различных систем и органов человека в сложных условиях эмоционального и физического напряжения, исследование функции эндокринной системы хотя и не вошло еще в широкую практику, но постепенно начинает занимать все большее место в комплексном исследовании спортсмена. Правильная оценка функционального состояния эндокринной системы позволяет выявить патологические изменения в ней в случае нерационального применения физических упражнений. Под влиянием рациональных систематических занятий физической культурой и спортом эта система со вершенствуется. Адаптация эндокринной системы к физической нагрузке характеризуется не просто усилением активности желез внутренней секреции, а главным образом изменением взаимоотношений между отдельными железами. Развитие утомления при длительной работе также сопровождается соответствующими изменениями в активности желез внутренней секреции. Эндокринная система человека, совершенствуясь под влиянием рациональной тренировки, способствует повышению адаптационных возможностей организма, что обусловливает улучшение спортивной работоспособности, в частности при развитии выносливости. Исследование эндокринной системы сложно и обычно проводится в условиях стационара. Но существует ряд простых методов исследования, позволяющих в известной мере оценить функцио нальное состояние отдельных желез внутренней секреции, анамнез, осмотр, пальпация, функциональные пробы. Анамнез. Важными являются данные о периоде полового созревания. При расспросе женщин выясняют время начала, регулярность, длительность, обильность менструации, развитие вторичных половых признаков; при расспросе мужчин время появления ломки голоса, растительности на лице и т. д. У лиц старшего возраста время появления климактерического периода, т. е. время прекращения менструаций у женщин, состояние половой функции у мужчин. Существенными являются сведения об эмоциональном состоянии. Например, быстрая смена настроения, повышенная возбудимость, беспокойство, сопровождаемые обычно потливостью, тахи кардией, потерей веса, субфебрильной температурой, быстрой утомляемостью, могут свидетельствовать о повышении функции щитовидной железы. При понижении функции щитовидной железы отмечается апатия, которой сопутствуют вялость, медлительность, брадикардия и т. д. При чрезвычайных физических и психических раздражениях (перегревание, переохлаждение, боль, страх, тяжелые психические переживания, непомерная физическая нагрузка и др.) у человека возникает состояние напряжения стресс. При этом в организме развертываются как специфические реакции защиты от действующего фактора, так и неспецифические приспособительные реакции. Комплекс защитных неспецифических реакций организма на неблагоприятные влияния среды был назван канадским ученым Г. Селье (1960) общим адаптационным синдромом. Это стандартные реакции, которые возникают при любых раздражителях, связаны с эндокринными изменениями и протекают в следующие три стадии. • Стадия тревоги проявляется дискоординацией различных функций организма, подавлением функций щитовидной и половых желез, в результате чего нарушаются анаболические процессы синтеза белков и РНК; отмечается снижение иммунных свойств организма уменьшаются активность вилочковой железы и количество лимфоцитов в крови; возможно появление язв желудка и 12перстной кишки; организмом включаются срочные защитные реакции быстрого рефлекторного выброса в кровь гормона надпочечников адреналина, что позволяет резко повысить деятельность сердечной и дыхательной систем, начать мобилизацию углеводных и жировых источников энергии; характерен также излишне высокий уровень энерготрат при низкой умственной и физической работоспособности. • Стадия резистентности, т.