Меню Рубрики

Адаптация организма к нагрузкам гормон

Роль гормонов в адаптации организма к физическим нагрузкам

В адаптации организма к физическим нагрузкам гормонам принадлежит важнейшая роль. В ансамбле эндокринных желез на мышечную нагрузку первыми реагируют симпатоадреналовая и гипофизарно- надпочечниковая системы. В процессе выполнения мышечной работы, наряду с высоким уровнем функционирования симпатоадреналовой и гипофизарно-надпочечниковой систем, нарастает содержание альдостерона, вазопрессина и тироксина. Позже включается дополнительная продукция инсулина, соматотропина, глюкагона. Подобное многообразие гормональных веществ необходимо для мобилизации энергетических ресурсов, обеспечения газообмена и питания тканей работающего организма. Продолжительное выполнение мышечной работы приводит к снижению активности гормональных механизмов, обеспечивающих мобилизацию энергетических и пластических ресурсов. Параллельно отмечается увеличение в крови кальцитонина. Эта реакция носит защитный характер, предохраняя организм от критического расходования энергетических и пластических резервов. В период восстановления происходит нормализация концентрации гормональных веществ.

У детей младшего возраста (до 7-8 лет) предстартовые и стартовые реакции либо отсутствуют, либо выражены слабо. Они вырабатываются лишь в процессе систематических тренировок и наиболее ярко проявляются в возрасте 13-15 лет, когда стартовые реакции нередко превышают таковые у взрослых спортсменов.

Систематические занятия спортом приводят к повышению активности коры надпочечников. Так, экскреция стероидных гормонов в покое выше у детей, занимающихся спортом. Однако чрезмерные по объему и интенсивности мышечные нагрузки и выполняемые на фоне неполного восстановления резко снижают функциональную активность коры надпочечников. Активизация коры надпочечников в ответ на мышечную нагрузку снижается по мере взросления. У детей эти сдвиги носят менее адекватный и более выраженный характер.

Влияние тренировочных нагрузок на функции щитовидной железы, тимуса и эпифиза у детей изучено недостаточно полно. Установлено, что мышечная нагрузка, активизирующая надпочечники, угнетает функцию щитовидной железы.

Функция половых желез стимулируется адекватными для детей и подростков физическими нагрузками. Большие нагрузки истощающего характера приводят к угнетению продукции половых гормонов, задерживают половое созревание, особенно если повышенные физические нагрузки выполняются до наступления пубертатного периода.

Поэтому при оценке адаптивных перестроек, происходящих в системах жизнеобеспечения подростков (в особенности девочек), необходимо принимать во внимание и интенсивность андрогенной функции. Расстройства гормональной функции, связанные с физическим перенапряжением, феноменологически проявляющиеся в увеличенном выведении андрогенов с мочой, должны служить сигналом для уменьшения нагрузки или изменения ее качественного состава.

11. Безруких М.М., Сонькин В.Д., Фарбер Д.А. Возрастная физиология: физиология развития ребенка. – М.: Академия, 2003. – 416 с.

12. Беляев Н.Г. Возрастная физиология. – Ставрополь: СГУ, 1999. – 103 с.

13. Обреимова Н.И., Петрухин А.С. Основы анатомии, физиологии и гигиены детей и подростков. – М.: Академия, 2000. – 376 с.

14. Сапин М.Р., Брыксина З.Г. Анатомия, физиология детей и подростков. – М.: Академия, 2002. – 456 с.

Возрастные особенности системы крови и кровообращения

1. Возрастные особенности количества и состава крови 1

2. Сердце и его возрастные особенности 6

3. возрастные особенности системы кровообращения 8

4. Возрастные особенности реакции сердечно-сосудистой системы на физическую нагрузку 10

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Как то на паре, один преподаватель сказал, когда лекция заканчивалась — это был конец пары: «Что-то тут концом пахнет». 8507 — | 8097 — или читать все.

85.95.179.227 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.

Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)

очень нужно

источник

4. Роль гормонов в адаптации организма к физическим нагрузкам

В адаптации организма к физическим нагрузкам гормонам принадлежит важнейшая роль. В ансамбле эндокринных желез на мышечную нагрузку первыми реагируют симпатоадреналовая и гипофизарно-надпочечниковая системы. В процессе выполнения мышечной работы, наряду с высоким уровнем функционирования симпатоадреналовой и гипофизарно-надпочечниковой систем, нарастает содержание альдостерона, вазопрессина и тироксина. Позже включается дополнительная продукция инсулина, соматотропина, глюкагона. Подобное многообразие гормональных веществ необходимо для мобилизации энергетических ресурсов, обеспечения газообмена и питания тканей работающего организма. Продолжительное выполнение мышечной работы приводит к снижению активности гормональных механизмов, обеспечивающих мобилизацию энергетических и пластических ресурсов. Параллельно отмечается увеличение в крови кальцитонина. Эта реакция носит защитный характер, предохраняя организм от критического расходования энергетических и пластических резервов. В период восстановления происходит нормализация концентрации гормональных веществ.

