Интенсивность обмена веществ во время занятий спортом

У спортсменов интенсивность обмена веществ может возрас­тать в относительно высокой степени, но на значительно более ко­роткое время.

Особенно показательны величины интенсивности обмена при беге на различные дистанции - от стометровки до марафона. Чем" длиннее дистанция (и, следовательно, больше затрачиваемое вре­мя), тем ниже уровень метаболизма (рис. 17.9). Интенсивность обмена веществ при забеге на 100 м или 200 м составляет 22 кВт, что приблизительно в 13 раз больше, чем при беге на марафонскую дистанцию. Работа, совершаемая за 10 с бега с высокой скоростью, достигает 200 кДж, что соответствует величине калорийности примерно 14 г глюкозы. За два с лишним часа, требуемых для пре­одоления марафонской дистанции, бегун затрачивает около 1,6 кВт, что значительно больше максимального дневного уровня мета­болизма при работе в течение нескольких дней. Интенсивность обмена веществ у бегунов на марафонскую дистанцию соответству­ет 2,1 «лошадиной силы» (750 Вт = 1 л. с). Если принять, что рас­щепляются примерно одинаковые количества жиров и углеводов, то за 130-минутный марафонский пробег будет использовано 850 г энергосодержащих питательных веществ. Величины интенсивно­сти обмена веществ при занятиях разными видами спорта приведе­ны в табл. 17.12.

На рис. 17.8 и табл. 17.13 представлены значения интенсивнос­ти обмена веществ при различных нагрузках; а в табл. 17.14 пока­зано, что интенсивность основного обмена наполовину обусловле­на метаболизмом печени и покоящейся скелетной мускулатурой.

В табл. 17.13 и 17.14 представлены значения интенсивности обмена веществ при занятиях спортом.

Физическое напряжение, испытываемое человеком при работе или занятиях спортом, во многих случаях можно выразить с помо­щью показателей энергетического обмена. Поскольку известны средние значения соответствующих показателей (О. Ьептапп, 1961; Н. 5р1Х2еге1 а1., 1982), многие виды работы можно классифи­цировать по затрачиваемым усилиям, как показано на рис. 17.8.

Интенсивность процессов обмена веществ возрастает в услови­ях физической нагрузки, во время приема пищи, а также если темпе­ратура окружающей среды отклоняется от комфортной и т. д.

 

 

Глава 18 ЭНДОКРИННАЯ СИСТЕМА

Регуляцию всех жизненно важных функций организма обеспе­чивают эндокринная и нервная системы. Ни один процесс в орга­низме не совершается без их участия. Эндокринная и нервная сис­темы неразрывно связаны между собой, и при нарушении их функций происходят выраженные расстройства в организме.

К железам внутренней секреции относят (рис. 18.1): щитовид­ную железу (или тиреоидную железу), поджелудочную железу (или панкреатическую), эпифиз (или шишковидную железу), гипофиз (или нижний придаток мозга, который состоит из передней доли, или аденогипофиза, промежуточной доли и задней доли, или нейрогипо-физа), вилочковую железу (или тимус, или зобную железу), около­щитовидную железу (или паратиреоидные железы), надпочечники, половые железы (у мужчин - семенники, у женщин - яичники).

Железы внутренней секреции, составляющие эндокринную сис­тему, различны по величине и форме и расположены в разных частях тела; общим для них является выделение гормонов. Гормоны - это химические вещества, которые вырабатываются специализирован­ными железами, выделяются в кровь и разносятся ею по телу.

В гуморальном взаимодействии органов, тканей и клеток неко­торым из них принадлежит особо важная роль в связи с тем, что в них образуются вещества, способные вызывать значительные из­менения состояния организма, а также функций его органов и тканей.

Характерной особенностью желез внутренней секреции явля­ется отсутствие выводных протоков, поэтому вырабатываемые ими вещества выделяются непосредственно в кровь и лимфу (рис. 18.2).

