Эффект одного занятия физическими упражнениями соматотропный гормон

Следует различать быстрые эффекты одного занятия двигательной активностью на систему СТГ-ИФР и нейроэндокринологические адаптации, происходящие у физически активных людей в ответ па выполнение продолжительных программ тренировки выносливости.

Характер ответных изменений СТГ после выполнения физических упражнений зависит от продолжительности и интенсивности тренировочного занятия, уровня физической подготовленности лица, выполнявшего упражнения, своевременности забора проб крови для анализа, чувствительности секреции СТГ в гипофизе к физической нагрузке и другим внешним факторам. Для точной оценки срочного ответа СТГ на занятие физическими упражнениями следует применять стандартизованные протоколы занятий.

В нескольких публикациях прошлых лет сообщалось, что чем ниже у исследуемого субъекта уровень физической подготовленности, тем больше амплитуда изменений СТГ в ответ на физическую нагрузку (Buckler, 1972). Однако в этих ранних исследованиях их участникам предлагали выполнить тест с одной и той же абсолютной, а не относительной физической нагрузкой. В результате из-за высокой вариабельности в уровне физического состояния одни участники выполняли физические упражнения с интенсивностью ниже лактатного порога анаэробного обмена (ПАНО), а другие — с интенсивностью выше ПАНО. Это очень важно, поскольку в отдельных работах (Felsing et al., 1992) .было показано, что уровень СТГ в крови увеличивается только при выполнении физических упражнений с интенсивностью выше ПАНО, и тренировочные нагрузки величиной 75 —90 % максимальной аэробной работоспособности приводят к большему росту уровня СТГ в крови по сравнению с меньшими нагрузками (Hartley et al., 1972; Sutton, Lazarus, 1976). Таким образом, результаты исследований, в которых изменения СТГ в ответ на выполнение физических упражнений оценивали при абсолютной интенсивности нагрузки, демонстрируют только то, что при увеличении уровня физической подготовленности физическая нагрузка, связанная с выполнением физических упражнений при одной и той же абсолютной интенсивности нагрузки, уменьшается.

В противоположность этим данным, согласно которым лишь достаточная физическая нагрузка может вызвать заметный метаболический эффект для стимуляции секреции СТГ, мы ранее показали небольшое, но достоверное изменение концентрации СТГ в ответ на физическую нагрузку, которая не оказывает системного воздействия па ЧСС или содержание лактата в крови (т. е. при выполнении сгибания одной руки в запястье) (Eliakim et al., 2000). Эти данные свидетельствуют о том, что такие показатели, как испытываемое усилие и ассоциированная с ним физическая нагрузка, могут приводить к активации гипоталамо-гипофизарной системы и выделению СТГ даже при выполнении упражнений, включающих сокращение небольших мышечных групп.

Продолжительность упражнений, достаточная для стимуляции секреции СТГ, составляет не менее 10 мин (Ваг-Ог, 1983), поскольку выполнение упражнений на протяжении меньшего интервала времени (например, 5 мин при интенсивности выше ПАНО) (Felsing et al., 1992) не сопровождается изменениями содержания СТГ в крови. Более того, максимальный уровень секреции СТГ, индуцированной физическими упражнениями, наблюдается через 25—30 мин после начала выполнения упражнений независимо от продолжительности занятия (Schwarz et al., 1996; Eliakim et al., 1999), причем у женщин уровень СТГ достигает своего пикового значения на несколько минут раньше (Wideman et al., 1999). Таким образом, при небольшой продолжительности занятия (например, 10 мин) уровень СТГ может достигать своего максимального значения уже после прекращения занятия, а если замятие длится более 45 мин, это может происходить еще во время занятия. При заборе крови для анализа, однако, следует учитывать предположительное время наступления этого момента.

