T A R T U R I I K L I K U Ü L I K O O L I T O I M E T I S E D УЧЕНЫЕ ЗА П И СК И
ТАРТУСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА ACTA ET COMMENTATION ES UNI VERSI TATIS TARTUENSIS
ALUSTATUD 1893. а. V IH IK 3 6 8 ВЫ П У С К ОСНОВАНЫ в 1893 г,
TÖID KEHAKULTUURI ALALT ТРУДЫ ПО ФИЗИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРЕ
VI
Т А Р Т У 1975
T A R T U R I I K L I K U Ü L I K O O L I T O I M E T I S E D У Ч Е Н Ы Е З А П И С К И
Т А Р Т У С К О Г О Г О С У Д А Р С Т В Е Н Н О Г О У Н И В Е Р С И Т Е Т А
ACTA ET C O M M E N T A T I O N E S U N I V E R S I T A T I S T A R T U E N S IS
' ALUSTATUD 1893. a. VIHIK 368 ВЫПУСК ОСНОВАНЫ в 1893 г.
0*
TÖID KEHAKULTUURI ALALT ТРУДЫ ПО ФИЗИЧЕСКОЙ
КУЛЬТУРЕ VI
Т А Р Т У 1975
Редакционная коллегия:
А. Виру (председатель), П. Кырге, А. Вайн, М. Арвисто, С. Оя, Я. Локо (от ветственный редактор).
© Тартуский государственный университет, 1975
О НЕКОТОРЫХ МЕ ТОДОЛОГ ИЧЕСКИХ ВОПРОСАХ ИЗУЧЕНИЯ Э Н Д О К Р И Н Н О Й РЕ Г УЛ ЯЦИИ ОБМЕНА
ВЕЩЕСТВ ПРИ МЫШЕЧНОЙ Д ЕЯ ТЕ Л ЬН О СТ И А. А. Виру
Кафедра физиологии спорта и проблемная научно-исследовательская лаборатория по основам мышечной деятельности
Из года в год все больше вни м ани я уд ел яется исследованию эндокринных функций и участию эндокринны х ж е л е з в регуляции обмена веществ при мышечной деятельности. Однако, к а к вполне справедливо у к а зы в а л H. Н. Я ковлев [1], большинство из этих работ страдаю т однообрази ем методического подхода.
Д л я того, чтобы установить уровень функциональной активно
сти какой-либо ж е ле зы , недостаточно определить лиш ь с о д е р ж а ние соответствующего гормона в крови или экскрецию м е таб о л и тов гормона с мочой. К а к п о к азы в ает В. В. М еньш иков [2], полно
ценная оценка гуморального м е х ан и зм а требует изучения след у
ющих звеньев: 1) уп равлен ия, 2) синтеза гормона (или другого гуморального р е г у л я т о р а ), 3) депонирования, 4) секреции, 5) транспорта, 6) м етаб оли зм а, 7) выведения и 8) эф ф екта.
В. В. М еньшиков [2] перечисляет некоторые в озмож ности оценок всех этих звеньев. Но, разум еется, в озм ож н ости д л я изучения всех этих звеньев при физических н а г р у з к а х не всегда доступны, в частности в наблю ден и ях над людьми. Тем не менее было бы ошибкой игнорировать при оценке резул ьтатов исследования, о т
сутствие и нформ ации о целом ряд е перечисленных звеньев. Н а пример, т р а к т о в к а об изменении со д е р ж а н и я гормона в крови при физических н агр у зк а х яв л я е т с я недостаточной, если в качестве единственной причины их р а с с м а т р и в а е т с я только изменение сек
реции гормона. Зд ес ь всегда необходимо учиты вать а л ь тер н ати в ные возможности: изменение периферического м е т а б о ли зм а го р мона (ути л изац ия его т к а н я м и ), усиление и ослаблен и е с в я з ы в а ния его с тканевы м и элем ен там и, в к л ю ч а я белки п лазм ы крови, изменение кли рен са гормона и т. п. Известно, что при физических н агрузка х уси л и вается ути л и за ц и я кортикостероидов [3— 6]. Во врем я работы у станов л ен а т а к ж е уси лен н ая д е г р а д а ц и я ти р о
3
ксина [7, 8]. М ышечные сок ращ ени я способствуют усилению к а т а болизма катехол ам и н ов [9]. J. G. F a z e k a s и А. Т. F a z e k a s [10]
п оказал и, что при стрессе, в частности в сл уч аях адренокорти- кальной недостаточности, усиливается поступление кортикоидов в кровь, кроме надпочечников, из других тканей.
