Ендокринна система і бодібілдинг

Немає жодних сумнівів у тому, що бодібілдинг робить позитивний вплив на здоров'я людського організму. За допомогою силових тренувань і грамотного режиму харчування ми зміцнюємо серце і судини, підвищуємо імунітет, контролюємо масу тіла і прискорюємо розумові процеси. Однак існує ще один аспект, про який ми нерідко забуваємо — тісний зв'язок тренувального процесу з залозами внутрішньої секреції.

Ендокринна система (від грецьких слів "endo" — внутрішній, і "krine" — виділяти або секретировать) представлена класом хімічних сполук, які ми звикли називати гормонами. Невидимі молекули грають роль посланців і передають інформацію від ендокринних залоз до внутрішніх органів, керуючи безліччю фізіологічних процесів. Зрозуміло, щоб «гормональне» управління нашим організмом було дійсно ефективним, необхідний жорсткий контроль і над секрецією самих гормонів.

Тренувальний процес — чудовий інструмент, що дозволяє нам довільно змінювати секрецію біологічно активних речовин і сприйнятливість органів і тканин до дії хімічних посланників. В ході клінічних випробувань доведено, що заняття спортом не тільки впливають на рівень циркулюючих в крові гормонів, але також підвищують кількість рецепторів в органах-мішенях і збільшують їх чутливість до медіаторів.

В рамках цієї статті ми розповімо про те, як ендокринна система контролює наше життя, і яким чином заняття спортом впливають на її роботу. Ми познайомимося з ключовими гормонами і найважливішими залозами внутрішньої секреції, а також відшукаємо ту тонку нитку, яка пов'язує їх з тренувальним процесом.

Ендокринна система

Залози внутрішньої секреції синтезують і секретують гормони, які в тісній співпраці з нервової та імунної системами впливають на внутрішні органи і контролюють їх функціональний стан, керуючи життєво важливими функціями. Біологічно активні речовини виділяються прямо в кров, кровоносна система розносить їх по всьому організму і доставляє до тих органів і тканин, робота яких залежить від цих гормонів.

Специфічні мембранні структури (рецептори до гормонів) на поверхні клітин і органів-мішеней володіють спорідненістю до певних гормонів і вихоплюють їх з кровотоку, дозволяючи посланцям вибірково проникати тільки в потрібні тканини (система діє за принципом ключа і замка). Потрапивши в пункт призначення, гормони реалізують свій потенціал і кардинальним чином змінюють напрямок метаболічних процесів в клітинах.

З огляду на практично необмежені можливості ендокринної системи управління, важко переоцінити всю важливість підтримки гормонального гомеостазу. Секреція багатьох гормонів регулюється за допомогою механізму негативного зворотного зв'язку, який дозволяє швидко перемикатися між збільшенням і зниженням продукції біологічно активних речовин. Посилення секреції гормону веде до підвищення його концентрації в крові, що за принципом зворотного зв'язку гальмує його синтез. Без подібного механізму робота ендокринної системи була б неможлива.

endocrine-organs

Головні ендокринні залози:

Щитовидна залоза
Прищитоподібні залози
Надпочечники
Гіпофіз
Шишковидна заліза
Підшлункова залоза
Статеві залози (яєчка і яєчники)

У нашому організмі є органи, які не є залозами внутрішньої секреції , але при цьому виділяють біологічно активні речовини і мають ендокринною активністю:

Гіпоталамус
Тимус, аботимус
Шлунок
Серце
Тонкий кишечник
Плацента

Незважаючи на те, що залози внутрішньої секреції розкидані по всьому організму і виконують різні функції, вони є єдиною системою, функції їх тісно переплітаються, а вплив на фізіологічні процеси реалізується за допомогою схожих механізмів.

Три класи гормонів (класифікація гормонів за хімічною структурою)

Похідні амінокислот . З назви класу слід, що ці гормони утворюються в результаті модифікації структури амінокислотних молекул, зокрема, тирозину. Прикладом може служити адреналін.
Стероїди . Простагландини, кортикостероїди і статеві гормони. З хімічної точки зору відносяться до ліпідів, синтезуються в результаті складних перетворень молекули холестерину.
Пептидні гормони . У людському організмі ця група гормонів представлена найбільш широко. Пептиди — це короткі ланцюжки, що складаються з амінокислот; прикладом пептидного гормону є інсулін.

