Текст книги "Трудные вопросы фитнеса. Практическая теория"

Стресс

Симпатическая нервная система и дополняющие её гормоны активизируют процессы распада / окисления эндогенных запасов органических веществ – белков, жиров и углеводов (в виде мышц, жировой ткани и гликогена), и, соответственно, выделения энергии (см. «Энергетика при мышечной деятельности»), угнетая при этом процессы синтеза и запасания веществ. Усиливают работу сердечно-сосудистой и дыхательной систем, угнетая при этом пищеварительную систему.

Всё это нужно для обеспечения выполнения мышечной работы и/или выживания в неблагоприятных условиях (т.е. в любых стрессовых ситуациях). Симпатическая активация может происходить как непосредственно при произвольном повышении двигательной активности – для энергообеспечения осуществляемой мышечной работы, так и заранее – когда психическое возбуждение на основании анализа ситуации приводит к активации симпатических реакций, т.е. организм готовится к возможным физическим напряжениям.

Соответственно, дополняющие симпатическую иннервацию гормоны в основном катаболические – это норадреналин, адреналин, кортизол (надпочечники), глюкагон (поджелудочная железа), соматотропин (гипофиз), а также другой тропный гормон гипофиза – АКТГ, посредством которого он стимулирует надпочечники, также имеющий и самостоятельную физиологическую роль при стрессе (во многом совпадающую с эффектами перечисленных гормонов). Кроме того, норадреналин является и гормоном, и нейромедиатором непосредственной симпатической иннервации большинства органов и тканей. Влияние этих гормонов и медиаторов при симпатической активации приводит к следующим эффектам:

адреналин и норадреналин повышают ЧСС и ЧД, АД, при этом возрастает кровоток в мышцах и потребление кислорода; активизируют распад гликогена (гликогенолиз) в печени, повышая глюкозу в крови; усиливают гликолиз (внутриклеточное окисление глюкозы); активируют соответствующие ферменты в жировых клетках, запуская липолиз (расщепление жира в жировых депо с выходом жирных кислот в кровь и последующим их окислением в мышечных клетках, дополнительно см. «Энергетика при мышечной деятельности»);

кортизол, с одной стороны, повышает чувствительность клеток к адреналину и норадреналину, снижает болевые пороги и воспалительные реакции, а с другой – несколько угнетает гликолиз и гликогенолиз, активируя при этом распад белков мышечной ткани (протеолиз) и синтез глюкозы из аминокислот (глюконеогенез) в печени, тем самым повышая глюкозу в крови, а также способствуя её отложению в гликоген и жир (эти эффекты повышенной секреции кортизола, направленные на сохранение и перераспределение энергии, в дополнение к эффектам адреналина важны для преодоления продолжительной нагрузки / выживания в длительно неблагоприятных условиях, но в реалиях современных стрессов часто сомнительны в плане физиологической обоснованности и скорее нежелательны);

глюкагон в основном активирует расщепление гликогена печени для повышения глюкозы в крови, а также, как и адреналин, оказывает активирующее действие на ферменты липолиза;

соматотропин (гормон роста), дополнительно секретируемый гипофизом при стрессе, напрямую способствует липолизу, через разные механизмы повышению глюкозы в крови, в этом контексте активно взаимодействуя с вышеперечисленными гормонами.

Пара практических моментов. (1) Почти все комплексные жиросжигатели и предтренировочные комплексы из категории спортивного питания содержат те или иные психостимуляторы, которые могут приводить к симпатической активации, т.е. готовности / мотивации к физическим нагрузкам, либо являясь агонистами адренергических рецепторов, либо так или иначе повышая выброс катехоламинов (адреналина, норадреналина, дофамина). (2) Если стрессовые катаболические реакции не сопровождаются физическими нагрузками и расходом энергии (психоэмоциональные стрессы на фоне сидячего образа жизни, например), кортизол может способствовать преобразованию имеющейся мышечной массы в жировую – разрушая мышечные белки для превращения их в глюкозу, которая, не будучи израсходованной на мышечную работу, конвертируется в жир.

