Влияние гормонов на мышечную систему

Гормональная активность при спортивных нагрузках

Сайт предоставляет справочную информацию исключительно для ознакомления. Диагностику и лечение заболеваний нужно проходить под наблюдением специалиста. У всех препаратов имеются противопоказания. Консультация специалиста обязательна!

Гормоны играют крайне важную роль в работе человеческого организма. Эти вещества стимулируют работу определенных клеток и систем организма. Гормоны производятся эндокринными железами и определенными тканями. Из широкого спектра гормонов особую важность имеют анаболические и катаболические гормоны.

Катаболизм и анаболизм

Катаболизм – это процесс метаболического распада клеток и тканей, а также разложения сложных структур с выделением энергии в виде тепла или в виде аденозинтрифосфата. Катаболическим процессом является ферментация больших молекул сахаридов, жиров, протеинов и фосфорных макроэргов. Катаболические процессы обеспечивают высвобождение большого количества энергии.

Анаболические процессы противоположны катаболическим. Под анаболическими процессами подразумевают процессы создания клеток и тканей, а также веществ, необходимых для работы организма. Анаболические процессы, в отличие от катаболических, осуществляются только с использованием аденозинтрифосфата.

Течение регенеративных процессов и анаболизм мышечной ткани во многом зависят от уровня гормона роста, инсулина и тестостерона в плазме крови. Эти гормоны обеспечивают анаболические процессы, активируемые прогормонами.

Влияние физической нагрузки на уровень гормонов

Физическая активность как таковая существенно повышает концентрацию множества гормонов в плазме крови и не только непосредственно в момент нагрузки. С начала выполнения упражнения (напр. околомаксимальной мощности), за первые 4-10 минут концентрация различных гормонов и продуктов метаболизма меняется самопроизвольно. Этот период производства провоцирует определенный дисбаланс регулирующих факторов.

Однако определенные особенности этих изменений всё же прослеживаются. Так с началом упражнения растет концентрация молочной кислоты в крови. А концентрация глюкозы начинает меняться обратнопропорционально концентрации молочной кислоты. При увеличении времени нагрузки в крови растет уровень соматропина. Другие исследования продемонстрировали, что у людей преклонного возраста (65-75 лет) после занятий на велотренажере уровень тестостерона увеличивался на 40%, и на 20% возрастал уровень транспортного глобулина, защищающего производимый тестостерон от деструкции. Специалисты геронтологии полагают, что именно сохранение нормальной концентрации тестостерона обеспечивает бодрое, энергичное состояние в преклонные годы и, вероятно, увеличивает продолжительность жизни. Секрецию гормонов и их попадание в кровь при физических упражнениях можно представить в виде каскада реакций.

Физическое напряжение как стресс провоцирует выделение в структурах мозга либеринов, которые, в свою очередь, запускают производство тропинов гипофизом. Через кровь тропины проникают в эндокринные железы, где и осуществляется секреция гормонов.

Кортизол

Катаболизм обусловлен наличием в крови множества факторов, участвующих в высвобождении энергии. Один из этих факторов – кортизол. Этот гормон помогает при стрессах. Однако слишком высокий уровень кортизола нежелателен: начинается расщепление клеток мышц, нарушается доставка в них аминокислот. Совершенно ясно, что в таких условиях при попадании в организм протеинов они не смогут принять участие в анаболизме, а будут либо интенсивно выбрасываться с мочой, либо превращаться печенью в глюкозу. Еще одна отрицательная роль кортизола проявляется в его воздействии на сахаридный метаболизм в период отдыха после упражнения, когда спортсмен желает скорее восстановить силы. Кортизол ингибирует скопление гликогена в мышечной ткани. Увы, кортизол производится в человеческом организме во время тяжелых тренировок. Интенсивные тренировки, высокая физическая нагрузка – это всё стресс. Кортизол выполняет одну из главных ролей при стрессах.