У детей младшего возраста (до 7-8 лет) предстартовые и стартовые реакции либо отсутствуют, либо выражены слабо. Они вырабатываются лишь в процессе систематических тренировок и наиболее ярко проявляются в возрасте 13-15 лет, когда стартовые реакции нередко превышают таковые у взрослых спортсменов.

Систематические занятия спортом приводят к повышению активности коры надпочечников. Так, экскреция стероидных гормонов в покое выше у детей, занимающихся спортом. Однако чрезмерные по объему и интенсивности мышечные нагрузки и выполняемые на фоне неполного восстановления резко снижают функциональную активность коры надпочечников. Активизация коры надпочечников в ответ на мышечную нагрузку снижается по мере взросления. У детей эти сдвиги носят менее адекватный и более выраженный характер.

Влияние тренировочных нагрузок на функции щитовидной железы, тимуса и эпифиза у детей изучено недостаточно полно. Установлено, что мышечная нагрузка, активизирующая надпочечники, угнетает функцию щитовидной железы.

Функция половых желез стимулируется адекватными для детей и подростков физическими нагрузками. Большие нагрузки истощающего характера приводят к угнетению продукции половых гормонов, задерживают половое созревание, особенно если повышенные физические нагрузки выполняются до наступления пубертатного периода.

Поэтому при оценке адаптивных перестроек, происходящих в системах жизнеобеспечения подростков (в особенности девочек), необходимо принимать во внимание и интенсивность андрогенной функции. Расстройства гормональной функции, связанные с физическим перенапряжением, феноменологически проявляющиеся в увеличенном выведении андрогенов с мочой, должны служить сигналом для уменьшения нагрузки или изменения ее качественного состава.

Литература

Безруких М.М., Сонькин В.Д., Фарбер Д.А. Возрастная физиология: физиология развития ребенка. – М.: Академия, 2003. – 416 с.

Беляев Н.Г. Возрастная физиология. – Ставрополь: СГУ, 1999. – 103 с.

Обреимова Н.И., Петрухин А.С. Основы анатомии, физиологии и гигиены детей и подростков. – М.: Академия, 2000. – 376 с.

Сапин М.Р., Брыксина З.Г. Анатомия, физиология детей и подростков. – М.: Академия, 2002. – 456 с.

источник

Роль гормонов в адаптации организма к физической нагрузке.

В основе развития тренированности организма лежит усиленный синтез структурных и ферментных белков в функционирующих клетках, приводящий через структурные преобразования к расширению функциональной мощности клеточных структур, тканей, органов и всего организма. Это повышает эффективность регуляции обменных процессов, так как сопровождается увеличением количества молекул ферментов. Путем усиленного и целенаправленного синтеза белков организм переходит от срочных адаптивных реакций в состояние долговременной адаптации.

В первую очередь, в качестве индукторов биосинтеза белка выступают определенные метаболиты и продукты распада биологических молекул. Однако для значительной активации генетического аппарата клетки необходимо дополнить влияние метаболитов-индукторов воздействием гормонов-индукторов.

Гормоны- специфические физиологически активные вещества, вырабатываемые специальными эндокринными органами или тканями, секретируемые в кровь или лимфу и действующие на строение или функции организма вне места своего образования. Гормоны участвуют в регуляции функций организма как единого целого.

Термин гормон (от греч. hormáono — побуждаю, привожу в движение) был предложен У. Бэйлиссом и Э. Старлингом в 1905 г. Несмотря на разную химическую природу гормоны имеют общие биологические признаки:

· дистантность действия — гормоны регулируют обмен и функции эффекторных клеток на расстоянии;

· строгая специфичность биологического действия — один гормон нельзя заменить другим;

· высокая биологическая активность — для функционирования организма достаточно очено малых количеств гормона.

По химическому строению гормоны разделяют на группы.

1. Пептидные гормоны.К пептидным относятся гормоны, являющиеся полипептидами. Они синтезируются в нейросекреторных клетках головного мозга (гипоталамусе, гипофизе), щитовидной, паращитовидной и поджелудочной железах.

2. Стероидные гормоны.К этой группе принадлежат гормоны, являющиеся производными полициклических спиртов — стеролов. Их синтез происходит в надпочечниках, семенниках, яичниках и некоторых других органах и тканях.

3. Прочие гормоны.Эту группу составляют гормоны, не относящиеся к первым двум категориям, и синтезируются они в щитовидной железе, надпочечниках, репродуктивных органах и в некоторых тканях.

Структура и функции пептидных гормонов.В данном разделе мы рассмотрим структуру и функции пептидных гормонов, используемых для оценки функционального состояния спортсменов.

Вазопрессин — девятичленный пептид, синтезируемый задней долей гипофиза:

Главной функцией вазопрессина является регуляция водно-электролитного обмена. Наряду с главной функцией вазопрессин стимулирует сокращение гладких мышц сосудов.

Глюкагонсостоит из 29 аминокислотных остатков, молекулярная масса 3500 Да. Он синтезируется в α-клетках островковой части поджелудочной железы. Глюкагон способствует превращению неактивной гликогенфосфорилазы в активную, результатом является усиление гликогенолиза и увеличение концентрации глюкозо-1-фосфата в крови.

