Григорий Кассиль - Внутренняя среда организма

• Название: Внутренняя среда организма
• Автор: Григорий Кассиль
• Издательство: Наука
• Жанр: Медицина
• Год: 1983

Книга посвящена одной из важнейших и наиболее плодотворных идей современной биологии и медицины — проблеме внутренней среды организма (крови, лимфы, тканевой жидкости). В ней рассматриваются различные стороны значения внутренней среды для жизнедеятельности клеток, тканей, органов, целостного организма, процессы ее формирования, механизмы образования и роль в осуществлении физиологических и биохимических процессов. Большое внимание уделено проблеме гомеостаза (постоянства состава и свойств внутренней среды и устойчивости основных физиологических функций), нейро-гуморально-гормонально-барьерным взаимоотношениям в живых системах, стрессу, боли и т. д. Второе издание книги значительно переработано и дополнено новыми данными, полученными в ряде отечественных и зарубежных лабораторий, а также в лаборатории, руководимой автором. Широко представлены материалы о роли внутреннее среды при физических нагрузках и при напряженной спортивной деятельности, намечены пути управления ее составом и свойствами.

---

Но не все катехоламины приносят спортсмену одинаковую пользу. Используя корреляционный анализ зависимости между уровнем катехоламинов в моче баскетболистов на старте и их последующими спортивными результатами во время ответственных игр, мы установили, что чем выше была экскреция адреналина в предыгровом периоде, тем ниже оказалась результативность игры. И, наоборот, наилучшие результаты были зафиксированы при высокой экскреции в предстартовом состоянии норадреналина, дофамина и ДОФА.

Анализ индивидуальных достижений спортсменов высокого класса показал, что активация симпатоадреналовой системы и мобилизация ее резервов в предстартовом периоде благоприятно отражаются на результатах соревнования и способствуют успешному выступлению на них. Однако необходимо еще раз подчеркнуть, что чрезмерное ее активирование на старте может привести к ослаблению и даже истощению симпатоадреналовой системы, что отрицательно сказывается на спортивных результатах.

Об одном наблюдении следует рассказать особо. Двое пловцов — мастеров спорта обследовались ежедневно во время тренировочных сборов по 4 раза в день. У одного из них (мастера спорта К.) — спринтера[30] после утренних тренировок отмечалась отчетливо выраженная активация симпатоадреналовой системы. И тренеры и врачи, наблюдавшие спортсмена, могли с уверенностью утверждать, что он тренируется в утренние часы с полным напряжением своих функциональных возможностей. В дальнейшем это явилось важной предпосылкой к повышению его спортивных результатов. Однако во время вечерних тренировок реактивность симпатоадреналовой системы была значительно слабее, хотя субъективно пловец пребывал в состоянии сильнейшего напряжения.

По-видимому, вследствие значительной активации симпатоадреналовой системы в утренние часы к вечеру наступало отчетливое снижение ее резервных возможностей, что ускоряло наступление утомления.

У второго спортсмена — мастера спорта Ч., стайера[31] — активация симпатоадреналовой системы при тренировках отсутствовала как в утренние, так и в вечерние часы. Экскреция катехоламинов практически не повышалась. Это позволило и тренерам, и врачам сделать заключение, что при тренировках испытуемый не использует всех наличных и потенциальных возможностей организма. Либо он проводил тренировку в полсилы, либо у него страдали механизмы, активирующие симпатоадреналовую систему, что и явилось причиной недостаточной работоспособности и низкой эффективности тренировок. К тому же и спортивные достижения его оказались невысокими.

Но вот и другая сторона проблемы. У группы спортсменов — лыжников-гонщиков активность симпатоадреналовой системы в состоянии покоя находилась в пределах обычной физиологической нормы. Тренировка проводилась по специальной схеме. Первая нагрузка (бег на третбане), выполненная в начале тренировочного сбора, вызвала отчетливую активацию гормонального звена симпатоадреналовой системы — повысилась экскреция адреналина. Однако вторая нагрузка на третбане в конце тренировочного сбора подобной активации уже не вызывала. В то же время работоспособность спортсменов по окончании цикла тренировок значительно увеличилась. В данном случае снижение экскреции катехоламинов после физической нагрузки было, по-видимому, связано с адаптацией к ней организма. При тренировочных нагрузках разной силы и интенсивности симпатоадреналовая система у лыжников повышала свою активность за счет нервного (медиаторного) звена. Значительно увеличивалась экскреция норадреналина. Однако при тяжелых, многочасовых тренировках, связанных с сильным эмоциональным напряжением и подчас с совершенно недостаточной эффективностью, активировалось преимущественно адреналовое (гормональное) звено.

Соревнования, особенно ответственные, например, Спартакиада народов, Кубок СССР или Олимпийские игры, сопровождались значительным повышением экскреции катехоламинов, что отражало как эмоциональное, так и физическое напряжение спортсменов. Нарастание экскреции катехоламинов при этом было более выражено, чем во время тренировок или в предстартовом периоде. Отсутствие увеличения экскреции катехоламинов после соревнований — показатель утомления либо недостаточной заинтересованности спортсмена в результатах соревнований.