Эндокринные железы, или железы внутренней секреции, явля­ются регуляторами обмена веществ, роста и полового развития орга­низма. Некоторые из них регулируют, т. е. усиливают или ослабля­ют, функции определенных органов.

ЩИТОВИДНАЯ ЖЕЛЕЗА

Щитовидная железа состоит из железистых фолликулов и па-рафолликулярной ткани. Железа богато снабжена кровеносными и лимфатическими сосудами. У человека через щитовидную желе­зу протекает в течение минуты на 1 г ее веса 3-7 мл крови. В сред­нем объем кровотока в щитовидной железе равен 1-1,5% минут­ного объема.

Гормонами щитовидной железы являются тироксин и три-иодтиронин.

Весь тироксин, присутствующий в крови, секретирован щито­видной железой. В то же время ею секретируется лишь 10-12% присутствующего в крови трииодтиронина, а 80-90% его образу­ется на периферии в результате депонирования тироксина; в три-иодтиронин превращается около 25% всего тироксина.

Небольшие количества тироксина и трииодтиронина могут под­вергаться в печени и почках депонированию, и за счет этого про­цесса может покрываться небольшая часть (около 50 мкг) суточ­ной потребности в иоде. В коллоиде щитовидной железы содержится достаточный запас тиреоидных гормонов, чтобы орга­низм мог обходиться без снабжения иодом в течение нескольких месяцев, но при более длительном отсутствии иода в пище тирео-идные гормоны уже не могут вырабатываться в количествах, необ­ходимых для нормальной жизнедеятельности организма.

Тиреоидные гормоны выполняют жизненно важные функции, поскольку стимулируют метаболизм во всем организме. Они по­вышают активность многих ферментов, участвующих в расщеп­лении углеводов, из-за чего при высоком уровне тиреоидных гор­монов особенно возрастает интенсивность метаболизма углеводов.

При недостатке или избытке тиреоидных гормонов возникают патологические состояния, которые называются соответственно гипо- и гипертиреозом.

У нетренированных лиц при выполнении мышечной (физиче­ской) работы содержание тиреоидных гормонов в крови, как пра­вило, не изменяется.

Щитовидная железа выделяет также кальциотонин, имевший важное значение в регуляции обмена кальция. При длительной физической работе уровень кальциотонина в крови повышается.

ГОРМОНЫ НАДПОЧЕЧНИКОВ

Надпочечники представляют собой парные пирамидальные об­разования, расположенные на верхних полюсах почек.

Кора надпочечников.состоит из трех зон, различающихся по морфологическому строению: наружной клубочковой зоны, пучко­вой зоны, сетчатой зоны. Эти зоны вырабатывают разные гормоны. В сетчатой зоне образуются в основном андрогены, а также глю-кокортикоиды, в пучковой зоне - глюкокортикоиды, а в клубоч­ковой - минералокортикоиды.

У человека наиболее важным глюкокортикоидом является кор-тизол. Он выполняет в организме множество функций, в том чис­ле угнетает секреторную активность гипофиза и гипоталамуса.

Наибольшей физиологической активностью среди андрогенов обладают тестостерон и дегидроэпиадростерон. У женщин этот андроген выделяется надпочечниками. У мужчин 2/3 всего коли­чества андрогенов секретируют семенники и только 1/3 - надпо­чечники.

Наиболее важный представитель группы минералокортикои-дов - альдостерон. Минералокортикоиды, в частности альдосте-рон, участвуют в регуляции обмена электролитов и водного баланса.

Стероидные гормоны представляют собой соединения липидной природы. Они образуются в цепи реакций, включающих последо­вательное присоединение молекул исходного субстрата - ацетил-КОА. Общим предшественником всех стероидов является холесте-рол. Как и все липиды, стероиды плохо растворимы в воде, поэтому в крови они связаны нековалентно с белками плазмы. Лишь незна­чительная часть стероидов находится в крови в свободном виде, но именно эта свободная фракция и обладает биологической актив­ностью.