Читайте также:  Стимулятор гормона роста в бодибилдинге

Инсулин- пептид, вырабатываемый в β-клетках поджелудочной железы. Первичная структура инсулина представлена выше. Инсулин регулирует метаболизм углеводов, жиров и белков. При недостаточном уровне биосинтеза инсулина в поджелудочной железе человека (норма — 2 мг инсулина в сутки) развивается заболевание — диабет. При этом заболевании повышается уровень глюкозы в крови, в результате уменьшается содержание гликогена в мышцах, замедляется биосинтез пептидов, белков и жиров, нарушается минеральный обмен.

Паратгормонсинтезируется паращитовидной железой. Паратгормон состоит из 84 аминокислотных остатков, молекулярная масса — 9500 Да. Паратгормон регулирует содержание катионов кальция и анионов фосфорной и лимонной кислот в крови.

Кальцитонин— белок с молекулярной массой 30 к Да, синтезируемый щитовидной и паращитовидной железами. Кальцитонин регулирует фосфорно-кальциевый обмен.

Соматотропин(гормон роста) — белок, секретируемый передней долей гипофиза. Соматотропин состоит из 191 аминокислотного остатка, молекулярная масса — 21 к Да. Гормон роста обладает ярко выраженным анаболическим действием. Он оказывает влияние на все клетки организма, повышая в них уровень биосинтетических процессов: усиливает синтез нуклеиновых кислот (ДНК, РНК), белков, гликогена. Соматотропин повышает мобилизацию жиров из жировых депо, ускоряет распад высших жирных кислот и глюкозы. Все эти процессы способствуют росту организма, но функциональное значение гормона роста значительно шире, нежели только регуляция роста.

Опиоидные пептиды.В центральной нервной системе были обнаружены опиоидные рецепторы, что привело в дальнейшем к открытию эндогенных опиоидных пептидов — эндорфинов и энкефалинов,выполняющих функцию межклеточных и межтканевых нейрорегуляторов.

Эндогенные опиоидные пептиды составляют особую группу морфиноподобных нейромедиаторов и нейрорегуляторов, физиологическая функция которых проявляется в обезболивающих эффектах, чувстве эйфории, поэтому их называют «пептидами счастья».

Энкефалины и эндорфины образуются в клетках гипофиза из одного белкового предшественника — проопиокортина (молекулярная масса 31 к Да). В результате ограниченного протеолиза из проопиокортина образуются γмеланоцитостимулирующий гормон, адренокортикотропный гормон (АКТГ) и β-липотропин. Из β-липотропина (молекулярная масса 11 200 Да) образуются шесть других гормонов: γ-липотропин (5800 Да), β-меланоцитостимулирующий гормон (2000 Да), β-эндорфин (4000 Да), γ-эндорфин (состоит из 17 аминокислотных остатков), α-эндорфин (состоит из 16 аминокислотных остатков), метионин-энкефалин (состоит из 5 аминокислотных остатков).

Опиоидные пептиды являются важным звеном в регуляции деятельности нервной и эндокринной систем, что проявляетсяв широком спектре биологической активности данных соединений. Эта активность включает в себя воздействие на самые разнообразные проявления жизнедеятельности организма: терморегуляцию, формирование ощущения боли, чувства голода, функции сердечно-сосудистой, дыхательной, иммунной, пищеварительной систем, двигательную активность. Эндогенной опиоидной системе принадлежит важная роль в формировании реакций организма на воздействие окружающей среды.

Механизм действия пептидных гормонов.Пептидные гормоны взаимодействуют с белками-рецепторами, расположенными на поверхности мембран клеток-мишеней. Такое взаимодействие возбуждает активность аденилатциклазы, локализованной в той же мембране.

Циклический аценозинмонофосфат является внутриклеточным посредником в передаче гормонального сигнала. В основе молекулярного механизма действия цАМФ лежит активация протеинкиназ, чувствительных к цАМФ, который изменяет активность ряда внутриклеточных ферментов путем их фосфорилирования и таким образом регулирует многие биохимические процессы: обмен гликогена, расщепление триглицеридов, синтез белков и др. Поэтому цАМФ считается одним из основных регуляторов обмена веществ.

Данные о содержании пептидных гормонов в крови спортсменов используются для оценки их функционального состояния (таблица 15).

Пептидные гормоны, используемые для оценки функционального состояния спортсменов (по В.А. Рогозкину, 1989)

Гормон Концентрация в 1 мл крови Биологическое действие
Вазопрессин до 4 пг Регулирует водно-электролитный обмен
Глюкагон 70 — 80 нг Стимулирует распад гликогена и освобождение глюкозы
Инсулин 1 — 1,5 нг Регулирует метаболизм углеводов, жиров, белков
Кальцитонин 50 — 200 пг Препятствует удалению кальция из костей
Паратгормон 0,3 — 0,5 нг Стимулирует освобождение кальция из костей
Соматотропин 1 — 6 нг Контролирует биосинтез белка

Структура и функции стероидных гормонов.Из коры надпочечников выделено 46 соединений стероидной природы, которые названы кортикостероидами. Восемь из них являются стероидными гормонами. Наиболее важными являются гидрокортизон, кортикостерон, альдостерон:


Гидрокортизон


Кортикостерон


Альдостерон

В мужских и женских половых железах синтезируются половые гормоны: мужские половые гормоны — андрогены- образуются в семенниках; женские половые гормоны — эстрогены и прогестины — продуцируются в основном яичниками (незначительная часть половых гормонов образуется в надпочечниках).