Е щ е более сложной яв л яе тся оценка изменений экскреции го р монов. Э кскреция гормонов зависит в значительной мере от с о д е р ж а н и я их в крови. Т ак им образом , здесь приходится учиты вать все факторы, вл ияю щ и е на сод ер ж ан и е гормонов в крови. О д н ако н ем алое значение играют специфические ф ак торы звен а в ы в ед е
ния, определяю щ ие почечный клиренс гормона, а т а к ж е в о з м о ж ное выделение его через другие органы (п и щ еварительны й тракт, потовые и слюнные ж е л е з ы ) . С другой стороны, одновременное определение в моче с о д ер ж ан и я неизмененных, интактных г о р м о нов и продуктов его м е таб о л и зм а позволяет судить о соотношении м е ж д у продукцией и ка таб о л и зм о м гормона [11].
В большинстве случаев, в частности в клинических и ссл ед о в а
ниях, экскрецию гормонов опред еляю т в суточной моче. О днако, при изучении влияния физических уп раж н ен и й путем о п р е д е л е ния только суточной экскреции гормонов, часть информ ац ии т е р я ется. Так, изменения экскреции кортикоидов во в рем я раб оты и в течение первых часов после работы могут быть п р о ти в о п о л о ж ными [12— 15]. В резул ь тате этого в есьма сущ ественные сдвиг*и в экскреции кортикоидов могут вовсе не отрази ться на суточной экскреции.
H. Н. Я ковлев [16] рекомендует суточную мочу соби рать 4— 6- часовыми порциями, одна из которых з ак ан ч и в аетс я периодом работы, т. е. сбор этой порции производится с р а зу по окончании работы. В качестве второй возмож ности он считает ц е л е с о о б р а з ным собирать мочу за равн ы е (не менее часа) отрезки времени — до работы, за в рем я работы и в период отдыха.
П ри сборе мочи 1— 3-часовыми порциям и возни кает вопрос о скорости о т р аж ен и я изменений функциональной активности ж е л езы на экскрецию гормонов. A. М. B o n g io v an n i и W. R. E berlen [17] уж е через 20 минут после орального введения тетрагидрю кор
ти зо л а отметили значительно повышенную скорость его почечного клиренса. По дан ны м L. H e ll m a n n и др. [18], после внутривенного введения гидрокортизона-4-C 14 н аи вы сш ая скорость экскреции его бы ла в течение второго или, в некоторых случаях, в течение третьего получаса после н ач ал а введения.
С целью изучения скорости появления изменений в экскреции кортикоидов при физической нагрузке, мы провели опыты на со
баке, у которой мочевой пузырь был удален. Р е зу л ь та ты этих опытов пред ставлен ы на рис. 1— 3. Они п о казы в аю т в о л н о о б р а з
ный х ар а к тер экскреции 17-оксикортикоидов (определение по методу J. H. U. Вго\^п [19]) к а к в покое, т а к и во в р ем я и после работы. П ри этом к о леб ан и я экскреции 17-оксикортикоидов и 4
Р и с . 1. Экскреция 17-оксикортикоидов (заштрихованные столбики) и диурез (прерывистая линия) у собаки с удален
ным мочевым пузырем до, во время и .после бега.
Р и с . 2. Экскреция 17-оксикортикоидов (заштрихованные столбики) и диурез (прерывистая линия) у собаки с удален
ным мочевым пузырем до, во время и после бега.
5
д и уре за в основном синхронные. Физической работой (бег) в ы зы в ал и сь в есьма быстрые изменения в экскреции. Н а и в ы с ш а я э к с креци я кортикоидов н а б л ю д а л а с ь в конце первого или в самом н ач ал е второго ч аса с н а ч а л а работы.
Т ак и м образом, если период сб о р а мочи длится более ч аса (лучше 2—3 ч а с а ), то нет сомнения, что в собранной моче о т р а зится влияние физической н агрузки на экскрецию кортикоидов.
Р и с. ч 3. Экскреция 17-оксикортикоидов (заштрихованные столбики) и диурез (прерывистая линия) у собаки с удален
ным мочевым пузырем до, во время и после бега вслед за вод
ной нагрузкой.