Устранить катаболический эффект кортизола можно с применением анаболических стероидов. Но этот метод – крайне вреден для здоровья. Побочные явления столь опасны, что спортсмену следует найти другие эффективные анаболики, легальные и не вызывающие побочных эффектов. Получение организмом большого количества сахаридов в результате анаболической активности инсулина также благоприятствует быстрому восстановлению. Выяснилось, что и в данном случае эффект достигается ингибированием активности кортизола. Концентрация инсулина обратнопропорциональна концентрации кортизола в крови.

Инсулин

Инсулин является полипептидным гормоном и необходим в объединении путей энергоснабжения. Анаболизм инсулина затрагивает мышечную, жировую ткань и печень. Инсулин стимулирует образование гликогена, алифатических кислот и протеинов. Также инсулин ускоряет гликолиз. Сам механизм анаболизма инсулина состоит в ускорении попадания глюкозы и свободных аминокислот в клетки. Однако процессы образования гликогена, активируемые инсулином, провоцируют уменьшение концентрации глюкозы в крови (основной симптом гипогликемии). Инсулин замедляет катаболизм в организме, в т.ч. разложение гликогена и нейтрального жира.

Соматомедин С

Ускорение анаболизма в организме, то, чего хотят большинство культуристов, возможно и без применения допинг-средств типа анаболических стероидов. Одним из важнейших агентов, активирующих производство протеина, является прогормон – соматомедин С. Специалисты утверждают, что образование этого вещества стимулируется соматотропином и осуществляется в печени и мышечной ткани. Производство соматомедина С в определенной степени зависит от объёма аминокислот, получаемых организмом.

Гормоны и восстановление мышц после физических нагрузок

Гормоны с анаболическим эффектом после физических упражнений выполняют еще одну задачу. В результате исследований было выяснено, что при физических нагрузках волокна мышц повреждаются. Под микроскопом на специально подготовленных образцах мышечной ткани можно увидеть частые надрывы и полные разрывы волокон мышц. Факторов столь деструктивного эффекта нагрузки несколько. Первые гипотезы специалистов были связаны с деструктивным эффектом катаболических гормонов. Позже также было обосновано деструктивное воздействие свободных окислителей.

Эндокринная система управляет всеми видами метаболизма и, в зависимости от ситуации, может активировать резервные силы организма. Она же контролирует восстановление после тяжелых физических упражнений. Причем реакции гормональных систем сильно отличаются в соответствии со степенью нагрузки (большой или умеренной мощности). При нагрузке умеренной мощности и долгой тренировке увеличивается уровень гормона роста и кортизола, падает уровень инсулина и увеличивается уровень трииодтиронина. Нагрузке большой мощности сопутствует увеличение концентрации гормона роста, кортизола, инсулина и Т3. Гормон роста и кортизол обуславливают развитие специальной работоспособности, и поэтому увеличение их концентрации во время разных тренировочных циклов сопровождается улучшением спортивных показателей спортсмена.

В результате многих исследований Л.В. Костина и других специалистов было выяснено, что у профессиональных бегунов на сверхдальние дистанции в спокойном состоянии обнаруживается низкая или нормальная концентрация гормона роста. Однако при марафоновском забеге уровень гормона роста в крови сильно увеличивается, что обеспечивает высокую работоспособность на продолжительный срок.

Гормон роста (соматотропин) – гормон (средний уровень в крови – 0-6 нг/мл), отвечающий за анаболизм в организме (рост, развитие, увеличение веса тела и различных органов). В организме взрослого человека воздействие гормона роста на функции роста в большей степени теряется, а на анаболические функции (образование протеина, сахаридный и жировой обмены) остается. Это и является причиной запрета соматотропного гормона как допинга.

Другим немаловажным гормоном адаптации служит кортизол, который отвечает за сахаридный и протеиновый метаболизм. Кортизол контролирует работоспособность путем катаболического процесса, при котором печень снабжается гликогеном и кетогенными аминокислотами. Вместе с катаболическим процессом (остановка производства протеина в лимфоидной и соединительной тканях) осуществляется сохранение концентрации глюкозы в плазме крови спортсмена на достаточном уровне. Данный гормон также запрещен в качестве допинга.

Инсулин управляет концентрацией глюкозы и ее перемещением через мембраны мышечных и других клеток. Уровень инсулина в норме – 5-20 мкед/мл. Нехватка инсулина снижает работоспособность вследствие уменьшения количества глюкозы, доставляемой в клетки.