е повышенной устойчивости организма, характеризуется возрастанием секреции гормонов коркового слоя надпочечников кортикоидов, что способствует нормализации белкового обмена (активации синтеза белков в тканях); повышается содержание в крови углеводных источников энергии; возникает преобладание концентрации в крови норадреналина над адреналином это обеспечивает оптимизацию вегетативных изменений и экономизацию энерготрат; повышается тканевая устойчивость к действию на организм неблагоприятных факторов среды; возрастает работоспособность. • Стадия истощения возникает при чрезмерно сильных и длительных раздражениях; функциональные резервы организма исчерпываются; происходит истощение гормональных и энергетических ресурсов (содержание катехоламинов в надпочечниках снижается до 1015% от исходного уровня); уменьшается максимальное и пульсовое артериальное давление крови; падает сопротивляемость организма повреждающим воздействиям; невозможность дальнейшей борьбы с вредными влияниями может приводить к смертельному исходу. Стрессовые реакции это нормальные приспособительные реакции организма к действию сильных неблагоприятных раздражителей стрессоров. Действие стрессоров воспринимается различными рецепторами тела и через кору больших полушарий передается на гипоталамус, где включаются нервные и нейрогуморальные механизмы адаптации. При этом происходит вовлечение двух основных систем активации всех метаболических и функциональных процессов в организме. • Осуществляется активация так называемой симпатоадреналовой системы. По симпатическим волокнам к мозговому слою надпочечников поступают рефлекторные влияния, вызывающие срочный выброс в кровь адаптивного гормона адреналина. • Действие адреналина на ядра гипоталамуса стимулирует активность гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы. Образуемые в гипоталамусе облегчающие вещества либерины с током крови передаются в переднюю долю гипофиза и уже через 22,5 мин усиливают секрецию кортикотропина (АКТГ), который, в свою очередь, уже через 10 мин вызывает увеличенный выброс гормонов коркового слоя надпочечников глюкокортикоидов и альдостерона. Вместе с повышенной секрецией соматотропного гормона и норадреналина эти гормональные изменения обусловливают мобилизацию энергетических ресурсов организма, активацию обменных процессов и повышение тканевой сопротивляемости. Выполнение кратковременной и малоинтенсивной мышечной работы (как показали исследования работающего человека или экспериментальных животных) не вызывают заметных изменений содержания гормонов в плазме крови и в моче. Значительные мышечные нагрузки (превышающие 5070% от максимального потребления кислорода) вызывают состояние напряжения в организме и повышенную секрецию соматотропного гормона, кортикотропина, вазопрессина, глюкокортикоидов, альдостерона, адреналина, норадреналина и паратгормона. Реакции эндокринной системы меняются в зависимости от особенностей спортивных упражнений. В каждом отдельном случае создается сложная специфическая система гормональных взаимоотношений с какимилибо ведущими гормонами. Их регулирующее влияние на метаболические и энергетические процессы осуществляется вместе с другими биологически активными веществами (эндорфины, простагландины) и зависит от состояния связывающих гормоны рецепторов клетокмишеней. С увеличением тяжести работы, повышением ее мощности и напряженности (особенно в соревнованиях) происходит повышение секреции адреналина, норадреналина и кортикоидов. Однако гормональные реакции у нетренированных лиц и квалифицированных спортсменов заметно различаются. У людей, не подготовленных к физическим нагрузкам, происходит быстрый и очень большой выброс в кровь этих гормонов (запасы которых невелики), и вскоре наступает их истощение, ограничивающее работоспособность. У тренированных спортсменов функциональные резервы надпочечников существенно увеличены. Секреция катехоламинов не является чрезмерной, она более равномерна и намного более длительна. Активация симпатоадреналовой системы увеличивается еще в предстартовом состоянии, особенно у более слабых, тревожных и неуверенных в своих силах спортсменов, выступления которых в соревнованиях оказываются неуспешными. У них в большей мере нарастает секреция адреналина «гормона тревоги». У высококвалифицированных и уверенных в себе спортсменов с большим стажем активация симпатоадреналовой системы оптимизируется и наблюдается преобладание норадреналина «гормона гомеостаза». Под его влиянием развертываются функции дыхательной и сердечнососудистой систем, усиливается доставка кислорода тканям и стимулируются окислительные процессы, повышаются аэробные возможности организма. Увеличение выработки адреналина и норадреналина у спортсменов в условиях напряженной