Естественно, вышеперечисленные катаболические гормоны, секретируемые в повышенном количестве при активации симпатической нервной системы, также имеют и постоянную небольшую секрецию и/или её суточные ритмы, постоянно присутствуя в крови. Они всегда необходимы и в состоянии относительного покоя для регуляции множества процессов и поддержания гомеостаза, т.е. потребность в них не ограничивается стрессовыми реакциями. Повышенная или пониженная базовая секреция того или иного гормона – это уже медицинская проблема, находящаяся за рамками данной статьи (но вообще, к слову, повышенный кортизол в пределах нормы, т.е. когда медицинской проблемы ещё нет, к тому же неумеренно повышающийся при стрессах, может быть проблемой и при наращивании мышц, и при избавлении от лишнего жира, поэтому в фитнесе часто имеет репутацию «абсолютного зла»).

Адреналин и мышцы

Хотя адреналин и норадреналин всячески способствуют энергообеспечению мышечной работы, положительно влияя на трофику и энергетику скелетных мышц (как гуморально, так и вследствие прямой симпатической иннервации), как следует из вышеизложенного, влияние на силу мышечных сокращений не так однозначно. Медиатором нервно-мышечной передачи в синапсах соматических двигательных нервов (см. «Словарик терминов и определений» – Двигательная единица) является не норадреналин, а ацетилхолин (который, к слову, является основным нейромедиатором парасимпатической иннервации).

В разных источниках и контекстах мне встречалась информация, что повышенная активность адреналина / норадреналина и адренергических структур может: (1) улучшать нервно-мышечную передачу, стимулируя выделение ацетилхолина из синапсов двигательных нервов; (2) никак практически не влиять на нервно-мышечную передачу и, соответственно, сократительную способность мышц, улучшая только трофику и энергетику мышц; (3) ухудшать холинергическую нервно-мышечную передачу, ингибируя выделение ацетилхолина из синапсов; (4) как облегчать мышечные сокращения, так и угнетать их через разные прямые и опосредованные механизмы, а результирующее действие зависит от ряда факторов.

Зависеть это может от (между одинаковыми порядковыми номерами пунктов выше и ниже нет прямой причинно-следственной взаимосвязи): (1) типа нервной системы (силы и соотношение процессов возбуждения и торможения); (2) особенностей локализации и соотношения разных типов альфа– и бета-адренорецепторов (см. «Словарик терминов и определений») в скелетных мышцах и на их двигательных холинергических нервах; (3) в контексте предыдущего пункта и влияний прямой иннервации скелетных мышц симпатическими нервами, которые, входя в мышцы, иннервируют не мышечные волокна, а кровеносные сосуды, но побочно могут воздействовать на близко расположенные адренорецепторы двигательных нервов и мышечных клеток; (4) особенностей эмоциональной реакции на стресс (страх, гнев) и, возможно, разных концентраций и соотношений симпатических гормонов / медиаторов (тот же адреналин и норадреналин не во всём действуют одинаково), их возможных взаимодействий и др. факторов.

Как бы там ни было, на практике мы можем наблюдать три варианта индивидуальной реакции на стресс (бей, беги, замри): у кого-то сила вырастет в разы; у кого-то повысится в основном выносливость; а кого-то почти парализует, мышцы станут «ватными». Таким образом, ничего не остаётся кроме как сделать вывод о наличии индивидуальных, генетически обусловленных особенностей нервной системы и нейрогуморальной регуляции, которые и определяют влияние стрессовых реакций на силу мышечных сокращений. В качестве практического примера можно привести следующее. Известны случаи, когда при встрече с медведем в лесу люди замирали от страха, мышцы становились «ватными» и неспособными ни к каким сокращениям. В то же время известны случаи, когда в этой же ситуации люди, далеко не спортсмены, от страха легко перемахивали 3-х метровый забор – мощность мышечных сокращений повышалась в разы – до недоступного в спокойном состоянии уровня. Таким образом, это яркая иллюстрация индивидуальной реакции на адреналин – кого-то он делает беспомощным и слабым, а кому-то, наоборот, значительно увеличивает мышечную силу.