Выделение инсулина стимулируется при упражнениях большой мощности, что обеспечивает высокую проницаемость клеточных мембран для глюкозы (стимулируется гликолиз). Работоспособность достигается благодаря сахаридному обмену.

При умеренной мощности упражнений уровень инсулина падает, что приводит к переходу с сахаридного метаболизма на липидный, что столь востребовано при продолжительной физической активности, когда резервы гликогена частично израсходованы.

Тиреоидные гормоны тироксин и трииодтиронин управляют основным метаболизмом, расходом кислорода и окислительным фосфорилированием. Основной контроль метаболизма (ок. 75%) приходится на трииодтиронин. Изменение уровня тиреоидных гормонов определяет предел работоспособности и выносливости человека (возникает дисбаланс между получением кислорода и фосфорилированием, замедляется окислительное фосфорилирование в митохондриях мышечных клеток, замедляется ресинтез аденозинтрифосфата).

Обследования бегунов на сверхдальние дистанции продемонстрировали связь между работоспособностью и соотношением гормона роста и кортизола. Обследование эндокринной системы определенного спортсмена позволяет определить его возможности и готовность выдержать физическую нагрузку с лучшими показателями.

Другим существенным аспектом предсказания специальной работоспособности служит выявление способностей коры надпочечников производить кортизол в ответ на раздражение адренокортикотропным гормоном. Повышенное производство кортизола говорит о способности спортсмена работать в оптимальном режиме.

Спортивная работоспособность разных полов существенно зависит от тестостерона. Этот гормон обуславливает агрессию, темперамент и целеустремленность при исполнении задания.

Допинг

Автор: Пашков М.К. Координатор проекта по контенту.

источник

Влияние гормонов на мышечную систему

Возбуждение висцеральных гладких мышц при их растяжении. При достаточной степени растяжения висцеральной (унитарной) гладкой мышцы обычно генерируются спонтанные потенциалы действия. Они возникают в результате комбинации: (1) нормальных медленноволновых потенциалов; (2) снижения общей отрицательности мембранного потенциала, связанного с самим растяжением. Это позволяет кишечной стенке при чрезмерном растяжении автоматически и ритмически сокращаться. Например, когда кишечник переполняется, местные автоматические сокращения часто вызывают перистальтические волны, которые перемещают содержимое из переполненной кишки обычно в направлении ануса.

Гладкомышечные волокна мультиунитарных гладких мышц (например, мышца радужной оболочки глаза или мышца, поднимающая волос) в норме сокращаются в основном в ответ на нервные стимулы. В одних мультиунитарных гладких мышцах нервные окончания секретируют ацетилхолин, в других — норадреналин. В обоих случаях медиатор вызывает деполяризацию мембраны гладкомышечных волокон, а это, в свою очередь, ведет к их сокращению. Потенциалы действия обычно не развиваются в связи с тем, что эти волокна слишком малы для генерации потенциала действия. (Для возникновения самораспространяющегося потенциала действия в висцеральной (унитарной) гладкой мышце должны деполяризоваться одновременно 30-40 гладкомышечных волокон.) Однако в маленьких гладкомышечных клетках даже без потенциала действия локальная деполяризация (называемая также синаптическим потенциалом), возникающая под действием нейромедиатора, сама распространяется электротонически по всему волокну, что вполне достаточно для мышечного сокращения.

Вероятно, половина всех гладкомышечных сокращений инициируется стимулирующими факторами, действующими непосредственно на сократительный аппарат гладкой мышцы без потенциалов действия. Часто вовлекаются два типа стимулирующих факторов, действие которых не связано с нервными влияниями или развитием потенциалов действия, а именно:

(1) местные тканевые химические факторы;
(2) различные гормоны.

Реакция гладких мышц на действие местных тканевых химических факторов. В нашей статье обсуждается сокращение артериол, метартериол и прекапиллярных сфинктеров. Мельчайшие из этих сосудов не имеют или почти не имеют нервного снабжения. Однако гладкая мышца обладает высокой сократимостью, быстро реагируя на изменения местных химических условий в окружающей интерстициальной жидкости.

