какие гормоны вырабатываются при беге
Что происходит с телом и мозгом при физических нагрузках, какие гормоны вырабатываются при тренировках
Спорт помогает не только похудеть или набрать мышечную массу. Во время тренировок происходят гормональные, психологические и биохимические реакции, которые мотивируют идти в зал и не сдаваться. Какие гормоны вырабатывает организм во время занятий спортом? Какие эмоции испытывает при этом человек?
Разбираемся вместе с мастером спорта по боксу.
Физическая активность влияет на все системы организма, в том числе и на эндокринную.
Как тренировки влияют на организм?
Спорт сказывается не только на фигуре, но и на самочувствии. Причём изменения в организме начинаются не через недели или месяцы тренировок, а непосредственно перед, до и после нагрузки. Мало кто задумывается о метаморфозах, которые происходят внутри человека во время физической активности.
Когда мы тренируемся, в работу включаются не только мышцы, но и гормоны, которые положительно влияют на эмоциональное состояние. В спорте, как и в жизни, важен баланс, говорит эксперт. Тренировки должны быть умеренными — слишком объёмные и тяжёлые занятия, наоборот, приводят к дисбалансу.
Что происходит с телом во время тренировок?
По словам мастера спорта по боксу, физическая активность влияет на всю систему организма, в том числе и эндокринную. Силовые и кардионагрузки буквально приводят тело в чувство — это связано с выработкой определённых гормонов.
Соматотропин — гормон роста
Первый гормон, который вырабатывается во время физической нагрузки. Он влияет на рост мышечных волокон и делает опорно-двигательный аппарат более устойчивым к травмам. В возрасте после 25 лет синтез соматотропина снижается, и спорт — отличный способ вернуть его уровень в норму, говорит эксперт.
Тестостерон — «мужской» гормон
Ещё один гормон, который вырабатывается во время тренировки. По словам диетолога, он отвечает за ресинтез и восстановление мышечных белков, повреждённых во время упражнений.
Дофамин — гормон радости
Наверняка всем знакомо чувство счастья и удовлетворения после тренировки — за это отвечает дофамин. Основная его задача — создавать ощущение довольства, любви и привязанности. Он вырабатывается в ответ на любые физические нагрузки.
Адреналин и кортизол — гормоны стресса
Во время тренировок вырабатывается и адреналин, который влияет на обмен глюкозы и на жиросжигание. Но его действие длится недолго — всего несколько минут. Тем не менее за это время происходят важные процессы: все системы организма включаются в работу, повышаются скоростные и силовые достижения, а жировые отложения сжигаются.
Также в ответ на силовые нагрузки вырабатывается кортизол — гормон, который способствует распаду тканей. Он также выделяется при стрессе и низком уровне сахара в крови.
Инсулин и глюкагон — гормоны для контроля сахара
По словам эксперта, инсулин «загоняет» глюкозу в клетки, а глюкагон, наоборот, выводит её в кровь. Оба гормона играют важную роль в функционировании организма. Первый повышает выносливость и работоспособность, помогает похудеть, а второй способствует усвоению глюкозы клетками, в том числе в скелетных мышцах и жировых тканях.
Бег и гормоны
Регулярное совершение пробежек оказывает благотворное влияние на человеческий организм. Бег является одним из основных механизмов, которые предусмотрены эволюцией для возможности сохранения людьми здоровья и сил. Множество проблем с состоянием здоровья возможно исправить благодаря регулярным беговым тренировкам, главное, найти мотивацию.
Влияние бега на гормональный фон в организме
Бег — наиболее эффективное и понятное для тела физическое упражнение, при котором оказываются задействованными все отделы мышечного аппарата и все его связки. Во время пробежек получают полезную нагрузку и суставы, повышается кровообращение, органы и ткани насыщаются кислородом.
При совершении пробежек улучшаются возможности для избавления от излишка калорий. Бег повышает выносливость, а также принимает активное участие в выработке различных гормонов. Во время ритмичных интенсивных движений возрастает активность эндокринной системы. Происходит усиленная выработка тестостерона и инсулина, кортизола и гормонов роста. Что это за гормоны такие? Давайте разбираться.
