15.3. Промени в ендокринните функции при различни условия
При екстремни физически и психически раздразнения (прегряване, хипотермия, болка, страх, тежки душевни преживявания, прекомерно физическо натоварване и др.) човек изпитва състояние на напрежение - стрес. В същото време в тялото се развиват както специфични реакции на защита срещу действащия фактор, така и неспецифични адаптивни реакции. Комплексът от защитни неспецифични реакции на организма към неблагоприятни влияния на околната среда е наречен от канадския учен G. Selye (1960) като общ адаптационен синдром. Това са стандартни реакции, които възникват при всякакви стимули, свързани са с ендокринни промени и протичат в следните 3 етапа.
• Етапът на тревожност се проявява с дискоординация на различни функции на тялото, потискане на функциите на щитовидната жлеза и половите жлези, в резултат на което се нарушават анаболните процеси на синтеза на протеини и РНК;
има намаляване на имунните свойства на тялото - активността на тимусната жлеза и броят на лимфоцитите в кръвта намаляват; възможна е поява на язва на стомаха и 12 дуоденална язва; тялото включва спешни защитни реакции на бърз рефлекс
освобождаване на надбъбречния хормон адреналин в кръвта, което ви позволява драстично да увеличите активността на сърдечната и дихателната система, да започнете мобилизирането на източници на енергия от въглехидрати и мазнини; също е характерно прекомерно високо ниво на потребление на енергия с ниска умствена и физическа работоспособност.
• Етап на резистентност, т.е. повишена устойчивост на тялото се характеризира с увеличаване на секрецията на хормони на надбъбречната кора - кортикоиди, което допринася за нормализирането на протеиновия метаболизъм (активиране на протеиновия синтез в тъканите);
има преобладаване на концентрацията в кръвта на норепинефрин над адреналин - това осигурява оптимизациявегетативни промени и икономия на енергия;
повишава устойчивостта на тъканите към действието на неблагоприятните фактори на околната среда върху тялото;
• Етапът на изтощение настъпва при прекалено силни и продължителни дразнения;
функционалните резерви на тялото са изчерпани;
намалява устойчивостта на организма към вредни влияния; невъзможността за по-нататъшна борба с вредните влияния може да доведе до смърт.
Реакциите на стрес са нормални адаптивни реакции на организма към действието на силни неблагоприятни стимули - стресори. Действието на стресорите се възприема от различни рецептори на тялото и се предава през кората на главния мозък до хипоталамуса, където се активират нервните и неврохуморалните механизми на адаптация. В този случай са включени двуосновните системи за активиране на всички метаболитни и функционални процеси в тялото:
• Активира се т. нар. симпатико-надбъбречна система. Симпатиковите влакна внасят рефлексни влияния върху надбъбречната медула, предизвиквайки спешно освобождаване на адаптивния хормон адреналин в кръвта.
• Действието на адреналина върху ядрата на хипоталамуса стимулира дейността на хипоталамо-хипофизо-надбъбречната система. Образувани в хипоталамуса, улесняващи вещества - либерини с кръвен поток се предават в предната хипофизна жлеза и след 2-2,5 минути увеличават секрецията на кортикотропин
(ACTH), което от своя страна след 10 минути предизвиква повишено освобождаване на хормони от надбъбречната кора - глюкокортикоиди и алдостерон. Заедно с повишената секреция на соматотропен хормон и норепинефрин, тези хормонални промени предизвикват мобилизиране на енергийните ресурси на организма, активиране на метаболитните процеси и увеличаване на тъканите.съпротива. Извършването на краткотрайна и нискоинтензивна мускулна работа, както показват изследванията на работещ човек или опитни животни, не предизвиква забележими промени в съдържанието на хормони в кръвната плазма и урината. Значителни мускулни натоварвания (над 50-70% от максималната кислородна консумация) предизвикват състояние на напрежение в тялото и повишена секреция на растежен хормон, кортикотропин, вазопресин, глюкокортикоиди, алдостерон, адреналин, норепинефрин и паратироиден хормон. Реакциите на ендокринната система се променят в зависимост от характеристиките на спортните упражнения. Във всеки отделен случай се създава сложна специфична система от хормонални връзки с водещи хормони. Техният регулаторен ефект върху метаболитните и енергийните процеси се осъществява заедно с други биологично активни вещества (ендорфини, простагландини) и зависи от състоянието на хормон-свързващите рецептори на целевите клетки.
С увеличаване на тежестта на работата, увеличаване на нейната мощност и интензивност (особено в състезания), се наблюдава увеличаване на секрецията на адреналин, норепинефрин и кортикоиди. Въпреки това, хормоналните реакции при нетренирани индивиди и опитни спортисти се различават значително. При хора, които не са подготвени за физическо натоварване, има бързо и много голямо освобождаване на тези хормони в кръвта, но техните резерви са малки и скоро се изчерпват, което ограничава работоспособността. При тренираните спортисти значително се увеличават функционалните резерви на надбъбречните жлези. Секрецията на катехоламини не е прекомерна, по-равномерна е и много по-трайна.