В норме в состоянии покоя многие из этих мелких кровеносных сосудов остаются суженными. Но когда необходим дополнительный приток крови к ткани, множество факторов могут расслабить сосудистую стенку, способствуя увеличению кровотока. Так мощная местная контролирующая система обратной связи регулирует кровоток через локальную тканевую область. Далее перечислен ряд специфических регулирующих факторов, вызывающих расширение сосудов (вазодилатацию).

1. Недостаток кислорода в тканях, вызывающий расслабление гладкой мышцы.
2. Избыток углекислого газа.
3. Увеличение концентрации ионов водорода.

Аденозин, молочная кислота, увеличение количества ионов калия, снижение концентрации ионов кальция и увеличение температуры тела могут вызвать местное расширение сосудов.

Влияние гормонов на сокращение гладких мышц. Большинство циркулирующих в крови гормонов влияют на сократительную активность гладких мышц в определенной степени, а некоторые из них оказывают мощное влияние. К наиболее важным относят норадреналин, адреналин, ацетилхолин, ангиотензин, эндотелии, вазопрессин, окситоцин, серотонин и гистамин.

Гормон вызывает сокращение гладкой мышцы, если мембрана мышечной клетки содержит возбуждающие рецепторы, управляемые соответствующим гормоном. И наоборот, гормон вызывает торможение, если мембрана содержит тормозные рецепторы для данного гормона.

Механизмы возбуждения или торможения гладких мышц под влиянием гормонов или местных тканевых факторов.

Некоторые гормональные рецепторы в мембране гладкомышечных волокон открывают натриевые или кальциевые ионные каналы и деполяризуют мембрану так же, как после нервной стимуляции. Иногда в результате развивается потенциал действия или, если потенциалы действия уже возникли, может усилиться импульсная активность. В других случаях возникающая деполяризация без развития потенциалов действия позволяет ионам кальция войти в клетку, способствуя ее сокращению.

Напротив, торможение возникает, когда гормон (или другой тканевой фактор) закрывает натриевые или кальциевые канальи предупреждая вход в клетку ионов Na+ и Са . Торможение происходит также, если открываются в норме закрытые калиевые каналы, что позволяет положительным калиевым ионам диффундировать из клетки. Оба эти действия увеличивают степень отрицательности внутри мышечной клетки, вызывая состояние, называемое гиперполяризацией, которое мощно тормозит мышечное сокращение.

Иногда гладкомышечное сокращение или его торможение инициируются гормонами, не вызывающими непосредственно каких-либо изменений мембранного потенциала. В этих случаях гормон может активировать мембранный рецептор, который не открывает никаких ионных каналов, а вместо этого вызывает внутреннее изменение в мышечном волокне, например выделение ионов кальция из внутриклеточного саркоплазматического ретикулума; затем кальций вызывает сокращение.

Для торможения сокращения известны другие рецепторные механизмы, которые активируют ферменты аденилатциклазу или гуанилатциклазу в клеточной мембране. Погруженные внутрь клетки части рецепторов сопряжены с этими ферментами, и их активация вызывает формирование циклического аденозинмонофосфата (цАМФ) или циклического гуанозинмонофосфата (цГМФ) — так называемых вторичных посредников. цАМФ и цГМФ имеют много эффектов, одним из которых является изменение степени фосфорилирования некоторых ферментов, опосредованно тормозящих сокращение. Активируется насос, удаляющий ионы кальция из саркоплазмы в саркоплазматический ретикулум, а также насос клеточной мембраны, удаляющий кальций из самой клетки; это снижает концентрацию ионов кальция в саркоплазме, тормозя сокращение.

Ответная реакция гладких мышц на действие различных гормонов, нейромедиаторов или других веществ отличается большим разнообразием. В некоторых случаях одно и то же вещество может вызывать либо сокращение, либо расслабление в гладких мышцах разной локализации. Например, норадреналин тормозит сокращение гладкой мышцы кишечника, но стимулирует сокращение гладких мышц кровеносных сосудов.