Цікаво, що практично всі гормони нашого організму є протеїновими молекулами або їх похідними. Виняток — статеві гормони і гормони кори надниркових залоз, які відносяться до стероїдів. При цьому необхідно зауважити, що механізм дії стероїдів реалізується через рецептори, розташовані всередині клітин, процес цей тривалий і вимагає синтезу протеїнових молекул. А ось гормони білкової природи відразу взаємодіють з мембранними рецепторами на поверхні клітин, завдяки чому дія їх реалізується набагато швидше.

Найважливіші гормони, на секрецію яких впливають заняття спортом:

Тестостерон
Гормон росту
Естроген
Тироксин
Інсулін
Адреналін
Ендорфіни
Глюкагон

Тестостерон

Тестостерон по праву вважається наріжним каменем бодібілдингу та синтезується як в чоловічому, так і в жіночому організмі. Чоловічі статеві гормони прискорюють основний обмін, зменшують відсоток жиру в організмі, надають впевненості у власних силах, підтримують обсяг, силу і тонус скелетної мускулатури. Фактично, саме тестостерон поряд з гормоном росту ініціює процеси гіпертрофії (збільшення розміру та питомої ваги м'язової тканини) м'язових клітин і сприяє регенерації м'язів після мікротравм.

Незважаючи на те, що в жіночому організмі концентрація тестостерону в десятки разів нижче, роль тестостерон в житті жінки не можна недооцінювати. Досить сказати, що саме від цього гормону залежить ступінь статевого потягу і яскравість випробовуваних жінкою оргазмів. Що стосується регуляції секреції чоловічих статевих гормонів, то це дуже непростий процес.

Початковий сигнал подає гіпоталамус, в якому синтезується гонадотропін — рилізинг-фактор, який прямує в гіпофіз і запускає в цій ендокринної залозі продукцію лютеїнізуючого гормону. ЛГ виділяється в кров, прямує до клітин Лейдіга, розташованим в тканинах яєчок, і ініціює в них процеси ферментного перетворення холестерину в тестостерон.

Тепер давайте з'ясуємо, як заняття спортом впливають на секрецію тестостерону? Головний секрет — гранично навантажуйте великі м'язи і не працюйте з одними і тими ж групами м'язів два дні поспіль. І візьміть на озброєння ще одна порада. Виконуйте мінімальне число повторень, але беріть максимальна вага: в ідеалі 85% підходів має складатися з 1-2 повторень, це допоможе підняти секрецію тестостерону до максимуму.

Доведено, що тренування в ранковий час більш ефективні, оскільки вони збігаються за часом з добовим максимумом концентрації тестостерону в крові. Відповідно, саме в цей час ваші шанси збільшити силові показники гранично високі. Отримуємо, що секрецію тестостерону підвищують неймовірно інтенсивні, але при цьому порівняно короткі анаеробні тренувальні сесії. А ось тривалість аеробних тренувань не повинна перевищувати 45 хвилин, так як після подолання цієї тимчасової оцінки починається помітне зниження продукції тестостерону.

Гормон росту

Гормон росту синтезується в гіпофізі і є найважливішим гормоном бодібілдингу. Він стимулює синтез протеїну і зміцнює кістки, суглоби, сухожилля, зв'язки і хрящову тканину. Попутно соматотропин прискорює метаболізм жирів і зменшує використання вуглеводів під час тренувань. Це призводить до збільшення використання жирів і підтримці стабільного рівня глюкози, завдяки чому ви можете тренуватися довше і ефективніше (звичайно, при цьому не слід перевищувати 45-хвилинний поріг, що дозволяє домогтися максимального викиду тестостерону).

Збільшення секреції гормону росту супроводжується безліччю сприятливих ефектів, в числі яких прискорення енергетичного обміну, підвищення концентрації уваги, посилення статевого потягу і чоловічої сили. Довгострокові ефекти включають в себе підвищення аеробного працездатності і силових показників, зміцнення волосся, розгладження зморшок і поліпшення стану шкіри, зменшення вісцерального жиру і зміцнення кісткової тканини (в т.ч. на тлі остеопорозу).

З віком секреція соматотропіну різко падає, і деяким людям доводиться приймати препарати гормону росту. Однак підвищення секреції соматотропіну (не до захмарних показників, звичайно) можна досягти і іншим шляхом — за допомогою тренувань. Для підвищення синтезу гормону росту ідеально підходить виснажлива, вимотує анаеробна тренування. Застосовуйте ту ж стратегію, що й для збільшення продукції тестостерону і навантажуйте великі м'язи. А щоб домогтися максимального підвищення продукції гормону росту, тренуйтеся не довше ніж 30 хвилин. Ці ж рекомендації актуальні і для аеробних тренувань, які слід проводити з інтенсивністю, що межує з анаеробної навантаженням. Найкраще для цих цілей підійде інтервальний тренінг .