В исследованиях на здоровы х л ю д я х н евозм ож но пред упре
дить все влияния о к р у ж аю щ ей среды, в той или иной степени и з меняю щих деятельность разли чн ы х ж елез. К ром е того, при сборе мочи через 2—3 часа, приходится учиты вать т а к ж е суточную р и т мику д еятельности ж елез. В частности известно, что у чел овека в утренние часы а д р ен о к о р ти к а л ь н ая активность н аивы сш ая. З а т е м следует постепенное понижение функциональной активности н а д почечников. Ночью а д р ен о к о р ти к а л ь н ая активность н аи м ен ь ш ая [20—22]. Т ак им образом , дан ны е об экскреции кортикоидов, полу
ченные при ан ал и зе мочи, собранной по 1— 4-часовым порциям, могут быть использованы лиш ь при учете в озм ож н ого пони ж ени я экскреции из-за суточных колебаний.
6
Д л я выяснения степени изменений экскреции 17-оксикортико
идов, вследствие незарегистрирован н ы х в эксперименте ф акторов и из-за суточной ритмики, были проведены две серии наблю дений [23]. В первой из них б ы л а сд ел ан а попытка одновременно выявить изменения экскреции кортикоидов, в озни каю щ и е вследствие той или другой группы факторов. В течение недели (2 или 3 дня) в различное в рем я дня у 13 исследуемых в 18 п а р а х наблюдений проводился сбор мочи за 1— 5 часов. С о д е р ж а н и е 17-оксикортико
идов в моче опред ел ял ось по методу G. H. U. B row n [19]. Выясни- ч лось, что среднем в течение ч аса экскрец и я 17-оксикортикоидов
п о ни ж ается на 6 7 ± 1 3 ,1 мкг, что со с тав л яет 1 9 ± 3 , 5 % .
Р азу м е ется , понижение экскреции в течение всего лш нь одного ч аса на 20% не м ож ет быть обусловлено только суточной ри тм и кой. В двух наблю ден и ях выяснилось, что по сравнению с ночным временем, т. е. периодом минимальной экскреции, в утренние часы э кскреция у в ел и чи вал ась на 133— 144 мкг на час, т. е. на 35—
36% . Следовательно, в течение дня экскрец ия мож ет п о н и ж аться всего лиш ь на 2— 3% в течение к а ж д о го часа. Очевидно, н а б л ю д ав ш ееся нами понижение экскреции в течение часа на 20% было обусловлено сум мированием суточной ритмики с изменениями экскреции вследствие неотмеченных воздействий. П оэтому, при оценке результатов наблюдений, необходимо считаться с тем, что в течение часа экскрец ия м ож ет п о ни ж аться без воздействия и зу
чаемы х ф акторов на 67 ±1 3 ,1 мкг, т. е. 19 ± 3 , 5 %. У м н о ж а я п о к а затели средней ошибки на соответствующую величину ^-критерия, йолучаются границы достоверйости при 9 5 % -ной вероятности:
± 2 7 , 6 мкг или ± 7 , 4 % . Следовательно, понижение экскреции меньше чем на 67 + 28 = 95 мкг в час или 19 + 7 = 26 % нельзя ра с с м а т р и в а т ь к а к резул ьтат воздействия изучаемого фактора.
Во второй серии наблюдений у 10 исследуемых сопоставлялись п о каза тел и экскреции 17-оксикортикоидов, полученные в р а з л и ч ные дни в одно и то ж е врем я дня. О к а за л о с ь , что изменения, в ы з ванны е неотмеченными ф ак то р ам и , со став ляю т 4 0 ± 5 , 8 мкг/час или 18± 6,0 %. Соответствую щие границы достоверности ± 1 2 ,7 7 мкг или ± 1 2 , 9 % . С ледовательно, достоверным повышением экс креции 17-оксикортикоидов м ож но считать изменение, п р ев ы ш аю щ ее исходный уровень на 40 ± 13 = 53 мкг или 18 ± 13 = 31%.