источник

Функции гормонов и изменение секреции при мышечной деятельности

№ п/п Гормон Действие гормона Изменение секреции при мышечной деятельности средней тяжести
Гормон роста или СТГ Анаболическое действие на все клетки организма, повышая уровень биосинтетических процессов. Усиление синтеза белков, ДНК, РНК, гликогена, задержка выведения общего азота и аминокислот. Увеличение мобилизации жирных кислот из жировой ткани и транспорт их в печень. Стимулирование выделения глюкагона. Стимулирует деятельность РНК-полимераз, рибосомного аппарата клетки. Недостаток синтеза гормона: карликовый рост. Гиперфункция гипофиза по данному гормону: усиление роста всего организма (гигантизм) или отдельных частей (акромегалия) Увеличивается, обеспечивая распад жиров в жировой ткани и их использование как источника энергии для мышечного сокращения
Адрено-кортикотропный гормон (АКТГ) Повышает активность фосфорилазы, липазы, глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы. Усиление синтеза белков, РНК. Усиливает выделение гормонов коры надпочечников Увеличивается, так как деятельность надпочечников необходима для мышечной работы
Тиреотропный гормон Усиливает выделение гормонов щитовидной железы Вероятно, увеличивается
Гонадотропные гормоны Стимулируют функции половых желез Снижается, так как специфическая деятельность половых желез не требуется для выполнения мышечной работы
Вазопрессин или антидиуретический гормон Сужает кровеносные сосуды, уменьшает выделение воды почками, вызывая тем самым повышение артериального давления, способствует концентрированию мочи, ограничивая выделение воды (антидиуретическое действие) Увеличивается, если работа сопровождается обильным потоотделением, предотвращая организм от обезвоживания
Окситоцин Усиливает сокращение мускулатуры матки во время родов и выкидышах. Способствует отделению молока в период кормления Данных не обнаружено
Инсулин Активатор фермента гексокиназы, предотвращает угнетение ее действия гормонами передней доли гипофиза и коры надпочечников. Облегчает проникновение сахара из крови в клетки мышц и жировой ткани, облегчает проникновение аминокислот из крови в клетки, способствует синтезу белка и жиров. Способствует отложению глюкозы в запас (в печени) Гипофункция поджелудочной железы по этому гормону вызывает заболевание – сахарный диабет: увеличение сахара в крови (гипергликемия), появление сахара в моче (гликозурия), изменение углеводного, жирового, белкового обмена. Без диеты и лечения – смерть. Избыток гормона: уменьшение сахара в крови (гипогликемия) В начале работы – увеличивается, облегчая проникновение глюкозы в клетки, затем – снижается, так как вызываемые изменения противоположны тем, которые необходимы для эффективной мышечной деятельности
Глюкагон Оказывает действие, во многом противоположное инсулину. Усиливает распад цепочек глюкозы в клетках и выход глюкозы из мест ее хранения в кровь в виде глю-1-фосфата. Перевод неактивной формы фосфорилазы в активную. Стимулирует распад жира в жировой ткани. Избыток гормона: повышение содержания глюкозы (гипергликемия) Увеличивается, обеспечивая распад и выход в кровь углеводов и жиров, дающих энергию для мышечного сокращения
Паратгормон Регулирует обмен кальция (и фосфора), оказывая действие, во многом противоположное тирокальцитонину щитовидной железы. Вызывает выход кальция из костной ткани, уменьшает выведение кальция почками (и увеличивается выведение фосфора), увеличивая тем самым, уровень кальция в крови. Повышение уровня кальция в крови увеличивает возбудимость центральной нервной системы и мышечных клеток. Вероятно, повышается.
Тироксин или тетрайодтиронин Усиливает процессы окисления жиров, углеводов и белков в клетках, ускоряя, таким образом, обмен веществ в организме. Повышает возбудимость центральной нервной системы. Практически не меняется
Тирокальцитонин Регулирует обмен кальция в организме, снижая его содержание в крови, и увеличивая его содержание в костной ткани (оказывает действие, обратное паратгормону). Снижение уровня кальция в крови уменьшает возбудимость ЦНС Повышается при значительном утомлении, наступающем при выполнении длительной мышечной деятельности
Адреналин и норадреналин Повышают возбудимость нервной системы, увеличивают частоту и силу сердечных сокращений, частоту и глубину дыхания, расширяют бронхи, кровеносные сосуды мышц, головного мозга, сердца, сужают кровеносные сосуды неработающих органов (кожи, почек, пищеварительного тракта и др.), увеличивают скорость распада веществ (распад гликогена в мышцах), освобождая энергию для мышечного сокращения. Повышается
Минерало-кортикоиды (группа гормонов) Регулирует обмен воды и минеральных веществ — задерживает воду и натрий в организме, увеличивает выделение калия из организма Повышается
Тестостерон Стимулирует развитие мужских половых органов и формирование мужских вторичных половых признаков: огрубление голоса, мужской тип распределения жировой ткани и др. Оказывает стимулирующее влияние на синтез белков Повышается после окончания работы, особенно силового характера