Наиболее важным андрогеном является тестостерон, основным представителем эстрогенов является эстрадиол; структурные формулы этих стероидных гормонов представлены в главе 7.

Механизм действия стероидных гормонов.В отличие от пептидных гормонов рецепторы стероидных гормонов локализованы в цитоплазме клетки. Взаимодействие стероидного гормона со специфическим белком-рецептором приводит к возникновению гормон-рецепторного комплекса. В создавшемся комплексе гормон меняет свою конформацию; именно такой видоизмененный гормон-рецепторный комплекс транслоцируется в ядро, где связывается со специфическим акцепторным участком хроматина, переводя ДНК в этом участке хроматина в транскрипционноактивное состояние. Эти процессы стимулируют синтез мРНК в ядре и последующий синтез определенного белка (белков).

В таблице 16 представлены данные о содержании в крови и биологическом действии стероидных гормонов.

Стероидные гормоны, используемые для оценки функционального состояния спортсменов (по В.А. Рогозкину, 1990)

Гормон Концентрация в 1 мл крови Биологическое действие
Альдостерон 20 — 100 пг Регулирует обмен натрия
Гидрокортизон 50 -100 нг Регулирует гликогенолиз и деградацию белков в скелетных мышцах
Кортикостерон 1,3 — 23 нг Регулирует гликогенолиз и деградацию белков в скелетных мышцах
Тестостерон: Регуляция сперматогенеза; общее анаболическое действие
мужчины 3 — 13 нг
женщины 0,1 — 0,3 нг

Термин «анаболический» означает, что эти соединения усиливают синтез или уменьшают деградацию цитоплазматических белков и стимулируют рост тканей в целом.

Все стероиды обладают андрогенным действием, в связи с этим анаболические стероиды при регулярном применении оказывают в той или иной степени угнетающее влияние на деятельность мужских половых желез, что влечет за собой нарушение нормальной половой жизни спортсмена. Следует отметить, что женщины более чувствительны к таким препаратам. Опыты показали, что введение тестостерона пропионата новорожденным крысам-самкам вызывает у них в дальнейшем мужской тип поведения и бесплодие.

Экзогенные стероидные гормоны, подобно эндогенным, оказывают влияние на активность ряда ферментов, усиливая их синтез, и, следовательно, на метаболизм в целом. В регуляции обменных процессов гормоны участвуют как «эндокринный ансамбль». Повышение концентрации стероидных гормонов может перестраивать работу этого «ансамбля», что в определенных ситуациях ведет к нарушениям метаболизма. В литературе накопилось много данных о негативном влиянии анаболических стероидов на организм спортсменов.

Широкое применение анаболических стероидов в большом спорте привело к включению этих препаратов в список допингов, так как их применение, с одной стороны, не совместимо с этическими принципами спорта, а с другой — оказывает явно отрицательное влияние на организм спортсменов.

Прочие гормоны.К гормонам этой группы относятся производные аминокислоты тирозина — норадреналин и адреналин — и так называемые тиреоидные гормоны — тироксин и трииодтиронин. Рассмотрим их химическое строение и биологические функции.

Норадреналин и адреналинсинтезируются в мозговом веществе надпочечников. Благодаря химической структуре они получили название катехоламинов:


Норадреналин


Адреналин

Катехоламины оказывают влияние на обмен углеводов и жиров, усиливают тканевое дыхание и газообмен, активируют интенсивность обмена метаболитов цикла Кребса, что способствует ресинтезу макроэргических соединений. Им принадлежит важная роль в адаптации организма к систематической мышечной деятельности (таблица 17).

Эффекты катехоламинов в организме человека

Орган Метаболические и физиологические эффекты
Сердце Увеличение частоты сокращений
Скелетные мышцы Уличение гликогенолиза, уровня глюкозы в молочной кислоте
Печень Повышение гликогенолиза и глюконеогенеза
Жировая ткань Повышение интенсивности липолиза и освобождения ВЖК
Кровь Увеличение содержания глюкозы, молочной кислоты, ВЖК, фосфатидов и холестерина

Тироксин и трииодтиронин можно рассматривать как производные тирозина:


Тироксин


Трииодтиронин

Они синтезируются в щитовидной железе. Для тиреоидных гормонов характерен широкий диапазон действия на метаболические процессы: повышение активности ферментов углеводного и липидного обменов, стимуляция синтеза белка, влияние на биоэнергетические процессы.

Изменение уровня гормонов в крови во время физических нагрузок. Участие гормонов в адаптационных процессах обусловливает значительные изменения в секреторной активности многих эндокринных желез. В результате этого изменяется уровень гормонов в крови, их взаимодействие с белками-рецепторами и выведение их из организма.