В чём практика понимания разной реакции на адреналин, для спортивных тренировок? Во многом, например, в использовании или неиспользовании предтренировочных комплексов (уже упомянутых выше), каких и когда. Если предтреник сильный симпато / адреномиметик, а индивидуальная реакции на выброс адреналина выражается в параличе и замирании, будет очень опрометчиво принять его перед определением своего одноповторного максимума в жиме лёжа или приседе, например.

Гормоны щитовидной железы

С ролью щитовидной железы и её гормонов в симпатической активации при стрессе всё не менее сложно, чем с адреналином и мышечными сокращениями. Противоположные влияния на щитовидку при стрессе могут как угнетать, так и активизировать гормонообразование в ней (возможное снижение секреции ТТГ гипофизом на фоне повышения секреции АКТГ, т.е. снижение прямой гуморальной стимуляции, с одной стороны, и возможная стимуляция в рамках симпатической активации через другие прямые и опосредованные нейрогуморальные механизмы, с другой стороны). При этом увеличение в крови концентрации её гормонов (двух из трёх, третий только регулирует уровень кальция), повышающих основной обмен – усиливающих внутриклеточные энергетические процессы, увеличивающих ЧСС, ЧД и температуру тела, должно хорошо укладываться и в рамки реакции на стресс (синергично со стрессовыми гормонами и медиаторами). Но насколько это имеет место и практически значимо, учитывая и двоякое влияния стресса на активность щитовидной железы, – остаётся вопросом для меня.

Кроме того, гормоны щитовидки вообще могут стоять особняком, учитывая их физиологическая роль. Несмотря на катаболическое действие они, как я понимаю, не подавляют активность анаболических гормонов, т.е. не являются их физиологическими антагонистами, в отличие от того же адреналина и кортизола. Т.е. говоря об активизации внутриклеточных энергетических / окислительных процессов под их влиянием (мишенями для них являются в основном митохондрии), нужно помнить, что вырабатываемая энергия необходима в т.ч. на анаболические процессы биологического синтеза (см. «Пищевые вещества, обмен веществ и энергетический баланс») и вообще функционирование всех органов и систем, а не только на мышечные сокращения в стрессовых ситуациях. Возможно поэтому, кстати, недостаточная функция щитовидной железы в период роста организма (в детском возрасте) приводит к серьёзным патологиям развития.

Что доподлинно известно: (1) чрезмерные стрессы (психоэмоциональные, перетренированность и т.п.) неполезны для щитовидки и могут приводить к нарушениям её нормальной работы; (2) щитовидная железа своими гормонами постоянно и непосредственно регулирует основной обмен, поэтому при их недостатке или переизбытке, вследствие нарушения основного обмена могут возникать серьёзные проблемы как при избавлении от лишнего жира, так и при наращивании мышечной массы, вплоть до невозможности этого. Поэтому перед началом похудения или набора веса имеет смысл проверить функцию щитовидной железы – сдать анализ на тиреотропный гормон (ТТГ) гипофиза и непосредственно гормоны щитовидки (Т3 и/или Т4).

Восстановление

Парасимпатическая нервная система и дополняющие её гормоны активизируют работу органов и процессов, ответственных за размножение, переваривание и усвоение пищи, синтез и запасание эндогенных белков, жиров, углеводов и других органических соединений (в виде мышц, жировой ткани и гликогена, клеточных структур, ферментов и др. жизненно важных веществ), угнетая при этом интенсивность катаболических реакций распада. Снижает АД, ЧСС и ЧД до уровня покоя.

Парасимпатическая активность, как и симпатическая (подвижный баланс между ними), в принципе нужна всегда для поддержания жизнедеятельности и структурной целостности организма, а её преобладание необходимо после стресса – для восстановления организма, восполнения потраченных энергетических ресурсов, ремонта / восстановления повреждённых / разрушенных клеточных структур, ферментов и т. п.

Соответственно, дополняющие парасимпатическую иннервацию гормоны – анаболические, среди которых наиважнейший – инсулин поджелудочной железы, обеспечивающий транспорт аминокислот, глюкозы и жирных кислот из крови в клетки тканей и стимулирующий внутриклеточный биосинтез. Инсулин всегда повышается во время и после приёма пищи – для утилизации (усвоения клетками) поступающих из ЖКТ питательных веществ.