Н а основании этих д анны х мож но заклю чить, что д остов ер
ными следует считать только сдвиги экскреции 17-оксикортикои
дов выше ± 3 0 % . v
Сбор третьей пробы мочи в течение первых часов в осста н ов л е
ния, несомненно, увеличивает получаемую и нф орм ацию и способ
ствует более подробному ан ал и зу полученных данных. Н екоторы е исследователи п р е д л а г а ю т усреднить д ан н ы е экскреции 17-окси
кортикоидов 3-часовых проб мочи, собранных до, во в рем я и п о с л е нагрузки, чтобы оценивать резул ьтаты отдельных проб в отн о
шении этого среднего [14]. О д н ако трудно найти обоснование 7
этому подходу. Ведь в дан ном случае влияние нагрузки оц ен и в а
ется не в отношении величин покоя, а в отношении величины, на которую у ж е о к а зы в а л о с ь воздействие нагрузки. Б о л ее того, р е з кое изменение экскреции гормонов в течение одного из этих трех п ериодов сбора мочи изменяет среднюю величину и, тем самы м, оценку всех результатов.
Пот, вы деляем ы й во в рем я физической нагрузки, сод ерж ит 4 кортикоиды [5, 24, 25]. В связи с этим в озни кает в озм ож н ость
уменьшения экскреции кортикоидов, к оторая м ож ет быть о б у
словлена просто изменением пути выведения их из организма.
Д л я этого у 5 спортсменов (бегунов на средние дистанции) II и I р а з р я д а из 12 исследуемых опред ел ял и во в рем я выполнения пов-
Т а б л и ц а 1 ' Экскреция кортизола с потом при повторной работе на велоэргометре
Обсле
дуемые
Период работы
Содер
жание корти
зола. в поте, мкг%
Потеря веса,
кг
Вычитан
ный об
мен вы- делено- го пота
Экскреция корти
зола с потом Всего,
мкг мкг/час
I 5,4 832 46 36
1 о II 8Д 880 71 53
1,7 1712 116
ПП I — 504 36 36
II 7,1 1137 81 Э6
1,6 1641 117
I 8,4 773 65 65
II 11,0 1166 128 85
1,6 1939 193
I 12,4 710 88 58
т м II 12,6 955 120 60
1,5 1665 208
I 9,1 747 68 68
ВА 11 9,4 1492 140 70
1,9 2239 208
8
торной работы на в елоэргом етре с о д ер ж ан и е корти зол а в п л а зм е крови, слюне и поте и экскрецию 17-оксикортикоидов с мочой.
С о д е р ж ан и е к орти зол а оп ред ел ял и флуорометрически по методу C. Р. S te w a r t et al. [26], а с о д ер ж ан и е 17-оксикортикоидов по м ето
ду J. H. U. B row n [19]. И ссл ед уем ы е повторяли одноминутную раб оту на в елоэргом етре через интервал ы отды ха до снижения частоты сердцебиения ниже 120 у д аров в минуту. П ервы й период работы состоял из 10 повторений, за которым сл ед ов ал 30-минут - ный отдых. Второй период раб оты за к л ю ч а л с я в д ал ьн ей ш и х пов
торениях работы до отказа. О б щ а я длительность двух периодов работы была от 2 до 4,5 часа.
Пот, вы деляем ы й во в рем я работы, с о д е р ж а л 5,4— 12,6 мкг%
к орти зола (табл. 1). Это несколько п рев ы ш ает д ан н ы е J. L. Lewis и G. W. Thorn [25], по которым в поте, вы д ел я ем ом во время, р а боты, сод ерж ан и е 17-оксикортикоидов меньше 8 м к г% . С оп о с тав ление экскреции корти зола с потом в течение второго периода повторной работы с изменением вы делени я 17-оксикортикоидов с мочой и с изменением с о д ер ж ан и я к орти зол а в крови и слюне (табл. 2) п оказало, что выделение кортикоидов с потом особенно
Т а б л и ц а 2 Сопоставление потери кортикоидов с потом, мочой и содержание
их в крови и слюне
Обсле
дуемый
Потеря кор
тизола с по
том во время II периода ра
боты, мкг/час
Изменение во время II периода работы по сравнению с исходными уровнями Выделение
17-оксикорти
коидов с мо
чой, мкг/час
Содержание кортизола в
крови
Содержание кортизола в слюне, м кг%
MB 85 - 2 6 + 11,8 +4,0
TM 60 + 4 +0,7 + 4,1
BA 70 - 6 8 — + 4,0
ГВ 53 - 1 7 5 - 5 ,0 —
п п 36 -5 0 - 6 ,5 - 5 ,0
значительно, когда до конца длительной н агрузки сохраняется повышенное с о д ер ж ан и е к орти зол а в крови. В с л у ч а я х понижения с о д ер ж ан и я к орти зол а в крови и при значительном уменьшении экскреции кортикоидов с мочой потеря кортикоидов с потом менее вы р а ж е н а . В обоих из этих случаев потеря кортикоидов с потом бы ла меньше, чем степень понижения вы делени я кортикоидов с мочой. Таким образом , эти д ан ны е говорят против того, что пони-
9
жение выделения кортикоидов с мочой обусловлено потерей их с - потом.