Невосприимчивость гипофиза, т. е. промежуток времени, в течение которого гипофиз не отвечает на стимул к секреции СТГ, также может влиять на характер изменений уровня СТГ при выполнении физических упражнений. Ранее нами было показано, что изменения СТГ в ответ на физическую нагрузку не обнаруживались в случае, когда в утренние часы за 1 ч до начала занятий происходил самопроизвольный выброс соматотропного гормона (Eliakim et al., 1999). Причиной такого подавления срочного ответа могло стать явление аутоингибирования (Pontiroli et al., 1991), при котором повышенный уровень СТГ, обусловленный предыдущим самопроизвольным выбросом гормона, ослабляет ответ гипофиза на физическую нагрузку. Ранее было выявлено существование периода невосприимчивости гипофиза к стимуляции продолжительностью не менее 1 ч после секреции СТГ, индуцированной выполнением физических упражнений (Capon et al., 1994), т. е. последующие изменения СТГ в ответ на физическую нагрузку были ослаблены, и высказано предположение о том, что ответственным за это могут быть индуцированное физической нагрузкой повышение уровня свободных жирных кислот или изменения тонуса парасимпатической-симпатической нервной систем (Casanueva et al., 1984, 1987; Klijman, Frohman, 1991). Было продемонстрировано также восстановление гипофиза из состояния невосприимчивости к стимуляции секреции СТГ в случае, когда второе тренировочное занятие поводилось через 3 ч после первого занятия (Ronsen et al., 2001). С этим сообщением согласуются результаты исследований других авторов, которые показали, что интефальпая секреция СТГ за 1,5 ч была значительно выше, когда интервал между двумя тренировочными занятиями (30 мин, 70 % V02max) составлял 3,5 ч по сравнению с 1 ч (Kanaley et al., 1997).

Внешние факторы, такие, как некоторые патологические состояния, могут нарушать срочность реакции СТГ на физическую нагрузку. Употребление жирной пищи ослабляет амплитуду увеличения уровня СТГ после выполнения физических упражнений (Cappon et al., 1993) и такое угнетение коррелирует с уровнем соматостатина в крови. Повышенная температура окружающей среды может сама по себе вызывать повышение уровня СТГ в крови, тогда как низкие температуры ослабляют секрецию гормона, индуцированную физическими нагрузками (Buckler, 1973). Показано, что ожирение или поликистоз яичников также приводят к ослаблению секреции СТГ в ответ на занятия физическими упражнениями (Wilkinson, Parkin, 1974). Снижение выброса СТГ после физической нагрузки наблюдается у спортсменок с нарушениями менструального цикла, что, возможно, обусловлено менее выраженной секрецией соматолиберина в ответ на физическую нагрузку, по сравнению со спортсменками с нормальным менструальным циклом (Waters et al., 2001). И наконец, возрастное снижение секреции СТГ также сопровождается ослаблением секреции гормона, индуцированной физической нафузкой (Zaccaria et al., 1999).

Повышение уровня СТГ в крови после занятий физическими упражнениями может быть использовано для диагностики дефицита соматотропного гормона. Поскольку секреция СТГ имеет волнообразный характер, и в течение большей части суток уровень гормона остается невысоким, одиночные случайные пробы крови не позволяют провести четкой границы между здоровыми детьми и детьми с дефицитом гормона роста. Для решения этой проблемы было разработано несколько тестов, предназначенных для стимуляции секреции СТГ (Fraiser, 1974). В большинстве таких тестов в качестве стимуляторов применяются фармакологические препараты (Conwell, 1995), которые могут представлять определенный риск для здоровья пациента (например, гипогликемия). Кроме того, интерпретация результатов оценки секреции СТГ в ответ на фармакологический стимул может быть достаточно сомнительной, поскольку они не обязательно дают информацию о физиологической секреции гормона. Все это заставило некоторых исследователей обратить внимание на тесты с применением физиологической стимуляции, например физических упражнений, либо использовать для диагноза дефицита СТГ у детей оценку других, менее вариабельных веществ, таких, как ИФР-I, и/или его связывающие белки.