соревновательной деятельности сопряжено с состоянием эмоционального стресса. При этом секреция адреналина и норадреналина может быть увеличена в 56 раз по сравнению с исходным фоном в дни отдыха от нагрузок. Описаны отдельные случаи нарастания выделения адреналина в 25 раз, а норадреналина в 17 раз от исходного уровня при марафонском беге и лыжных гонках на 50 км. Активизация гипоталамо гипофизарно надпочечниковой системы зависит от вида спорта, состояния тренированности и квалификации спортсмена. В циклических видах спорта подавление активности этой системы в предстартовом состоянии и во время соревнований коррелирует с низкой работоспособностью. Наиболее успешно выступают спортсмены, в организме которых секреция кортикоидов увеличивается в 24 раза по сравнению с исходным фоном. Особенное увеличение выхода кортикоидов и кортикотропина отмечается при выполнении физических нагрузок большого объема и интенсивности. У спортсменов скоростносиловых видов спорта (например, у десятиборцев в легкой атлетике) активность гипоталамогипофизарнонадпочечниковой системы в предстартовом состоянии снижена (эффект экономизации расхода гормонов), но во время соревнований увеличена в 58 раз. В возрастном плане отмечена повышенная фоновая и рабочая секреция кортикоидов и соматотропного гормона у спортсменов-подростков, особенно у акселератов. У взрослых спортсменов их секреция увеличивается с ростом спортивного мастерства, что тесно коррелирует с успешностью выступлений на соревнованиях. При этом отмечено, что в результате адаптации к систематическим физическим нагрузкам одно и то лее количество гормонов быстрее совершает свой кругооборот в организме квалифицированных спортсменов, чем у людей, не занимающихся физическими упражнениями и не адаптированных к таким нагрузкам. Гормоны быстрее образуются и секретируются железами, успешнее проникают в клетки-мишени и стимулируют обменные процессы, быстрее проходят метаболические превращения в печени, а продукты их распада срочно выводятся почками. Таким образом, при одних и тех же стандартных нагрузках у опытных спортсменов секреция кортикоидов протекает наиболее экономно, но при выполнении предельных нагрузок их выделение значительно превышает уровень у нетренированных лиц. Глюкокортикоиды усиливают приспособительные реакции в организме, стимулируя глюконеогенез и восполняя затраты энергоресурсов в организме. Увеличение секреции альдостерона при мышечной работе позволяет компенсировать потери натрия с потом и вывести накопившиеся излишки калия. Активность щитовидной железы и половых желез у большей части спортсменов (за исключением наиболее подготовленных) изменяется незначительно. Усиление продукции инсулина и тиреоидных гормонов особенно велико после окончания работы для пополнения затрат энергоресурсов в организме. Адекватные физические нагрузки являются важным стимулятором развития и функционирования половых желез. Однако большие нагрузки, особенно у юных спортсменов, подавляют их гормональную активность. В организме женщин-спортсменок большие объемы физических нагрузок могут нарушать протекание овариально-менструального цикла. В организме мужчин андрогены стимулируют нарастание мышечной массы и силы скелетных мышц. Размеры вилочковой железы у тренирующихся спортсменов уменьшаются, но активность ее не снижается. Развитие утомления сопровождается снижением выработки гормонов, а состояния переутомления и перетренированности расстройством эндокринных функций. Вместе с тем оказалось, что высококвалифицированные спортсмены обладают особенно развитыми возможностями произвольной саморегуляции функций в работающем органе. При волевом преодолении утомления у них отмечено возобновление роста секреции адаптивных гормонов и новая активация метаболических процессов в организме. Следует также иметь в виду, что предельные нагрузки не только уменьшают выделение гормонов, но и нарушают процесс их связывания рецепторами клетокмишеней (например, нарушается связывание глюкокортикоидов в миокарде и гормон теряет активирующее действие на работу сердечной мышцы). Активность эндокринных желез находится также под контролем деятельности эпифиза и подчиняется суточным колебаниям. Перестройка суточных биоритмов гормональной активности