При выполнении работы различной мощности изменяется уровень гормонов в крови (табл. 18), что можно связать с изменениями в метаболизме. При трактовке изменений в концентрациях различных гормонов в крови спортсменов следует прежде всего руководствоваться ролью, которую играют гормоны в регуляции энергетического обмена, мобилизации углеводов и липидов в мышцах и печени, поддержании баланса водно-элекролитного обмена.

Изменение концентрации гормонов в крови спортсменов во время тестирующих физических нагрузок

Гормон Изменение концентрации
Адреналин Повышается
Норадреналин Повышается
Соматотропин Повышается
АКТГ Повышается
Инсулин Понижается
Гидрокортизон Повышается
Эстрадиол Понижается
Тестостерон Повышается
Альдостерон Повышается
Читайте также:  Антимюллеров гормон норма у женщин когда сдавать

Изменения в концентрации адреналина и норадреналина в крови зависят от тренированности спортсмена: при работе одинаковой мощности у более тренированных людей наблюдаются менее значительные изменения в концентрации катехоламинов. Вместе с тем, при выполнении тренированными спортсменами максимальных физических нагрузок концентрация катехоламинов в крови у них достигает более высоких показателей (рис. 39).

При выполнении длительных физических нагрузок содержание катехоламинов достигает определенного уровня и сохраняется на этом уровне в течение всего периода физической нагрузки.

По мере развития тренированности спортсменов возможно постепенное снижение этого показателя в крови.


Рис. 39 Динамика изменений уровня норадреналина в крови в зависимости от мощности работы

Физические нагрузки существенно влияют на уровень пептидных гормонов. Так, во время мышечной работы содержание глюкагона в крови постепенно повышается, достигая наибольшей величины к концу работы. Значительная концентрация глюкозы в крови усиливает секрецию глюкагона. Уровень глюкозы в крови может оказывать влияние на секрецию глюкагона посредством изменения уровня адреналина в ответ на физическую нагрузку. Высокий уровень катехоламинов в крови рассматривается как основной фактор, стимулирующий секрецию глюкагона α-клетками поджелудочной железы во время мышечной работы. Логично предположить, что физические упражнения усиливают также секрецию инсулина, учитывая его роль в транспорте глюкозы в крови и стимулирующее влияние гипергликемии, наступающей в начале напряженной мышечной работы, на секреторную активность β-клеток поджелудочной железы. Однако результаты исследований показывают снижение концентрации инсулина в крови под влиянием мышечной работы. Причина изменения уровня инсулина в крови во время мышечной работы заключается в угнетении его секреции.

Уровень соматотропина в крови зависит от степени тренированности и мощности выполняемой работы. У хорошо тренированных спортсменов мощность нагрузки должна быть значительной, чтобы обусловить повышение уровня соматотропина в крови (рис. 40).


Рис. 40. Динамика изменений концентрации соматотропина при 2-часовой работе на велоэргометре (65 — 75% от МПК)

В тренированном организме имеются хорошие возможности обеспечения устойчивости секреции на повышенном уровне, а также достижения соответствия между продукцией и потреблением гормона.

В процессе выполнения физических упражнений после превышения определенного порога мощности работы содержание β-эндорфина в крови спортсмена может повышаться. Физические нагрузки на велоэргометре, выполняемые спортсменами с 25,50 и 60% МПК, не вызывают заметных изменений в содержании нейропептидов в крови. Во время тренировок и соревнований происходит выброс опиоидных нейропептидов в кровь, и их содержание повышается. Такие физические нагрузки, как бег, велосипедные гонки, гребля, занятия тяжелой атлетикой вызывают повышение уровня β-эндорфинов в крови спортсменов. При оздоровительном беге у человека улучшается настроение, появляются положительные эмоции, что связано с усилением синтеза регуляторных нейропептидов и их появлением в крови. У спортсменов выполнение физических нагрузок сопровождается снижением болевой чувствительности вследствие влияния опиоидных нейропептидов, которые снижают болевые восприятия и улучшают настроение.

Физические нагрузки оказывают влияние и на уровень стероидных гормонов, который зависит от степени тренированности организма и мощности выполняемой работы. У нетренированных мужчин кратковременные физические упражнения вызывают увеличение содержания тестостерона в крови, а длительные упражнения — его снижение. У хорошо тренированных спортсменов снижение концентрации тестостерона не происходит даже при длительной работе, например, при беге на 21 км. Изучение экскреции эстрогенов у мужчин позволило выявить ее снижение у тренированных лиц и увеличение у нетренированных. У женщин при напряженной работе отмечается увеличение в крови концентрации эстрогенов.

Подводя итог, можно констатировать, что достаточно интенсивная и длительная работа обусловливает различные (в зависимости от тренированности) изменения в гормональном ансамбле. Это выражается в повышении уровня адреналина, норадреналина, глюкагона, соматотропина, гидрокортизона и других стероидных гормонов и снижении содержания инсулина в крови, что, безусловно, обусловливает соответствующие изменения в метаболизме.