Активирането на симпатико-надбъбречната система се повишава още в предстартовото състояние, особено при по-слабите, тревожни и неуверени в своите способности.спортисти, чиито изяви в състезания са неуспешни. При тях се наблюдава по-голямо повишение на секрецията на адреналин – „вълнуването на безпокойството“. При високо квалифицирани и уверени в себе си спортисти, с дългогодишен опит, активирането на симпатико-надбъбречната система е оптимизирано и има преобладаване на норадреналина, „хормона на хомеостазата“. Под негово влияние се разгръщат функциите на дихателната и сърдечно-съдовата система, усилва се доставката на кислород до тъканите и
стимулират се окислителните процеси, повишава се аеробният капацитет на организма.
Увеличаването на производството на адреналин и норадреналин при спортисти в условия на интензивна състезателна дейност е свързано със състояние на емоционален стрес. В същото време секрецията на адреналин и норепинефрин може да се увеличи 5-6 пъти в сравнение с първоначалния фон в дните на почивка от усилие. Описани са отделни случаи на увеличаване на отделянето на адреналин с 25 пъти и на норадреналин със 17 пъти от първоначалното ниво по време на маратонско бягане и ски на 50 км.
Активирането на хипоталамо-хипофизно-надбъбречната система зависи от спорта, степента на тренировка и квалификацията на спортиста. В цикличните спортове потискането на активността на тази система в предстартовото състояние и по време на състезания е свързано с ниска производителност. Най-успешните спортисти се представят, в чието тяло секрецията на кортикоиди се увеличава 2-4 пъти в сравнение с първоначалния фон. Особено повишено производство на кортикоиди и кортикотропин се наблюдава при извършване на физическа активност с голям обем и интензивност.
При спортисти на скоростно-силови спортове (например десетобойци в лека атлетика) активността на хипоталамо-хипофизно-надбъбречната система в предстартовото състояние е намалена (ефектикономия на консумацията на хормони), но по време на състезание - увеличена с 5-8 пъти.
По отношение на възрастта има повишена фонова и работна секреция на кортикоиди и соматотропен хормон при подрастващите спортисти, особено при акселераторите. При възрастни спортисти тяхната секреция се увеличава с нарастването на спортното майсторство, което тясно корелира с успеха на представянето в състезания. В същото време беше отбелязано, че в резултат на адаптиране към системно физическо натоварване същото количество хормони завършва циркулацията си по-бързо в тялото на квалифицирани спортисти, отколкото при хора, които не спортуват и не са адаптирани към такива натоварвания. Хормоните се образуват и секретират по-бързо от жлезите, по-успешно проникват в целевите клетки и стимулират метаболитните процеси, метаболитните трансформации в черния дроб се извършват по-бързо, а продуктите от разпада им спешно се екскретират от бъбреците. Така при едни и същи стандартни натоварвания при опитни спортисти секрецията на кортикоиди протича най-икономично, но при извършване на екстремни натоварвания тяхното освобождаване значително надвишава нивото на нетренирани индивиди.
Глюкокортикоидите засилват адаптивните реакции на организма, стимулират глюконеогенезата и попълват енергийните разходи в организма.
Увеличаването на секрецията на алдостерон по време на мускулна работа ви позволява да компенсирате загубата на натрий с пот и да премахнете натрупания излишен калий.
Дейността на щитовидната жлеза и половите жлези при повечето спортисти (с изключение на най-тренираните) се променя леко. Повишено производство на инсулин и щитовидната жлеза
хормоните са особено високи след приключване на работата за попълване на енергийните разходи в тялото. Адекватната физическа активност е важен стимул за развитието ифункциониране на половите жлези. Големите натоварвания обаче, особено при млади спортисти, потискат хормоналната им активност. В тялото на жените спортисти големи количества физическа активност могат да нарушат хода на яйчниково-менструалния цикъл. В тялото на мъжете андрогените стимулират растежа на мускулната маса и силата на скелетните мускули. Размерът на тимусната жлеза при трениращи спортисти намалява, но нейната активност не намалява.
Развитието на умора е придружено от намаляване на производството на хормони, а състоянието на преумора и претрениране е придружено от нарушение на ендокринните функции. Оказа се обаче, че
висококвалифицираните спортисти имат особено развити възможности за доброволно саморегулиране на функциите в работния орган. С волевото преодоляване на умората те отбелязват възобновяване на растежа на секрецията на адаптивни хормони и ново активиране на метаболитните процеси в организма. Трябва също така да се има предвид, че екстремните натоварвания не само намаляват освобождаването на хормони, но и нарушават процеса на тяхното свързване с рецепторите на целевите клетки (например, свързването на глюкокортикоидите в миокарда се нарушава и хормонът губи своя активиращ ефект върху функционирането на сърдечния мускул).
Дейността на ендокринните жлези също е под контрола на дейността на епифизната жлеза и е подложена на ежедневни колебания. Преструктурирането на ежедневните биоритми на хормоналната активност при хората по време на полети на дълги разстояния, пресичане на много часови зони отнема около две седмици.