В покое вы я вл я ется определенный п а р а л л е л и зм м е ж д у интен
сивностью д иуреза и выделением с мочой кортикоидов [27]. У с т а новлено та к ж е , что увеличение д и у р е за при введении диуретиков или больших количеств воды соп ровож д ается повышенной э к с к р е цией 17-кетостероидов и 17-кетогенных стероидов [28]. S. Israel [29] н аб лю д ал д а ж е при длительном беге более высокое, чем обычно, выделение с мочой 17-кетостероидов, если введением воды избегался антидиуретический э ф ф ект физической нагрузки и интенсивность д иуреза бы ла значительно повышена. R. D o na ld et al. [30], при изучении в течение недельного м и кроц и кла трен и ровки мараф он цев, т а к ж е отметили в заи м озави си м ость м е ж д у д иурезом и экскрецией кортикоидов.
Н а сопряж енность ди н ам и к изменений экскреции 17-оксикор
тикоидов и д и уре за у к а зы в ал и и наши данные, собранные в оп ы тах на собаке (рис. 1— 3). Эти д ан ны е могут вы зв ать сомнение в отношении действительных изменений ад ренокортикальной а к т и в ности при физических н агрузках в изменениях экскреции корти коидов.
Д л я выяснения этого вопроса мы п р о ан ал и зи р о в ал и данны е, собранные у 138 исследуемых в 220 н аблю дениях [31]. Во в р ем я большинства физических нагрузок в ы я ви л ас ь сущ ествен н ая к о р рел я ц и я м е ж д у изменениями д иуреза и экскрецией кортикоидов.
О д н ако строгая в заи м о св язь в направлении изменений д и у р е за и экскреции кортикоидов отсутствовала.
И з п роан ал и зи ров ан н ы х 214 случаев изменения экскреции 17- оксикортикоидов п а р ал л ел ь н ы м и по н ап равлению сдвига с и зм е нениями д и у р е за был только 131 случай, а с изменениями э к с к р е ции 17-кетостероидов — только 67 случаев из 115.
В выш еупомянутой серии наблюдений н ад спортсменами, в ы полняю щими длительную повторную работу, изменение д иуреза к оррели ров ал о с изменением экскреции 17-оксикортикоидов ( г = 0 ,8 9 4 ) и 17-кетостероидов (г = 0,861) только в течение первого периода работы. В течение второго периода работы существенных корреляц ий не об н а руж и ва лос ь. И зм енения д иуреза в течение первого и второго периода работы вы явили м е ж д у собой высокую корреляц ию ( г = 0 , 7 7 5 ) , ук а зы в ая , что оба эти изменения о т р а ж а ю т единый процесс. Очевидно, изменения кортикоидов во в рем я второго периода работы не связан ы с этим процессом.
Т ак им об разом , наши данные, с одной стороны, п о д тв ер ж д а ю т взаи м осв язи м е ж д у изменениями д и у р е за и экскреции корти кои дов, но, с другой стороны, п оказы ваю т, что возникновение повы шенной или пониженной экскреции кортикоидов при мышечной деятельности все ж е н евозм ож но объяснить только изменениями диуреза. П ов ы ш ен н ая экскрец ия кортикоидов н а б л ю д а л а с ь и в
10
сл уч аях уменьш ения д и у р е за и п они ж енн ая экскрец ия их — в случаях увеличения д иуреза. Р е а б с о р б ц и я к орти зол а в почечных к а н а л ь ц а х со став л яет в есьма большую часть о б ъ ем а фильтриро- ванного корти зола [32]. Н е исключено, что и нтенсивн ость,ф и л ьт
рации и реабсорбции воды м ож ет здесь о к а зы в а т ь определенное влияние.