Дата добавления: 2017-02-24 ; просмотров: 1441 | Нарушение авторских прав

источник

Роль гормонов в адаптации организма к физическим нагрузкам

В адаптации организма к физическим нагрузкам гормонам принадлежит важнейшая роль. В ансамбле эндокринных желез на мышечную нагрузку первыми реагируют симпатоадреналовая и гипофизарно-надпочечниковая системы. В процессе выполнения мышечной работы, наряду с высоким уровнем функционирования симпатоадреналовой и гипофизарно-надпочечниковой систем, нарастает содержание альдостерона, вазопрессина и тироксина. Позже включается дополнительная продукция инсулина, соматотропина, глюкагона. Подобное многообразие гормональных веществ необходимо для мобилизации энергетических ресурсов, обеспечения газообмена и питания тканей работающего организма. Продолжительное выполнение мышечной работы приводит к снижению активности гормональных механизмов, обеспечивающих мобилизацию энергетических и пластических ресурсов. Параллельно отмечается увеличение в крови кальцитонина. Эта реакция носит защитный характер, предохраняя организм от критического расходования энергетических и пластических резервов. В период восстановления происходит нормализация концентрации гормональных веществ.

У детей младшего возраста (до 7-8 лет) предстартовые и стартовые реакции либо отсутствуют, либо выражены слабо. Они вырабатываются лишь в процессе систематических тренировок и наиболее ярко проявляются в возрасте 13-15 лет, когда стартовые реакции нередко превышают таковые у взрослых спортсменов.

Систематические занятия спортом приводят к повышению активности коры надпочечников. Так, экскреция стероидных гормонов в покое выше у детей, занимающихся спортом. Однако чрезмерные по объему и интенсивности мышечные нагрузки и выполняемые на фоне неполного восстановления резко снижают функциональную активность коры надпочечников. Активизация коры надпочечников в ответ на мышечную нагрузку снижается по мере взросления. У детей эти сдвиги носят менее адекватный и более выраженный характер.

Влияние тренировочных нагрузок на функции щитовидной железы, тимуса и эпифиза у детей изучено недостаточно полно. Установлено, что мышечная нагрузка, активизирующая надпочечники, угнетает функцию щитовидной железы.

Функция половых желез стимулируется адекватными для детей и подростков физическими нагрузками. Большие нагрузки истощающего характера приводят к угнетению продукции половых гормонов, задерживают половое созревание, особенно если повышенные физические нагрузки выполняются до наступления пубертатного периода.

Поэтому при оценке адаптивных перестроек, происходящих в системах жизнеобеспечения подростков (в особенности девочек), необходимо принимать во внимание и интенсивность андрогенной функции. Расстройства гормональной функции, связанные с физическим перенапряжением, феноменологически проявляющиеся в увеличенном выведении андрогенов с мочой, должны служить сигналом для уменьшения нагрузки или изменения ее качественного состава.

3. Возрастные особенности системы крови и кровообращения

Возрастные особенности количества и состава крови

Количество крови в организме человека меняется с возрастом. У детей крови относительно массы тела больше, чем у взрослых. У новорожденных кровь составляет 14,7% массы, у детей одного года – 10,9%, у детей 14 лет – 7%. Это связано с более интенсивным протеканием обмена веществ в детском организме. Общее количество крови у новорожденных в среднем составляет 450-600 мл, у детей 1 года – 1,0-1,1 л, у детей 14 лет – 3,0-3,5 л, у взрослых людей массой 60-70 кг общее количество крови 5-5,5 л.

У здоровых людей соотношение между плазмой и форменными элементами колеблется незначительно (55% плазмы и 45% форменных элементов). У детей раннего возраста процентное содержание форменных элементов несколько выше.

Количество форменных элементов крови также имеет свои возрастные особенности. Так, количество эритроцитов (красные кровяные клетки) у новорожденного составляет 4,3-7,6 млн. на 1 мм 3 крови, к 6 месяцам количество эритроцитов снижается до 3,5-4,8 млн. на 1 мм 3 , у детей 1 года – до 3,6-4,9 млн. на 1 мм 3 и в 13-15 лет достигает уровня взрослого человека. Надо подчеркнуть, что содержание форменных элементов крови имеет и половые особенности, например, количество эритроцитов у мужчин составляет 4,0-5,1 млн. на 1 мм 3 , а у женщин – 3,7-4,7 млн. на 1 мм 3 .

Осуществление эритроцитами дыхательной функции связано с наличием в них гемоглобина, являющегося переносчиком кислорода. Содержание гемоглобина в крови измеряется либо в абсолютных величинах, либо в процентах. За 100% принято наличие 16,7 г гемоглобина в 100 мл крови. У взрослого человека обычно в крови содержится 60-80% гемоглобина. Причем содержание гемоглобина в крови мужчин составляет 80-100%, а у женщин – 70-80%. Содержание гемоглобина зависит от количества эритроцитов в крови, питания, пребывания на свежем воздухе и других причин.