Имеет смысл рассматривать как гормон постнагрузочного восстановления и тестостерон, который образуется в яичках (у мужчин), яичниках (у женщин, но, конечно, в меньших количествах) и надпочечниках (у мужчин и женщин), а также при периферическом метаболизме в других органах и тканях. Помимо андрогенного влияния (на мужские половые органы и признаки) тестостерон обладает выраженным анаболическим действием, связанным с прямой стимуляцией внутриклеточного синтеза белков, также оказывая и другие регулирующие воздействия на обмен веществ (поэтому вырабатывается и нужен и в мужском, и в женском организме). Эндогенная секреция тестостерона имеет суточные ритмы и дополнительно повышается после силовых тренировок, для поддержки пластических / репаративных процессов.

Именно синтетический тестостерон, точнее, чаще его производные в виде фарм. препаратов (см. «Словарик терминов и определений» – АС), является основой наращивания силы и массы мышц во всех силовых видах спорта и не только, и особенно бодибилдинга как мужского, так и женского.

Тестостерон и стресс

Выше я обозначил тестостерон как гормон постнагрузочного восстановления, однако в фитнесе распространено и популярно другое мнение – что тестостерон повышается в крови не после, а непосредственно во время масштабной анаэробной (силовой) нагрузки (о нагрузках см. «Аэробные и анаэробные нагрузки»).

Это не кажется мне логичным и достаточно обоснованным – с чего тестостерону повышаться во время нагрузки, т.е. стресса? При выраженной симпатической активности гипофизом в основном продуцируется АКТГ и снижается продукция ЛГ (лютеинизирующего гормона, стимулирующего выработку тестостерона яичками), вследствие чего деятельность половых желёз и секреция тестостерона в них угнетена. А надпочечникам тоже не до этого – под влиянием АКТГ они активно секретируют адреналин и кортизол, являющиеся в больших концентрациях физиологическими антагонистами тестостерона (их повышение в крови приводит к снижению синтеза тестостерона). Так откуда, с чего и зачем повышаться тестостерону в крови во время нагрузки / стресса? Тестостерон точно не является симпатическим стрессовым гормоном, и повышение его секреции логично предположить после физической нагрузки – при переходе организма в парасимпатическое состояние для процессов восстановления после неё.

Впрочем, не буду полностью исключать возможность повышения тестостерона и во время нагрузки – как гормона в нервной системе участвующего в психической активации (мотивации, агрессии). Но, учитывая вышесказанное, только во время очень кратковременной силовой нагрузки или в самом её начале – когда ещё не доминируют тотально и стабильно адреналин и кортизол, а потом повышение тестостерона всё же маловероятно, а вероятно только его снижение во время выполнения нагрузки. По большому счёту не столь важно, конечно, когда повышается секреция тестостерона – после или во время силовой нагрузки, если речь идёт о тренировках для наращивания силы и массы мышц, – повышается и хорошо.

Другое дело ещё одна популярная, но опять же сомнительная идея в фитнесе – о пользе силовых тренировок при похудении в контексте именно того, что они стимулируют выработку тестостерона, а он якобы поможет наращивать мышцы и худеть одновременно. О физиологической невозможности этого в принципе см. «Почему невозможно „сжигать“ жир и наращивать мышцы одновременно», а сомнительность повышения тестостерона вследствие силовых тренировок на дефиците калорий логически следует и из вышеизложенного. Как и тренировка (нагрузка), дефицит калорий – это стресс, только постоянный – на весь период похудения (и не такой сильный, просто результирующее преобладание катаболизма над анаболизмом за сутки), и обеспечивает мобилизацию собственных жировых запасов организма благодаря стабильному преобладанию симпатической активности, главными «действующими лицами» которой являются адреналин и кортизол, которые, как уже было сказано, являются физиологическими антагонистами тестостерона. При добавлении на этом фоне ещё и силовых нагрузок более вероятно не повышение, а снижение секреции тестостерона, а также иммунитета, возможны и перетренированность, травмы и уменьшение имеющейся мышечной массы. Настоящая силовая тренировка (см. «Словарик терминов и определений») является стрессовым катаболическим фактором и не является самодостаточным фактором ни выработки тестостерона, ни роста мышц – она «работает» только в сочетании с адекватным восстановлением после неё, которое практически невозможно на дефиците калорий, а при отсутствии должного восстановления приводит к противоположным эффектам (дополнительно см. «Почему силовые тренировки не для похудения», «Стрессовые факторы роста мышц» и другие статьи по теме роста мышц, похудения и «сушки»).