Бег и гормоны
Занятия бегом влияют на скорость образования в организме некоторых гормонов, способных оказывать большое влияние на регуляторные процессы, происходящие в организме. В числе активных соединений, выработка которых усиливается под влиянием упорядоченных нагрузок, можно перечислить соматотропин, инсулин, тироксин, тестостерон и прочие.
Чтобы определить, как бег влияет на образование гормонов, можно рассмотреть каждый из них в отдельности. Что мы собственно сейчас и сделаем.
Гормон роста
Выработка гормона соматотропина происходит в основном во время сна. Он представляет один из гормонов, содержащихся в передней доле гипофиза. По мере того, как человек становится старше, количество вещества начинает уменьшаться. Во время физической нагрузки он выделяется в большем количестве и способен вызывать в мышцах определенный ответ. Оказывает значительное влияние на рост массы мускулов, участвует в синтезе белка, улучшает крепость костей и повышает эластичность сухожилий и связок.
Чем больше возрастает уровень соматотропного гормона, тем удобнее инсулину обеспечивать синтез белка. Иначе организм начинает накапливать жировые молекулы. Наиболее сильным стимулятором образования соматотропного гормона в крови является адреналин. При быстром беге соматотропин может увеличиться в крови втрое и даже всемеро.
Гормон направляется в клетки мускулов, получившие стресс вследствие нагрузок, и улучшает возможность адаптации. Вырабатываться он начинает спустя 10 минут после того, как началась тренировка. После часа занятий скорость его образования снижается. Когда организм привыкает к нагрузкам, гормон роста перестает получаться с прежней интенсивностью.
Кортизол
Еще один гормон, начинающий вырабатываться при пробежке — кортизол. У бегунов, постоянно работающих с значительными нагрузками, он держится на повышенном уровне. Это достаточно вредно для человеческого тела. Причина в том, что организм должен адекватно реагировать на стрессы — только так обеспечиваются хорошие условия для сохранения здоровья.
Выработку кортизола обеспечивают надпочечники, мышцы при этом могут получить доступную энергию за счет повышения в крови количества глюкозы. При регулярных тренировках начинается повышенная выработка кортизола, который помогает содержать тело в хорошей физической форме. По окончании тренировки его уровень падает, поскольку мускулы перестают нуждаться в дополнительной энергии. При частом стрессе для мускулов на тело постоянно оказывает влияние большая концентрация кортизола. Последствия могут быть достаточно нехорошими — начинает скапливаться брюшной жир, иммунитет слабеет, ухудшаются когнитивные способности.
Инсулин
Этот гормон вырабатывается поджелудочной железой. За счет работы инсулина контролируется хранение гликогена в клетках и усвоение глюкозы. При больших нагрузках на организм эндокринная система также перегружается. Правильное расходование энергии, за которое отвечает инсулин, обеспечивает меньшую нагрузку для эндокринной системы.
При физических тренировках концентрация биологически активного соединения в кровяном русле снижается уже спустя 10 минут. Наблюдается также падение количества глюкозы. Чем дольше продолжается тренировка, тем ниже концентрация инсулина.
Тестостерон
Благодаря тестостерону масса мускулов увеличивается, снижается период, который необходим для восстановления. Он способен регулировать такие процессы, как метаболизм, снижение количества липидов, придает уверенность в себе, помогает усилить выносливость.
Наибольшая эффективность нагрузок отмечается в утренние часы. При совершении пробежек активизируется его выработка, в организм поступает большое количество гормона. Но при больших нагрузках содержание тестостерона уменьшается, и эффект получается обратным. Чтобы механизм выработки тестостерона смог вновь работать естественно, требуется определенный восстановительный период. Чем быстрее организм сможет восстановиться, тем быстрее уровень выработки станет прежним.
Непосредственно во время бега никогда в жизни тестостерон не поднимется также существенно, как во время мышечного отказа при гликолитической тренировке, либо во время мышечного жжения при статодинамической тренировке (силовая тренировка).