Естроген

Жіночі статеві гормони, зокрема, найбільш активний їх представник 17-бета-естрадіол, допомагають використовувати жирові запаси як джерело палива, піднімають настрій і покращують емоційний фон, збільшують інтенсивність основного обміну і підсилюють статевий потяг (у жінок). Також вам напевно відомо, що в жіночому організмі концентрація естрогену змінюється в залежності від стану репродуктивної системи і фази циклу, а з віком секреція статевих гормонів знижується і досягає мінімуму до настання менопаузи.

А тепер давайте подивимося, як впливають на секрецію естрогенів заняття спортом? В ході клінічних випробувань доведено, що концентрація жіночих статевих гормонів в крові жінок у віці від 19 до 69 років помітно збільшувалася як після 40-хвилинного тренування на витривалість, так і після тренінгу, під час якого виконувалися вправи з обтяженнями. Більш того, високий рівень естрогенів зберігався протягом чотирьох годин після тренінгу. (Досвідчену групу порівнювали з контрольною, представниці якої не займалися спортом). Як бачимо, і в разі з естрогенами ми може контролювати гормональний профіль за допомогою однієї лише тренувальної програми.

Тироксин

Синтез цього гормону покладено на фолікулярні клітини щитовидної залози, а його головне біологічне призначення полягає в підвищенні інтенсивності основного обміну і стимуляції всіх без винятку метаболічних процесів. Саме з цієї причини тироксин грає таку помітну роль в боротьбі із зайвою вагою, а викид гормонів щитовидної залози сприяє спалюванню в печах організму додаткової кількості кілокалорій. Крім того, важкоатлетам слід взяти на замітку, що тироксин бере безпосередню участь в процесах фізичного зростання і розвитку.

Під час тренувальної сесії секреція гормонів щитовидної залози збільшується на 30%, а підвищений рівень тироксину в крові зберігається протягом п'яти годин. Базальний рівень секреції гормону на тлі регулярних занять спортом також підвищується, а максимального ефекту можна досягти за допомогою інтенсивних, виснажливих тренувань.

Адреналін

Медіатор симпатичного відділу вегетативної нервової системи синтезується клітинами мозкового шару надниркових залоз, але нас більше цікавить його вплив на фізіологічні процеси. Адреналін відповідає за «крайні заходи» і є одним з гормонів стресу: він підвищує частоту і інтенсивність серцевих скорочень, піднімає артеріальний тиск і сприяє перерозподілу кровотоку на користь активно працюють органів, які повинні отримувати кисень і поживні речовини в першу чергу. Додамо, що адреналін і норадреналін відносяться до катехоламінів і синтезуються з амінокислоти тирозин.

Які інші ефекти адреналіну можуть зацікавити прихильників активного способу життя? Гормон прискорює розпад глікогену в печінці і м'язової тканини і стимулює використання жирових запасів в якості додаткового джерела палива. Також слід взяти на замітку, що під дією адреналіну вибірково розширюються судини і посилюється кровотік у печінці та скелетних м'язах, що дає змогу оперативно надавати працюють м'язи киснем і допомагає використовувати їх на всі сто відсотків під час занять спортом!

Чи можемо ми посилити викид адреналіну? Без проблем, треба лише підняти до межі інтенсивність тренувального процесу, адже кількість адреналіну, що секретується мозковим шаром надниркових залоз, прямо пропорційно вираженості тренувального стресу. Чим сильніше стрес — тим більше адреналіну надходить в кровотік.

Інсулін

Ендокринний відділ підшлункової залози представлений панкреатическими острівцями Лангерганса, бета-клітини яких синтезують інсулін. Роль цього гормону переоцінити неможливо, адже саме інсулін відповідає за зниження рівня цукру в крові, бере участь у метаболізмі жирних кислот і вказує амінокислотам пряму дорогу до м'язових клітин.

Практично всі клітини людського організму мають на зовнішній поверхні клітинних мембран рецептори до інсуліну. Рецептором є білкова молекула, яка здатна зв'язувати циркулює в крові інсулін; формують рецептор дві альфа-субодиниці і дві бета-субодиниці, об'єднані дисульфідній зв'язком. Під впливом інсуліну відбувається активація інших мембранних рецепторів, які вихоплюють з кровотоку молекули глюкози і направляють їх всередину клітин.