у человека при дальних перелетах, пересечении многих временных поясов занимает около двух недель. Физическая нагрузка, требующая существенного изменения интенсивности метаболических процессов не только в сердце и скелетных мышцах, но и во всем организме, сопровождается значительными изменениями секреции и концентрации ряда гормонов. Импульсы, поступающие из моторных центров мозга и из работающих мышц, приводят в действие программу, которая через повышение симпатоадреналовой активности влияет на секрецию инсулина, ренина, панкреатического полипептида, а через гипоталамус — на секрецию соматотропина, кортикотропина, пролактина, тиреотропина. Наряду с этим срочным гормональным ответом в результате повторных нагрузок у тренированных спортсменов обнаруживаются отличия от нетренированных людей в уровне содержания гормонов в крови как в покое, так и при физической нагрузке (таблица 1).
Возникновение эндокринной болезни позволяет заподозрить появление характерного симптомокомплекса, устанавливаемого при опросе и осмотре и подтверждаемого объективными методами исследования — измерением АД, электрокардиографией, рентгенографией, измерением основного обмена и в особенности исследованием концентрации в крови гормонов, а в моче их метаболитов. Современные методы исследования гормонов (хроматография, спектро фотометрия, флуорометрия, радиоиммуноанализ, иммунофермент- ный анализ) в сочетании с нагрузочными пробами дают возможность точно установить уровень первичного поражения эндокринной системы — гипоталамический, гипофизарный или периферический. Исследования гормонов позволяют также обнаруживать повышение уровня гормонов экзогенного характера, т. е. вызванное введением гормонов извне (например, прием допинга). Злоупотребление препаратами-гормонами является не только нарушением спортивной этики, но и вредным для организма воздействием, которое может нарушить нормальное функционирование эндокринной системы, в частности привести к поражению гипоталамо-гипофизарно- полового механизма. Заключение Эндокринная система – это иерархически соподчиненная совокупность центральных (гипоталамус, гипофиз, эпифиз) и периферических (надпочечники, гонады, щитовидная и другие железы) органов внутренней секреции, а также клеточных популяций (апудоцитов), осуществляющих регуляцию основных жизненно важных функций организма с помощью гормонов. Морфологические, метаболические и функциональные нарушения эндокринной системы в целом, а также ее различных отделов и звеньев называются эндокринопатиями. В силу тесных взаимосвязей между эндокринной, нервной и иммунной системами эндокринопатии, возникающие сначала как изолированные заболевания, со временем могут переходить в сложный вид полиорганной патологии. Физическая нагрузка, требующая существенного изменения интенсивности метаболических процессов не только в сердце и скелетных мышцах, но и во всем организме, сопровождается значительными изменениями секреции и концентрации ряда гормонов. Импульсы, поступающие из моторных центров мозга и из работающих мышц, приводят в действие программу, которая через повышение симпатоадреналовой активности влияет на секрецию инсулина, ренина, панкреатического полипептида, а через гипоталамус — на секрецию соматотропина, кортикотропина, пролактина, тиреотропина. У спортсменов усиление секреции катехоламинов может наблюдаться и в предстартовый период в порядке психоэмоциональной реакции на ожидание соревнования. В известной мере это полезное возбуждение, оказывающее действие, подобно разминке. Однако при чрезмерном возбуждении или длительном ожидании старта может наступить истощение реакции и в момент старта необходимый эффект не сможет проявиться. При физической нагрузке закономерны изменения концентрации в крови гормона коры надпочечников гидрокортизона, а в моче — его метаболитов. Эти гормональные сдвиги отражают повышение активности коры надпочечников, гормоны которых играют важную роль в адаптации организма к различным воздействиям — стрессорам. В соответствии с общими закономерностями участия этой эндокринной железы в реакции стресса при длительном физическом напряжении повышение концентрации гормонов может смениться ее понижением, что отражает фазу угнетения активности железы. |