Гормон роста

В завершение статьи ещё одна неоднозначная тема – роль и секреция гормона роста у взрослых людей. Хотя соматотропный гормон (СТГ), он же соматотропин, гормон роста (ГР), участвуя в регуляции всех видов обмена веществ, не является существенно дополняющим парасимпатические влияния после нагрузки, а имеет свои суточные ритмы секреции и, более того, дополнительно вырабатывается непосредственно во время стресса (см. выше – Стресс), катаболическое действие он оказывает только на жировой обмен, а на белковый – анаболическое. Такой вот интересный гормон – большинство других являются либо анаболическими, либо катаболическими, а этот – свой среди чужих, чужой среди своих.

Ввиду этого на нём часто спекулируют в фитнесе в контексте всё той же мегапопулярной идеи об одновременном «сжигании» жира и наращивании мышечной массы (дополнительно опять же см. «Почему невозможно „сжигать“ жир и наращивать мышцы одновременно»). Теперь силовые тренировки на дефиците калорий (сплошной стресс, см. выше про тестостерон) должны способствовать уже секреции ГР – он же повышается при стрессе, что якобы и приведёт к «сжиганию» жира и росту мышц.

Но, во-первых, что касается ростостимулирующих эффектов ГР в принципе, его значимые естественные эндогенные концентрации и анаболическое действие достигаются и проявляются в основном в детском и юношеском возрасте (в норме), а не у взрослых людей. А во-вторых, его анаболическое действие невозможно на фоне преобладания симпатической активности – на фоне симпатических катаболических гормонов, в отличие от жиромобилизующего – в комплексе с этими гормонами (см. выше), а именно вместе с ними повышается его эндогенная секреция в контексте тренировок и других стрессов (того же дефицита калорий). Т.е. для повышения эндогенной выработки ГР и для проявления его анаболического действия на синтез белка требуются взаимоисключающие физиологические условия и гормоны. В частности кортизол блокирует анаболическое действие ГР, также оно невозможно при недостатке инсулина, а ГР – контринсулярный гормон, и т. п. нюансы, однозначно говорящие не в пользу существенной роли эндогенного ГР в наращивании мышц, и тем более возможности одновременного роста мышц и «сжигания» жира.

Таким образом, даже при участии такого интересного гормона, как ГР, физиологическая реальность не меняется: (1) его в принципе возможные эндогенные концентрации у взрослых людей недостаточны (даже при условии тренировок, БАД якобы стимуляторов его выработки и т.п.), чтобы изменить её; (2) практические эффекты эндогенного ГР на жир и мышцы не являются параллельными и самодостаточными – для жиросжигания он «работает» в содружестве с другими катаболическими гормонами (нужен дефицит калорий), а для роста мышц – с другими анаболическими (нужны профицит калорий и силовые тренировки).

Кстати и в завершение статьи. Естественная секреция многих гормонов носит эпизодический характер, зависит от физиологических условий, некоторые гормоны антагонистичны друг другу, в общем – часто не обеспечивает достаточных концентраций, стабильного уровня и нужных сочетаний для достижения нужных физиологических эффектов с целью максимального повышения спортивной результативности. Поэтому везде, начиная с фитнеса и заканчивая спортом высших достижений, так популярны и используются разного рода стимуляторы: от психостимуляторов, для повышения симпатической активности и эндогенной выработки соответствующих гормонов, до экзогенных гормонов в виде фарм. препаратов, чаще для стимуляции анаболических процессов. Последние особенно обоснованы, когда нужно добиться высоких концентраций, стабильного уровня в крови и нужного сочетания гормонов (например, «коктейль чемпионов» в соревновательном бодибилдинге: ГР + АС + инсулин + гормоны щитовидки + много чего ещё).