Які зовнішні чинники посилюють секрецію інсуліну? Перш за все, ми повинні говорити про прийом їжі, адже кожного разу після їжі в нашому організмі відбувається потужний викид інсуліну, який супроводжується акумуляцією жирових запасів в клітинах жирової тканини. У тих, хто занадто часто експлуатує цей фізіологічний механізм, значно збільшується маса тіла. Крім того, у ряду людей може розвинутися резистентність тканин і клітин до інсуліну цукровий діабет.

Звичайно, далеко не у всіх любителів «високої кухні» розвивається діабет, та й тяжкість цього захворювання багато в чому визначається його типом. Однак обжерливість гарантовано веде до збільшення загальної маси тіла, а виправити ситуацію і схуднути ви зможете за допомогою щоденних аеробних навантажень і силових тренувань.

Заняття спортом допомагають контролювати рівень цукру в крові і дозволяють уникнути багатьох проблем. Експериментальним шляхом доведено, що навіть десятихвилинна аеробне навантаження знижує рівень інсуліну в крові, і цей ефект посилюється в міру збільшення тривалості тренувальної сесії. А що стосується силових тренувань, то вони підвищують чутливість тканин до інсуліну навіть в стані спокою, і ця дія підтверджено в ході клінічних випробувань.

Ендорфіни

З точки зору біохімії ендорфіни є пептидними нейротрансмиттерами, що складаються з 30 амінокислотних залишків. Ця група гормонів секретується гіпофізом і належить до класу ендогенних опіатів речовин, які викидаються в кровотік у відповідь на больовий сигнал і мають здатність купірувати біль. У числі інших фізіологічних ефектів ендорфінів відзначимо здатність пригнічувати апетит, викликати стан ейфорії, знімати почуття страху, тривоги і внутрішнього напруги.

Чи впливають заняття спортом на секрецію ендорфінів? Відповідь ствердна. Доведено, що вже через 30 хвилин після початку помірної або інтенсивної аеробного навантаження рівень ендорфінів в крові збільшується в п'ять разів у порівнянні зі станом спокою. Більш того, регулярні заняття спортом (протягом декількох місяців) сприяють підвищенню чутливості тканин до ендорфінів.

Це означає, що через певний проміжок часу ви будете отримувати більш потужну відповідь ендокринної системи на одні й ті ж фізичні навантаження. І зауважимо, що хоча тривалі тренування в цьому відношенні і виглядають краще, рівень секреції ендорфінів в значній мірі визначається індивідуальними особливостями організму.

Глюкагон

Як і інсулін, глюкагон секретується клітинами підшлункової залози і впливає на рівень цукру в крові. Відмінність полягає в тому, що цей гормон надає діаметрально протилежне інсуліну дію і підвищує концентрацію глюкози в крові.

Трохи біохімії. Молекула глюкагону складається з 29 амінокислотних залишків, а синтезується гормон в альфа-клітинах острівців Лангерганса в результаті складного ланцюга біохімічних процесів. Спочатку утворюється попередник гормону — білок проглюкагона, а потім ця білкова молекула піддається ферментативному гідролізу (розщеплення на більш короткі фрагменти) аж до утворення лінійної поліпептидного ланцюга, яка і має гормональної активністю.

Фізіологічна роль глюкагону реалізується за допомогою двох механізмів:

При зниженні в крові рівня глюкози посилюється секреція глюкагону. Гормон надходить в кровотік, досягає клітин печінки, зв'язується зі специфічними рецепторами і ініціює процеси розпаду глікогену. Розпад глікогену приводить до вивільнення простих цукрів, які виділяються в кровотік. В результаті в крові підвищується рівень цукру.
Другий механізм дії глюкагону реалізується за допомогою активації в гепатоцитах процесів глюконеогенезу — синтезу молекул глюкози з амінокислот .

Групі вчених з Університету в Монреалі вдалося довести, що заняття спортом підвищують чутливість печінкових клітин до глюкагону. Ефективні тренування підвищують спорідненість гепатоцитів до цього гормону, що сприяє перетворенню різних нутрієнтів в джерела енергії. Зазвичай секреція глюкагону посилюється через 30 хвилин після початку тренування у міру зниження рівня глюкози в крові.

Висновок

Які висновки ми можемо зробити із запропонованого матеріалу? Залози внутрішньої секреції і віднайдені ними гормони формують складну, розгалужену, багаторівневу структуру, яка є міцним фундаментом для всіх фізіологічних процесів. Ці невидимі молекули постійно знаходяться в тіні, вони просто роблять свою роботу, поки ми зайняті вирішенням повсякденних проблем.

Значення ендокринної системи переоцінити неможливо, ми цілком і повністю залежимо від рівня вироблення гормонів залозами внутрішньої секреції, а заняття спортом допомагають нам впливати на ці складні процеси.