ИЗМЕНЕНИЕ ГОРМОНАЛЬНОЙ РЕГУЛЯЦИИ ОБМЕННЫХ ПРОЦЕССОВ У КОНЬКОБЕЖЦЕВ НА РАЗНЫХ ЭТАПАХ ТРЕНИРОВОЧНОГО ЦИКЛА
УДК/UDC 796.03
Поступила в редакцию 08.12.2014 г.
Доктор биологических наук, профессор Р.В.Тамбовцева1 И.А. Никулина1
1 Российский государственный университет физической культуры, спорта, молодежи и туризма (ГЦОЛИФК), Москва
CHANGES IN HORMONAL REGULATION OF METABOLIC PROCESSES IN SPEED SKATERS IN DIFFERENT PHASES OF TRAINING CYCLE
Dr.Biol., professor R.V. Tambovtseva1
Senior Lecturer I.A. Nikulina1
1 Russian State University of Physical Culture, Sport, Youth and Tourism (GTsOLIFK), Moscow
Информация для связи с автором: ritta7@mail.ru
Аннотация
Цель настоящего исследования - изучение динамики концентрации катехола-минов и пептидных гормонов. В эксперименте приняли участие конькобежцы высокого класса, которые выполняли тест ступенчато повышающейся нагрузки. До работы, сразу после нее и на 3-й мин восстановления были взяты пробы крови для определения содержания жирных кислот, глюкозы, инсулина и соматотропина. Было показано, что в результате нагрузки у конькобежцев падает уровень инсулина и одновременно повышается концентрация глюкозы. В покое в начале и в конце соревновательного периода отношение норадре-налин/адреналин не различается. Работа в конце соревновательного периода осуществляется на фоне активации гормонального звена симпатоадренало-вой системы. Таким образом, спортивная работоспособность обеспечивается совокупностью различных факторов, среди которых важное место занимают эффективность и устойчивость гормональной регуляции обменных процессов. В целом в группе конькобежцев к концу соревновательного периода увеличивается число спортсменов с перенапряжением миокарда, что сопровождается относительно большей экскрецией адреналина при нагрузке, так как у спортсменов с нормальной электрокардиограммой в покое и ее нормальной реакцией на нагрузку при работе наблюдается преимущественная активация медиаторного звена симпатоадреналовой системы, что выражается в росте отношения норадреналин/адреналин. У спортсменов с дистрофией миокарда, выявляемой в конце нагрузки, отношение норадреналин/адреналин снижается или существенно не изменяется.
Ключевые слова: метаболические состояния, гормоны, регуляция, физическая нагрузка, тренированность, углеводный, белковый, липидный метаболизм.
Annotation
The purpose of the present research was to study the dynamics of the levels of catecholamines and peptide hormones. Highly skilled speed skaters, involved in the experiment, performed a step test. Prior to the work and after a 3-minute recovery their blood was tested to determine the concentration of fatty acids, glucose, insulin and growth hormone. It has been shown that the load caused a decrease in the insulin levels of speed skaters and a simultaneous increase of the glucose concentration. At rest, at the beginning and at end of the regular season the norepinephrine/ epinephrine ratio did not differ. Work at the end of the competitive period is carried out against the background of activation of the hormonal activity of the sympathetic-adrenal system. Thus, sports working capacity is ensured by various factors, among which the effectiveness and sustainability of the hormonal regulation of metabolic processes are essential. In general, at the end of the regular season the number of athletes with myocardial overstrain increases in the group of speed skaters, which is accompanied by relatively higher excretion of adrenaline during exercise, since activation of mostly the mediator level of the sympathoadrenal system, seen in the growth of the norepinephrine/ epinephrine ratio, is observed in athletes having a normal electrocardiogram at rest and its normal response to physical load. As for athletes having myocardial dystrophy, detected at the end of the exercise, their norepinephrine/ epinephrine ratio decreases or does not change significantly.
Keywords: metabolic status, hormones, regulation, physical load, fitness, carbohydrate, protein, lipid metabolism.
□
и
га у
г.