У становлена т а к ж е строгая зави си м ость величины экскреции кортикоидов от с о д ер ж ан и я в крови не связан ной с б ел кам и ф р а к ции их [32]). И сходя из этого, о к а зы в ае тся, что в за и м о с в я з ь м е ж д у диурезом и экскрецией 17-оксикортикоидов обусл овлена не влиянием д иуреза на экскрецию кортикоидов, а влиянием на д и у рез с о д ер ж ан и я глюкокортикоидов в п л а зм е крови. Во в р ем я д л и тельного лы ж ного похода мы о б н а р у ж и в а л и корреляц ию д иуреза не с экскрецией 17-оксикортикоидов, а с сод ерж ан и ем кортизола в крови (г = 0,884) [33].
П од влиянием глю кокортикоидов диурез уси л и вается [34, 35].
Этому противодействует во в рем я физической н агрузки усиленно п родуцированный антидиуретический гормон [36— 38]. Н е т со м н е
ния, что при понижении с о д ер ж ан и я к орти зол а в крови, о б у с л а в ливаю щ его снижение экскреции 17-оксикортикоидов, воздействие антидиуретического гормона р а с т о р м а ж и в а е т с я и ввиду этого диурез резко уменьшается.
По сравнению с кровью наиболее доступной д л я и ссл ед ов а
теля биологической ж идкостью я в л я е тся слюна. J. L. S h a n n o n [39, 40] у тв ерж д ае т, что сод ер ж ан и е кортикоидов в слюне о т р а ж а е т ф ункциональное состояние коры надпочечников.
П ри изучении влияни я повторной работы мы о б н а р у ж и в а л и существенную корреляцию м е ж д у изменениями с о д ер ж ан и я к о р ти зола в крови и слюне (г = 0,773). Все ж е д ан ны е о сод ерж ан и и кортикоидов слюны позволяю т с большой убедительностью о х а р ак тер и зо ва ть адрен окорти кальн ую активность только при учете скорости секреции слюны, т а к к а к она зависит от активности симпатической нервной системы и продукции антидиуретического гормона, которые увеличиваю тся при мышечной деятельности. В свою очередь, угнетение секреции слюны мож ет стать фактором, об усл ав л и в аю щ и м повышение концентрации в ней составных ч а с тей. Н а наличие таких взаимоотношений у к а з ы в а л а в наших д а н ных отр и ц а тел ь н а я корре ля ц и я м е ж д у изменением с о д ер ж ан и я корти зола в слюне и диурезом ( г — — 0,667), т а к к а к эффектом антидиуретического гормона яв л яе тся угнетение не только д и у
реза, но и активности слюнных ж елез.
Д а н н ы е о физиологической роли целого р я д а гормонов в регу л яции обмена вещ ества позволяю т не сом неваться в их большом зн ачении в м об илизации энергетических ресурсов орган и зм а и в управлении использования и восстановления их, а т а к ж е в об ес
печении гом еостаза при мышечной деятельности. О д н ак о кон к
ретное уточнение роли гормональны х факторов и их взаимодейст- 11
вия с другими регуляторны ми механ изм ам и п ред став л яе т р я д трудностей.
Соответствующий экспериментальны й м а тери ал был получен с помощью двух основных методических подходов. Во-первых, изу
чали обмен веществ во в рем я работы в опытах на животных, у ко
торых одна или д р у г а я внутри секреторн ая ж е л е з а бы ла п р е д в а р и тельно уд алена. С ущественным недостатком этого методического подхода яв л яе тся то, что в этих опытах фи зи ческая н агр у зк а со в ер ш а ется в условиях предварительного изменения обм ен а веществ, вследствие н аруш ения гормонального статуса орган и зм а. О п р е
деленной осторож ности требует т р а к т о в к а этих д ан ны х и потому, что полученные д анны е не об язате л ьн о яв л яю тся р езу л ь т а т а м и выклю чения или усиления какого-либо гормонального в о зд е й с т
вия. Н а б л ю д а е м ы е изменения качеств обменных процессов могут зависеть т а к ж е от других факторов, воздействие которых о с л а б ляе тся в связи с отсутствием «пермессивного воздействия» н еко торы х гормонов, например, кортикостероидов [3], или воздействие которых р а с т о р м а ж и в а е т с я в связи с отсутствием с б а л а н с и р о в а н ного ф актора. Так, стимулирую щ ее воздействие тироксина на окисление и повышение тем пературы тел а становится при в ы к л ю чении коры надпочечников горазд о более в ы раж ен н ы м , чем в ин- тактном организме. [41].