Некоторые спортсмены в качестве средств, стимулирующих синтез белков и, соответственно, развитие мышечной силы и мышечной массы, применяют препараты мужских половых гормонов (стероидные анаболизаторы). В начале курса приема наблюдается рост мышечной массы, а также увеличения потенции.

Однако, активность желез внутренней секреции, в частности, половых желез, зависит от содержания выделяемого этой железой гормона в крови. Если гормона в крови мало, железа усиливает свою деятельность, и уровень гормона повышается. Если гормона в крови много, как в случае искусственного его введения, железа снижает свою активность.

Если железа продолжительное время проявляла низкую активность, ее способность работать с высокой или даже нормальной активностью меняется. Причем, восстановит утраченную способность очень трудно, а часто просто невозможно, так как железа за время вынужденного бездействия подвергается обратному развитию (клетки железы заменяются соединительной тканью, неспособной производить гормоны). Соответственно, прием препаратов, содержащих мужские половые гормоны, для мужчин чреват развитием неизлечимой импотенцией. У женщин прием препаратов, содержащих мужские половые гормоны, наряду с увеличением мышечной силы приводит к нарушению менструального цикла, появлению вторичных половых признаков, характерных для мужского организма (огрубление голоса, появление растительности на лице и др.), бесплодию.

Механизм действия гормонов

Пептидные гормоны взаимодействуют с белками-рецепторами, расположенными на поверхности мембран клеток-мишеней. Такое взаимодействие возбуждает активность аденилакциклазы, локализованной в той же мембране. Фермент катализирует образование циклического аденозинмонофосфата (цАМФ) из АТФ:

АТФ цАМФ + Н4 Р2 О7

Циклический аденозинмонофосфат 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.

Сходство и различие витаминов и гормонов

Сходство И гормоны, и витамины регулируют метаболизм в организме человека через ферменты
Витамины входят в состав ферментов и являются коферментами Гормоны или регулируют активность уже имеющихся ферментов в клетке, или являются индукторами (активаторами) или репрессорами (ингибиторами) в биосинтезе необходимых ферментов
Различие 1. Витамины – экзогенные факторы регуляции метаболизма и поступают с пищей извне; гормоны – эндогенные факторы, синтезирующиеся в эндокринных железах организма в ответ на изменение внешней или внутренней среды организма человека, и также регулируют метаболизм. 2. Витамины – низкомолекулярные органические соединения, гормоны – высокомолекулярные органические соединения.
Взаимосвязь Витамин Д3 в организме человека служит субстратом для биосинтеза гормона кальцитриола.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Учись учиться, не учась! 10606 — | 7992 — или читать все.

источник

Режим силовых тренировок, гормоны и рост мышц

Самым эффективным способом увеличения размеров скелетных мышц принято считать объемные силовые тренировки средней или высокой интенсивности, при которых каждое упражнение повторяют 8—12 раз, а паузы между сетами короткие, 1—2 минуты. Обосновывая данный метод, специалисты указывают, что после тренировки, проведенной в таком режиме, максимально возрастает концентрация анаболических гормонов в циркулирующей крови. Анаболические гормоны запускают каскад внутриклеточных биохимических реакций, усиливающих мышечный рост.