Содержание гемоглобина в крови также меняется с возрастом. В крови новорожденных количество гемоглобина может варьировать от 110% до 140%. К 5-6-му дню жизни этот показатель снижается. К 6 месяцам количество гемоглобина составляет 70-80%. Затем к 3-4 годам количество гемоглобина несколько увеличивается (70-85%), в 6-7 лет отмечается замедление в нарастании содержания гемоглобина, с 8-летнего возраста вновь нарастает количество гемоглобина и к 13-15 годам составляет 70-90%, т. Е. достигает показателя взрослого человека. Снижение числа эритроцитов ниже 3 млн. и количества гемоглобина ниже 60% свидетельствует о наличии анемического состояния (малокровия).

Читайте также:  Биотехнология гормоны их строение

Малокровие – резкое снижение гемоглобина крови и уменьшение количества эритроцитов. Различного рода заболевания и особенно неблагоприятные условия жизни детей и подростков приводят к малокровию. Оно сопровождается головными болями, головокружением, обмороками, отрицательно сказывается на работоспособности и успешности обучения.

Кроме того, у малокровных учащихся резко снижается сопротивляемость организма, и они часто и длительно болеют.

Первейшей профилактической мерой против малокровия оказываются правильная организация режима дня, рациональное питание, богатое минеральными солями и витаминами, строгое нормирование учебной, внеклассной, трудовой и творческой деятельности, чтобы не развивалось переутомление, необходимый объем суточной двигательной активности в условиях открытого воздуха и разумное использование естественных факторов природы.

Одним из важных диагностических показателей, свидетельствующих о наличии воспалительных процессов и других патологических состояний, является скорость оседания эритроцитов. У мужчин она составляет 1-10 мм/ч, у женщин – 2-15 мм/ч. С возрастом этот показатель изменяется. У новорожденных скорость оседания эритроцитов низкая (от 2 до 4 мм/ч). У детей до 3 лет величина СОЭ колеблется в пределах от 4 до 12 мм/ч. В возрасте от 7 до 12 лет величина СОЭ не превышает 12 мм/ч.

Другим классом форменных элементов являются лейкоциты – белые кровяные клетки. Важнейшей функцией лейкоцитов является защита от попадающих в кровь микроорганизмов и токсинов. По форме, строению и функции различают разные типы лейкоцитов. Основные из них: лимфоциты, моноциты, нейтрофилы. Лимфоциты образуются в основном в лимфатических узлах. Они вырабатывают антитела и играют большую роль в обеспечении иммунитета. Нейтрофилы вырабатываются в красном костном мозге: они играют основную роль в фагоцитозе. Способны к фагоцитозу и моноциты – клетки, образующиеся в селезенке и печени.

Существует определенное соотношение между разными типами лейкоцитов, выраженное в процентах, так называемая лейкоцитарная формула. При патологических состояниях изменяется как общее число лейкоцитов, так и лейкоцитарная формула.

Количество лейкоцитов и их соотношение изменяются с возрастом. Так, в крови взрослого человека содержится 4000-9000 лейкоцитов в 1 мкл. У новорожденного лейкоцитов значительно больше, чем у взрослого человека (до 20 тыс. в 1 мм 3 крови). В первые сутки жизни число лейкоцитов возрастает (происходит рассасывание продуктов распада тканей ребенка, тканевых кровоизлияний, возможных во время родов) до 30 тыс. в 1 мм 3 крови.

Начиная со вторых суток число лейкоцитов снижается и к 7-12-му дню достигает 10-12 тыс. Такое количество лейкоцитов сохраняется у детей первого года жизни, после чего оно снижается и к 13-15 годам достигает величин взрослого человека. Кроме того, было выявлено, что чем меньше возраст ребенка, тем больше незрелых форм лейкоцитов содержит его кровь.

Лейкоцитарная формула в первые годы жизни ребенка характеризуется повышенным содержанием лимфоцитов и пониженным числом нейтрофилов. К 5-6 годам количество этих форменных элементов выравнивается, после этого процент нейтрофилов растет, а процент лимфоцитов понижается. Малым содержанием нейтрофилов, а также недостаточной их зрелостью объясняется большая восприимчивость детей младших возрастов к инфекционным болезням. К тому же фагоцитарная активность нейтрофилов у детей первых лет жизни наиболее низкая.

Возрастные изменения иммунитета. Вопрос о развитии иммунологического аппарата в пре- и постнатальном онтогенезе еще далек от своего решения. В настоящее время обнаружено, что плод в материнском организме еще не содержит антигенов, он является иммунологически толерантным. В его организме не образуется никаких антител, и благодаря плаценте плод надежно защищен от попадания антигенов с кровью матери.

Очевидно, переход от иммунологической толерантности к иммунологической реактивности происходит с момента рождения ребенка. С этого времени начинает функционировать его собственный аппарат иммунологии, который вступает в действие на второй неделе после рождения. Образование собственных антител в организме ребенка еще незначительно, и важное значение в иммунологических реакциях в течение первого года жизни имеют антитела, получаемые с молоком матери. Интенсивное развитие иммунологического аппарата идет со второго года примерно до 10 лет, затем с 10 до 20 лет интенсивность иммунной защиты незначительно ослабевает. С 20 до 40 лет уровень иммунных реакций стабилизируется и после 40 лет начинает постепенно снижаться.

Кроме антител, в иммунитете большое значение имеют некоторые белки. Это иммуноглобулины А, М, G, Е, D.