Тироксин
Гормон тироксин вырабатывается щитовидной железой, после чего преобразуется и становится гормоном Т4. У него достаточно заметная роль в работе организма — он работает на определение скорости обмена веществ и обеспечивает поддержку кишечной, мышечной и мозговой функций.
Выработка Т4 осуществляется фолликулярными структурами щитовидной железы. При его участии удается сбросить излишек массы тела, а при дополнительном вбросе биологически активного соединения килокалории тратятся в большей степени. Физическая активность на треть увеличивает выработку гормона. Полученные в результате завышения концентрации могут сохраниться в кровяном русле еще около пяти часов.
Бег и гормональный статус
Тренировки оказывают значительное влияние на гормональный статус. Для поддержания его в приемлемом состоянии требуется корректировать интенсивность нагрузок.
Процессы, происходящие в организме при различных нагрузках, можно описать следующим образом. При длительных тренировках прогрессирует выработка кортизола. При непродолжительных, но интенсивных нагрузках вырабатывается много тестостерона.
Во время беговых нагрузок становится выраженным энергетический дефицит. Гормональный сдвиг, происходящий при этом, направлен на компенсацию обнаруженного дефицита. При постепенно возрастающих нагрузках организм успевает перестроиться таким образом, что начинает экономить ресурсы. В результате усиливается чувствительность клеток к гормонам, имеющимся в крови. При одном и том же эффекте, получаемом от тренировок, расход энергии уменьшается.
При внимательном подходе к тренировкам, грамотном планировании, бег может обеспечить выделение такого количества гормонов, которые помогут полноценно работать человеческому организму. Регулярные тренировки и тщательно просчитанные нагрузки помогут значительно повысить КПД его работы. Улучшение работы гормональной системы наступает довольно скоро, у человека, занявшегося бегом, улучшается и физическое здоровье, и психическое состояние. Поэтому всем только грамотный бег!
Гормональная адаптация при тренировке выносливости в беге
Организм контролируется гормонами, они являются веществами-посредниками, с помощью которых система поддерживает правильную работу. Непрерывное воздействие на одни и те же мышцы и требования, предъявляемые к телу внешней средой, влияют на организм. Гормональная адаптация помогает ему приспособиться к требованиям, в том числе к тем, которые могут быть связаны с тренировкой выносливости в беге.
Какие гормоны играют роль во время бега на выносливость?
Гормоны — это так называемые вещества-посредники, которые в конечном итоге имеют различные эффекты и запускают функции в организме.
Эндорфины — это в первую очередь эндогенное болеутоляющее, они предназначены для облегчения экстремальных ситуаций. Они выделяются во время беговых тренировок. В результате бегуны преодолевают большие расстояния, несмотря на усталость и боль.
Но эндорфин — слишком большая молекула, чтобы преодолевать гематоэнцефалический барьер и достигать мозга через кровь. Поэтому некоторые ученые предполагают, что эндогенное вещество, попадающее в кровь при тренировках в беге на выносливость — это эндоканнабиноиды.
Интенсивные тренировки на выносливость приводят к повышенному выбросу кортизола, который, в свою очередь, также влияет на распределение и отложение жира. Кортизол играет ключевую роль в обеспечении энергией в виде глюкозы. Если мы двигаемся, кортизол высвобождается всего через несколько минут. Примерно через полчаса тренировки уровень кортизола снова падает и позволяет организму, например, получать энергию из жиров и белков.
Гормоны адреналин и норадреналин выделяются в основном во время психологического и физического стресса бегуна. Они гарантируют, что тело высвобождает энергию, увеличивает частоту сердечных сокращений и кровяное давление и снабжает напряженные мышцы преимущественно энергией. Они обеспечивают адаптацию тела к нагрузке.
Ирисин выделяется во время активной мышечной работы. Из-за своего воздействия на организм также известен как гормон силы. Согласно исследованиям, он помогает организму активировать коричневую жировую ткань. Это вещество обеспечивает превращение стволовых клеток в клетки, способствующие строительству костей, а не в жир, и даже может защитить мозг. Во время бега нагрузка на наши кости увеличивается из-за повторяющихся нагрузок. Если правильно спланировать тренировку, кости смогут адаптироваться к давлению и стать сильнее.