Р езул ь таты , полученные в опытах таким и грубыми в оздейст
виями на гормональны й статус орган и зм а, могут быть о б у сл о в лены т а к ж е изменениями тканевой чувствительности в отношении воздействия не только других гормонов, но и лю бы х регулятивн ы х факторов.
Д р у гу ю методическую возм ож н ость п ред став л яе т собой и зу чение корреляти вн ы х взаимоотнош ений м е ж д у п о к аза тел я м и эндокринны х функций и обменом веществ. О д н ак о в этом случае отсутствует п р я м а я возм ож н ость установления причин найденных взаимоотношений. И зм енение с о д ер ж ан и я некоторых м е т а б о л и тов мож ет быть не только результатом, но и причиной усиления секреции определенных гормонов (например, сти мулирую щ ее действие повышенного со ^ е ж а н и я с а х а р а в крови на продукцию инсулина). Н е л ь з я заб ы вать, по крайней мере, следующ их усл о вий:
1. В зависимости от интенсивности и направленности обмена веществ т к а н е в а я чувствительность гормонов и вообщ е го р м о нальны е э ф ф екты могут изменяться. Так, инсулин усиливает пос
тупление глюкозы в скелетные мышцы при достаточно высоких уровнях с а х а р а в крови. В условиях гипогликемии такой ж е эф ф ект у ста н а в л и в аетс я в отношении перем ещ ения глюкозы в мозговую ткань, но в отношении перемещ ения ее в скелетные мышцы отмечается скорее противоположное [42]. Д ей ств ие к а т е холаминов, АК ТГ, в азопрессина, тиреотропного гормона и люте- низирующего гормона на клетку опосредствуется повышением 12
активности а д е н и л атц и к л а зы и о б р азо в ан и е м циклического аде- нозин м он оф осф ата из АТФ. В связи с этим интенсивность синтеза АТФ и их расходов на разли чн ы е цели о п ред ел яет способность клетки отвечать на воздействие этих гормонов [2]. В общем, д л я действия гормонов исключительное значение имеет биохимиче
ское состояние среды орган и зм а [43].
2. В зависимости от интенсивности и н аправленности обмена веществ, от в озмож ностей доставки исходных м а тер и ал о в могут изменяться условия биосинтеза и м е таб о л и зм а гормонов. В опытах Э. Ш. М атлиной и сотрудников [44] с введением Д О Ф А весьма четко показано, что продукция катехол ам и н ов во в рем я работы сущ ественно зави си т от возмож ностей д о став к и этого прекурсора.
В отношении зависимости к а т а б о л и з м а гормонов от общей интен
сивности обмена веществ В. С. Финогенов и С. Г. С ав и н к о в а [45]
в ы с к азы в ал и предположение, что м етаб оли зм стероидных гор
монов во врем я работы зависит от интенсивности окислительных процессов.
3. В целом п од а вл я ю щ ее большинство обменных процессов в орган и зм е регулирую тся не только одним, а воздействием многих гормонов. Р езу л ь таты гормонального воздействия на обменные процессы определяю тся, в первую очередь, изменениями межгор- мональных отношений [1]. Так, в усилении л ип ол и за во в рем я д л и тельной работы в а ж н о е значение приписы вается не только сти м у лирую щ ему действию ад рен ал и н а, глю кокортикоидов и сомато- тропного гормона, а т а к ж е уменьшению со д е р ж а н и я противо
действующего инсулина в крови [46]. С лучаи гипогликемии, не
см отря на высокое сод ерж ан и е ад р ен ал и н а в крови [47] и г и п е р гликемии, несмотря на повышенное со д ер ж ан и е инсулина в крови [48] во врем я работы, могут т а к ж е быть поняты с позиции меж- гормональны х отношений [1].
4. Во многих с л у ч а я х биологически активные формы гормонов оп ределяю тся в п ла зм е кровищи моче вместе с и н а кти ви р о в ав
шими формами, связан ны м и с б елкам и п лазм ы или п о д в е р г а в шиеся п рев ращ ен и ям молекул гормона. Р азум е ется , в этих сл у чаях требуется особ ая осторож ность при связы ван и и м е таб оли ч е
ских изменений со сдвигами с о д ер ж ан и я гормона в крови или моче.