IgG – защита от вирусов (корь, оспа, краснуха, свинка и т. д.) и бактериальных инфекций, вызванных грамположительными микробами (стафилококки, стрептококки).

IgМ – защита от грамотрицательных бактерий (шигелл, брюшного тифа) и некоторых вирусов.

IgА – активирует местный неспецифический иммунитет – лизоцим, защитные свойства пота, слюны, слезы и т. п.

IgЕ – усиливает фагоцитарную активность лейкоцитов и участвует в аллергических реакциях.

У новорожденных отмечается высокое содержание IgG, так как этот белок получен от матери. Остальные же иммуноглобулины у них или отсутствуют, или их очень мало. Этим объясняется относительно высокая устойчивость детей 1-го месяца жизни к вирусным инфекциям (корь, ветрянка), но, с другой стороны, высокая чувствительность к бактериальным инфекциям.

К 3-6 месяцам материнские иммуноглобулины разрушаются и начинается синтез собственных иммуноглобулинов. К 4-5 годам уровень IgМ достигает уровня взрослого, IgG – к 5-6 годам, IgА – к 10-12 годам, IgD – к 5-10 годам. У новорожденных недостаток IgА частично компенсируется молозивом и материнским молоком.

Большое значение в формировании достаточной устойчивости организма детей и подростков к заболеваниям имеют профилактические прививки. До последних лет действовала следующая схема основных прививок и их ревакцинации (повторения).

1. Новорожденные (первые 12 часов жизни) – первая вакцинация против вирусного гепатита В.

2. Новорожденные 3-7 дней – вакцинация против туберкулеза.

3. 1 месяц – вторая вакцинация против вирусного гепатита В.

4. 3 месяца – первая вакцинация против дифтерии, коклюша, столбняка и полиомиелита.

5. 4,5 месяца – вторая вакцинация против дифтерии, коклюша, столбняка, полиомиелита.

6. 6 месяцев – третья вакцинация против дифтерии, коклюша, столбняка, полиомиелита.

7. 12 месяцев – вакцинация против кори, краснухи, эпидемического паротита.

8. 18 месяцев – первая ревакцинация против дифтерии, коклюша, столбняка, полиомиелита.

9. 20 месяцев – вторая ревакцинация против полиомиелита.

10. 6 лет – ревакцинация против кори, краснухи, эпидемического паротита.

11. 7 лет – ревакцинация против туберкулеза, вторая ревакцинация против дифтерии и столбняка.

12. 13 лет – вакцинация против краснухи (девочки), вакцинация против вирусного гепатита В (тем, кто раньше не прививался).

13. 14 лет – третья ревакцинация против дифтерии и столбняка, ревакцинация против туберкулеза, третья ревакцинация против полиомиелита.

14. Взрослые – ревакцинация против дифтерии и столбняка каждые 10 лет от момента последней ревакцинации.

Тромбоциты (кровяные пластинки) – самые мелкие из форменных элементов крови. Количество их варьирует от 200 до 400 тыс. в 1 мм 3 (мкл). Днем их больше, а ночью меньше. После тяжелой мышечной работы количество кровяных пластинок увеличивается в 3-5 раз.

Образуются тромбоциты в красном костном мозге и селезенке. Основная функция тромбоцитов связана с их участием в свертывании крови. Нормальное функционирование кровообращения, препятствующее как кровопотере, так и свертыванию крови внутри сосуда, достигается определенным равновесием двух существующих в организме систем – свертывающей и противосвертывающей.

Свертывание крови у детей в первые дни после рождения замедленно, особенно это заметно на 2-й день жизни ребенка. С 3-го по 7-й день жизни свертывание крови ускоряется и приближается к норме взрослых. У детей дошкольного и школьного возраста время свертывания крови имеет широкие индивидуальные колебания. В среднем начало свертывания в капле крови наступает через 1-2 мин, конец свертывания – через 3-4 мин.

В эритроцитах содержатся особые вещества антигены, или агглютиногены, а в белках плазмы агглютинины, при определенном сочетании этих веществ происходит склеивание эритроцитов – агглютинация. Одним из наиболее существенных агглютиногенов, для возрастной физиологии, является резус-фактор. Он содержится у 85% людей (резус-положительные), у 15% этого фактора в крови нет (резус-отрицательные). При переливании резус-положительной крови резус-отрицательному человеку в крови появляются резус-отрицательные антитела, и при повторном переливании резус-положительной крови могут наступить серьезные осложнения в виде агглютинации. Резус-фактор в особенности важно учитывать при беременности. Если отец резус-положительный, а мать резус-отрицательная, кровь плода будет резус-положительная, так как это доминантный признак. Агглютиногены плода, поступая в кровь матери, вызовут образование антител (агглютининов) к резус-положительным эритроцитам. Если эти антитела через плаценту проникнут в кровь плода, наступит агглютинация и плод может погибнуть. Поскольку при повторных беременностях в крови матери увеличивается количество антител, опасность для детей возрастает. В таком случае либо женщине с резус-отрицательной кровью вводят заблаговременно антирезус гаммаглобулин, либо только что родившемуся ребенку производят заменное переливание крови.

источник