Однако справедливость этой концепции в последние годы вызывает сомнения. Чтобы повлиять на рост скелетной мускулатуры, гормоны должны взаимодействовать с соответствующими рецепторами мышечных волокон. Между тем, по некоторым данным, при тренировках с такой нагрузкой и интенсивностью количество рецепторов к анаболическим гормонам снижается. Кроме того, вызванное упражнениями увеличение концентрации циркулирующих анаболических гормонов — тестостерона и инсулиноподобного фактора роста-1 (ИФР-1) — при разных режимах тренировок примерно одинаково. Есть и данные, согласно которым гипертрофии скелетных мышц можно достичь без существенного увеличения уровня тестостерона, гормона роста, кортизола или ИФР-1. Наблюдения за людьми, которые занимаются силовой тренировкой, не позволяют заключить, что объемные тренировки средней интенсивности с маленькими интервалами для отдыха эффективнее, чем короткие интенсивные занятия с длинными паузами.

Данных о том, как тренировки влияют на уровень анаболических гормонов, а гормоны — на рост мышц, немного, и они противоречивы. Эти противоречия могут быть вызваны тем, что разные исследователи используют разные способы анализа данных. К изучению проблемы подключились американские специалисты под руководством ассистент-профессора университета Кеннесоу Джеральда Мэнджина. Они показали, что вне зависимости от режима тренировок рост мускулатуры происходит, в основном, под действием тестостерона, а также зависит от исходного объема мышц [1].

В исследовании приняли участие мужчины, которые не менее двух лет занимались силовыми тренировками. Для начала все они прошли двухнедельную предварительную подготовку, состоящую из шести тренировок: понедельник, вторник, четверг и пятница первой недели, понедельник и вторник второй недели. Во время тренировок участники выполняли упражнения для верхней и нижней части тела, всего их было шесть, каждое упражнение состояло из четырех сетов по 6—8 повторов с нагрузкой 80—85% максимального повторения с перерывами 1—2 минуты. Цель подготовки состояла в том, чтобы ознакомить всех участников с упражнениями, которые им предстоит выполнять, проконтролировать технику выполнения и убедиться, что все находятся на примерно одинаковом уровне.

Затем участников случайным образом разделили на две группы по 13 человек. Они тренировались в течение восьми недель, за это время должны были провести не менее 28 тренировок, по 4 в неделю. Каждая тренировочная сессия состояла из шести упражнений, выполняемых под наблюдением сертифицированных специалистов. Изменение питания контролировали каждые три дня (участники вели дневники). Сразу после тренировки каждый участник получал порцию шоколадного молока (примерно 235 мл, 170 калорий, 2.5 г жира, 29 г углеводов, 9 г белков) или Lactaid® (150 калорий, 2.5 г жира, 24 г углеводов, 8 г белков).

Одна группа, обозначенная VOL (от слова volume (объем)), выполняла каждое упражнение четырежды по 10—12 повторов,

70% максимального повторения, с 1 минутой отдыха между сетами. Участники второй группы, INT, тренировались с высокой интенсивностью: 4 сета по 3— 5 повторов,

90% максимального повторения, 3 минуты отдыха между сетами.

Группы получились довольно равномерные: средний возраст около 24 лет, вес 89 —91 кг, только рост заметно различался: в VOL 169.5 ± 30.1 см, в INT — 180.1 ± 5.8 см.

По окончании подготовительного периода и после 8 недель тренировок у испытуемых определяли толщину и площадь поперечного сечения широкой мышцы vastus lateralis и прямой мышцы бедра rectus femoris. Все измерения мускулатуры проводили неизвазивным методом ультрасонографии.

В первый день 1-й и 8-й недели тренировок у испытуемых брали пробы крови из поверхностных вен предплечья. Делали это четырежды. В первый раз — до тренировки, спустя 3 часа после еды, потом испытуемые получали порцию шоколадного молока или Lactaid ® и шли тренироваться. Следующую пробу брали сразу после тренировки, после чего участники снова выпивали свое шоколадное молоко. Третью и четвертую пробы брали через 30 и 60 минут после тренировки. Это время испытуемые проводили, лежа на спине. Во всех образцах крови определяли содержание анаболических гормонов: тестостерона, кортизола, ИФР-1, инсулина и гормона роста.