В тех случаях, когда соревнования продолжались несколько дней, только те спортсмены, у которых устойчивая активация симпатоадреналовой системы сохранялась в течение всего соревновательного периода, добивались наилучших результатов. Недостаточно успешно выступали обычно спортсмены, у которых активация симпатоадреналовой системы отличалась неустойчивостью и нарастание активности сменялось ее торможением.

Изучение экскреции катехоламинов во время соревнований имеет немаловажное значение для построения тренировочного процесса. Сопоставление величины экскреции катехоламинов в процессе тренировок и во время соревнований помогает совершенствовать тренировочный процесс. Тренировки должны подготовить спортсмена к стрессорным нагрузкам, ожидающим его во время соревнований. В какой-то мере они должны способствовать уменьшению эмоциональных «всплесков», освободить спортсмена от чувства неуверенности, боязни, страха и тем самым снизить поступление в кровь адреналина.

После долгих экспериментальных поисков и столь же долгих внутрилабораторных дискуссий мы пришли к выводу, что высокий коэффициент норадреналин/адреналин в моче — благоприятный показатель при выполнении заданий, требующих максимального, а подчас и сверхмаксимального напряжения сил. Оказалось, что в процессе многолетних тренировок по мере роста спортивного мастерства у спортсменов различного профиля повышается реактивность именно норадреналинового (медиаторного) звена симпатоадреналовой системы. Индивидуальные, подчас очень различные колебания высокой экскреции норадреналина при выступлениях наших ассов спорта — несомненный положительный прогностический признак, особенно если сочетаются с высоким уровнем выделения предшественников катехоламинов — дофамина (в первую очередь) и ДОФА и снижением экскреции продуктов превращения или распада катехоламинов. Последнее является показателем экономного расходования гормонов, протекающее наряду с высоким коэффициентом их полезного действия. Точно так же показателем экономизации гормональных функций организма можно считать сниженную экскрецию катехоламинов, выявляющуюся у высококвалифицированных спортсменов различного профиля в состоянии относительного покоя. К этому вопросу нам придется еще вернуться.

Многолетние исследования, проводившиеся в нашей лаборатории, все больше и больше подтверждают мысль, что спортсмены «норадреналинового типа», у которых при стрессовых состояниях преобладают образование, накопление в крови и повышенная экскреция норадреналина (вспомним еще раз о «гормоне льва»), легче и с более высокой результативностью переносят состояние напряжения (эмоционального и физического). Они обладают более высокой выносливостью и целеустремленностью, чем спортсмены, у которых реакции протекают по «адреналиновому типу», т. е. с преобладанием в крови и высокой экскрецией адреналина.

Эта закономерность сопутствует почти всем видам спорта, требующим значительного физического напряжения. Она подтверждена не только путем опросов и экспериментальных исследований, но и методом математического изучения корреляций между состоянием и реактивностью симпатоадреналовой системы, с одной стороны, и успехом спортсменов при тренировках и соревнованиях — с другой.

Исследование экскреции катехоламинов у спортсменов можно использовать так же, как один из критериев не только острого, но и хронического утомления спортсменов. Показателем его являются длительно продолжающееся снижение экскреции катехоламинов в состоянии относительного покоя и повторяющееся отсутствие нарастания ее в процессе тренировочных и тестовых нагрузок, выполненных до отказа.

Но процесс может протекать иначе и в основе его могут лежать и другие — противоположные — механизмы. Систематические тренировки и соревнования с промежутками в 1—2, 3—5 дней приводят нередко к снижению экскреции катехоламинов. Симпатоадреналовая система адаптируется, приспособляется к постоянным интенсивным упражнениям и, активируясь, обходится меньшим количеством медиаторов и гормонов.

Большое значение для суждения об адаптационных процессах имеет изучение экскреции продуктов превращения (метаболитов), катехоламинов, в частности метанефрина, норметанефрина и ванилилминдальной кислоты. Повышение тренированности сопровождается обычно уменьшением выделения метаболитов. Возникают так называемые гипометаболические сдвиги. Напротив, у менее тренированных спортсменов при физических нагрузках экскреция как катехоламинов, так и их метаболитов нарастает. Этот факт вызвал вначале некоторое недоумение. Разгадка пришла не сразу. У некоторых мастеров спорта самого высокого класса (у одного гроссмейстера шахматиста, у некоторых борцов-рекордсменов) экскреция катехоламинов в состоянии относительного покоя находилась на самом низком уровне. Однако реактивность симпатоадреналовой системы, ее мобилизационные свойства при стрессовых ситуациях были намного выше среднего уровня. Итак, запомним. И утомление, и адаптация приводят иногда к одним и тем же результатам.