Что происходит с гормонами во время длительного бега
Интенсивные тренировки на выносливость в беге, например, подготовка к марафону, трейлраннингу или триатлону, поддерживают стабильно постоянный высокий уровень кортизола и других гормонов. Результат: хронический стресс, поэтому важно не переборщить.
Научные исследования гормонального уровня бегунов-марафонцев по основным показателям для широкого изучения пока не доступны. Однако есть косвенные данные в сравнении физических показателей бегунов, на показатели которых прямо пропорционально влияют гормоны. Способность спортсменок поглощать максимальное количество кислорода примерно на 10-15 процентов ниже, чем у спортсменов, занимающихся тем же видом спорта. При субмаксимальной нагрузке на выносливость спортсмены демонстрируют более высокое сжигание жира, более низкое расщепление белков и более низкий обмен углеводов. Упражнения на выносливость лучше переносятся во второй половине менструального цикла. Концентрация тестостерона у женщин в 10-20 раз ниже, чем у мужчин. Напротив, концентрация эстрогена в 5-15 раз выше, в зависимости от цикла.
Спортсмен-мужчина демонстрирует более высокую выносливость, чем спортсменка, и имеет лучшую способность выполнять упражнения на аэробном уровне (лактат ниже 2 ммоль / л). Он также лучше расщепляет глюкозу (виноградный сахар). Разница в показателях по признаку пола в среднем составляет десять процентов в видах спорта на выносливость и от 15 до 20 процентов в скоростных видах спорта, в ущерб спортсменкам.
Длительность адаптации при тренировочных занятиях и дезадаптации
Большинство эффектов адаптации возникают только после длительных регулярных тренировок на выносливость. Некоторые из них видны спустя значительное время правильно дозированных тренировок.
Этапы адаптации:
Фактически, исследования показали, что большинство людей чувствуют себя комфортно при движениях низкой интенсивности, таких как ходьба. Но это еще не та интенсивность, которую рекомендует ВОЗ для еженедельных 150 минут, отмечает профессор спортивной психологии говорит Р. Бранд из Потсдама.
Как правило, тренировка тела на выносливость приводит к достижению уровня гормонов, соответствующего этим требованиям. Поэтому спортивные стимулы положительно влияют на уровень гормонов человека. Однако, гормоны могут действовать как тормозящая или защитная мера, если нагрузки становятся слишком высокими.
Влияние физических нагрузок на организм спортсмена. Гормоны и физическая нагрузка.
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 – это процесс метаболического распада клеток и тканей, а также разложения сложных структур с выделением энергии в виде тепла или в виде аденозинтрифосфата. 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. Течение регенеративных процессов и анаболизм мышечной ткани во многом зависят от уровня гормона роста, инсулина и тестостерона в плазме крови.
Физическая активность существенно повышает концентрацию множества гормонов в плазме крови и не только непосредственно в момент нагрузки. С начала выполнения упражнения (напр. около максимальной мощности), за первые 4-10 минут концентрация различных гормонов и продуктов метаболизма меняется самопроизвольно. Так с началом упражнения растет концентрация молочной кислоты в крови. А концентрация глюкозы начинает меняться обратно пропорционально концентрации молочной кислоты. При увеличении времени нагрузки в крови растет уровень соматотропина.
Другие исследования продемонстрировали, что у людей преклонного возраста (65-75 лет) после занятий на велотренажере уровень тестостерона увеличивался на 40%. 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.
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 обратно пропорциональна концентрации кортизола в крови. 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. 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 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 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, 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. 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. Гормональные средства (тестостерон и его вариации, анаболические стероиды, гормон роста, кортикотропин, гонадотропный гормон, эритропоэтин) искусственно увеличивают работоспособность человека, и поэтому считаются допингом и запрещены к употреблению в соревнованиях и на тренировках.
Зачастую употребление препаратов гормонов идет вразрез со здоровым образом жизни и в конечном счете может привести к тяжелым патологиям.
Статья подготовлена главным врачом ГУЗ «ОВФД»
Николаевой И.В.