ч—
. О OJ
■ -О
с
га
^
О (U ■С
Н
Введение. Среди специалистов, исследующих механизмы биохимического приспособления организма человека к мышечной деятельности и повышение работоспособности в процессе спортивной тренировки, получила распространение точка зрения, что физические нагрузки выступают как стрессор, стимулирующий развертывание механизмов неспецифической адаптации, включающих мобилизацию энергетических ресурсов организма и энергетическое обеспечение функций, мобилизацию пластического резерва организма и адаптивный синтез ферментных и структурных белков, а также мобилизацию защитных способностей организма [1, 2, 4]. Состояние тренированности с этой точки зрения соответствует фазе динамической резистентности организма к определенному виду физических нагрузок. В развертыва-
нии механизмов адаптации к нагрузке большую роль играют гормональные влияния на метаболизм. Гормон, как регулятор обменных процессов, в то же время является и метаболитом, участвующим в этих процессах, так что его концентрация в тканях и органах и регулирующий эффект находятся в обратной связи с состоянием обмена веществ и деятельностью участвующих в нем органов [6]. Функциональная активность желез внутренней секреции под влиянием физических нагрузок значительно изменяется. При этом разные нагрузки в зависимости от их интенсивности, общего объема, распределения во времени, условий выполнения обусловливают возникновение определенной системы взаимоотношений различных гормональных факторов, обеспечивающих наиболее эффективную для данной нагрузки регуляцию обмена
веществ. Характер взаимодействия совместного влияния гормонов на протекание обменных процессов и обратного воздействия на них различных промежуточных продуктов при нагрузках различного характера недостаточно исследованы. В настоящее время накоплен большой фактический материал о метаболических изменениях при выполнении физических нагрузок разной мощности и продолжительности [3, 5]. Однако многие из полученных результатов касаются особенностей протекания отдельных биохимических процессов, тогда как ответная реакция целостного организма на нагрузку представляет собой результат взаимосвязанных изменений в метаболизме всех классов соединений [6]. Известно, что при нагрузках высокой интенсивности быстро расходуются эндогенные запасы углеводов. Чем выше интенсивность нагрузок, тем значительнее исчерпывается запас гликогена в мышцах, в то время как при нагрузках меньшей мощности, но большей продолжительности более значителен расход гликогенных резервов в печени [3]. Об использовании липи-дов в энергетике мышечной деятельности известно, что этот процесс идет при физических нагрузках, не вызывающих повышения до максимума уровня кислородного потребления [8]. Что касается белков, то прямое их использование в качестве источников энергии для мышечной деятельности ограничено, однако изменение энергетической и гормональной ситуации в организме могло бы вызвать усиление белкового распада [7-9]. Сильное снижение запасов гликогена делает необходимым их восполнение за счет глюконеогенеза, для которых требуются гликопластические аминокислоты [2, 3, 8]. Нарушение нормального соотношения между глюко-пластическими и кетогенными аминокислотами в сочетании с недостатком для синтеза белка может привести к ограничению синтеза и усилению распада белка. Усиление распада белка во время нагрузки создает более или менее сильные стимулы для интенсификации процессов ресинтеза после ее окончания. Усиление синтеза различных белков: ферментных, структурных, транспортных и других - лежит в основе адаптации организма к мышечным нагрузкам. Поэтому выявление взаимосвязей между углеводным, липидным и белковым обменом, а также особенностей их регуляции могло бы способствовать выработке методических подходов к поиску наиболее эффективных средств, повышающих скорость адаптации организма к нагрузкам и выбору наиболее информативных критериев, по которым достигнутый уровень адаптации мог бы оцениваться. Информацию об особенностях таких взаимосвязей и регуляции метаболизма различных классов соединений можно получить, изучая биохимические сдвиги не только во время работы, но и в период отдыха после нее.
Цель исследования - изучить динамику концентрации катехоламинов и пептидных гормонов, участвующих как в мобилизации энергетических ресурсов, так и в пластическом обеспечении функций.
Методика и организация исследования. Исследования проводились в лаборатории биоэнергетики мышечной
деятельности при кафедре биохимии и биоэнергетики спорта им. Н. И. Волкова. В эксперименте приняли участие 11 конькобежцев высокого класса. Испытуемые выполняли тест ступенчато повышающейся нагрузки с начальной мощностью 1 Вт/Кг веса тела и продолжительностью ступени 3 мин. Длительность работы составляла от 11 до 15 мин. В покое, во время работы и в течение 10 мин восстановления регистрировались ЧСС и показатели газообмена. До работы, после ее окончания и на 3-й мин восстановления были взяты пробы крови для определения содержания неэстерифицированных жирных кислот, глюкозы, инсулина и соматотропина. За 2-3 ч до нагрузки и через 10-20 мин после нее собирали пробы мочи для изучения динамики экскреции катехоламинов и их предшественников.
Содержание неэстерицированных жирных кислот в пробе крови определяли по методу Долла [8], инсулина и соматотропина - радиоиммунологическим методом, катехоламинов и их предшественников - флюорометрическим методом.
Результаты исследования статистически обработаны с помощью программы Statistica 6.0 и встроенной функции анализа в программе Microsoft Excel (2007).
Результаты исследования и их обсуждение. Результаты исследования представлены в таблице.
Показано, что экскреция адреналина и норадреналина, диоксифенилаланина и дофамина в покое, в начале и конце соревновательного периода существенно не различается. В ответ на нагрузку при тестировании в начале периода экскреция адреналина достоверно возрастала (р<0,05), при этом активировалось и
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.