Более подробно все методики изложены в работе [2].

Полученные данные ученые проанализировали с помощью метода частичных наименьших квадратов, который, в отличие от традиционных статистических измерений, позволяет установить взаимосвязи между несколькими изменяющимися во времени факторами. В данном случае исследователи рассчитали соотношения между исходным и конечным размером мышц и уровнем анаболических гормонов, которые выделяются в процессе тренировки.

Средняя тренировочная нагрузка в группе VOL оказалась на 28,4% выше, чем в INT, но разницы между группами в относительном потреблении калорий и белков или в увеличении размера широкой мышцы или прямой мышцы бедра исследователи не обнаружили. Зато они заметили существенные различия в эндокринном ответе. На первой неделе уровень гормона роста и кортизола после тренировок в группе VOL был выше на 42,4 и 29.22%, соответственно, для других гормонов разницы не обнаружили. На 8-й неделе тренировок разница сохранилась только для кортизола, его уровень в группе VOL был выше на 21,6%.

Толщина и площадь поперечного сечения мышц после серии силовых тренировок зависели от того, какими были эти показатели до начала 8-недельных занятий, а также от общего эндокринного ответа и от уровня тестостерона в циркулирующей крови. Гормон роста, кортизол, ИФР-1 и инсулин по отдельности не повлияли на размер мышц, хотя после силовых тренировок они активно синтезировались. Эти закономерности справедливы для обеих групп.

Механизм специфического действия тестостерона не вполне ясен. Исследователи ссылаются на литературные данные, согласно которым эффект тестостерона в данном случае может не зависеть от наличия специфических рецепторов к нему. Тестостерон способствует увеличению концентрации кальция в мышечном волокне, что временно увеличивает максимальную силу мышц. В результате мышцы способны выдержать больший объем нагрузок, тренироваться с большей интенсивностью и эффективно увеличивать размер. В любом случае тестостерон, независимо от механизма действия, действительно способствует гипертрофии мышц.

Роль остальных гормонов, вместе взятых меньше, чем у тестостерона, их синтез позволяет объяснить лишь 42,6% увеличения мышечного объема. Действие отдельных гормонов на гипертрофию мышц не ощутимо. Гормон роста может влиять на выделение ИФР-1, но концентрация циркулирующего ИФР-1 не связана с гипертрофией мышц. Возможно, этот гормон влияет на мышечный рост после того, как попадет в клетки, такие сведения в литературе есть, но исследователи этот эффект не проверяли. Известно также, что временные колебания концентрации кортизола не влияют на синтез мышечных белков. Инсулин регулирует те же пути белкового синтеза, что и тестостерон и ИФР-1, но его влияние сразу после тренировки зависит от потребления пищи. По мнению исследователей, существование идеального для роста мышц пост-тренировочного гормонального фона исключить нельзя, однако созданная ими модель позволяет выделить только влияние тестостерона. Такой результат может быть связан с тем, что кровь для анализа отбирали только в первую и восьмую недели. Возможно, это обстоятельство повлияло на чувствительность модели, и анализ большего количества проб позволит выявить роль каждого из гормонов.

Однако тестостерон, безусловно, влияет на мышечный рост вне зависимости от объема нагрузок и интенсивности тренировки.

Рис. Модель взаимосвязи между изменением размера мышц и гормональным ответом на силовую тренировку.

ИФР-1 — инсулиноподобный фактор роста; RF_ПЛ — площадь прямой мышцы бедра rectus femoris; RF_Т — толщина прямой мышцы бедра; VL_ПЛ — площадь широкой мышцы vastus lateralis; VL_Т — толщина широкой мышцы; Н1 — первая неделя, Н8 — восьмая неделя.

1. G. T. Mangine et al., «Exercise-induced hormone elevations are related to muscle growth», Journal of Strength and Conditioning Research , 2017, 31(1), 45 — 53, doi: 10.1519/JSC.0000000000001491

источник