5. В некоторых с л у ч а я х э ф ф ек т гормона оп ред еляется не со
д ер ж а н и ем его в п л а зм е крови и м ежклеточной жидкости, а ин
тенсивностью к а т а б о л и з м а гормона. Так, чувствительность клеток органов мишени к корти золу зави си т от скорости п ревращ ени я его в менее активный стероид кортизон [2].
6. Точкой воздействия некоторых гормонов я в л яе тся прони
цаемость клеточных м ембран [2, 49]. В свою очередь, клеточн ая м е м б р а н а связы в ае т некоторые гормоны. Н е исключено, что это определяет в данном случае эф ф ек т гормона [50]. В этом случае
13
э ф ф ект гормона не д о л ж ен непременно к орре ли ров ать ея с сод ер
ж ани ем его в крови.
7. Р я д метаболитов гормонов о б л а д а е т т а к ж е биологической активностью. В отдельных сл уч аях влияние м е таб оли та гормона на обменные процессы п ротивоположны воздействию интактного гормона [43]. Так, восстановленные при действии и нсулазы печени ф ормы действуют иначе, чем инсулин с сохраненны ми дисульфид- ными связками. Н екоторы е продукты окисления катехол ам и н ов угнетают гликолитические и окислительные процессы. В отн ош е
нии других метаболитов катехол ам и н ов (их метоксипроизвод- ных) в ы с к азы в ал о сь предположение, что они сенсибилизируют тк а н и к действию катехолам и н ов [51].
8. Н е все эффекты, полученные введением гормонов, я в л яю тс я физиологическими, поскольку они были вы званы д о за м и гормона, до концентрации которых с о д е р ж а н и е гормона в орган и зм е никогда не повышается.
В заключение к ск азан н о м у можно привести сл ов а В. В. М е н ь ш икова: « . . . нельзя п риравн и вать количество гормона к ко л и ч е
ству биологической информации.» (2, стр. 158).
Выход — в комплексных исследованиях, когда оп ред ел яется не только экскрец ия одного гормона и сод ер ж ан и е его в п л а зм е крови, одновременно изучаются многие гормоны, определяю тся т а к ж е изменения с о д ер ж ан и я их в тканях, изучается связь их с б ел кам и п л а зм ы крови и тканевы м и о б р а зо в а н и я м и и оп ред ел яется интен
сивность и х ар а к тер м е таб о ли зм а их. И если в ы я вл я ю тся в з а и м о связи м е ж д у п о к аза тел я м и гормональной активности и обменных процессов, то д л я установления причинности их необходимы дополнительны е опыты in vivo с устранением или усилением соот
ветствующего гормонального ф ак тора и специальны е опыты in vitro.
ЛИТЕРАТУРА
1. Я к о в л е в H. Н. Некоторые очередные задачи спортивной эндокриноло
гии. — Эндокринные механизмы регуляции приспособления организма к мышечной деятельности. Тарту, 1971, 2, 5— 18.
2. М е н ь ш и к о в В. В. Гуморальные механизмы регуляции функций орга
низма в норме и патологии. М., «Медицина» 1970.
3. I п g 1 е, D. J. The role of the adrenal cortex in homeostasis. — J. Endocrin.
1952, 8, X III—XXXVII.
4. S t a e h e 1 i n, D., L a b h a r t, A., F г о e s с h, R., К ä g i, H. R. The effect of m uscular exercise and hypoglycemia on the plasma level of 17-hydroxyste- roids in normal adults and in patients with the adrenogenital syndrome.
— Acta endocrin. 1955, 18, 521—529.
5. H i l l , S. R., G o e t z , F. C., F o x , H. M., M u r a w s k i , B. J., K r a k a u e r , L. J., R e i f e n s t e i n, R. W., G r a y , S. J., R e d d y , W. J., H e d b e r g , S. E., M a r c , J. R. St., T h o r n , G. W. Studies on adreno
cortical and psychological response to stress in man. — Arch. int. Med.
1956, 97, 269—298.
14
6. М о п с 1 о a, F., C a r c e l e n , A., В e t e t a, L. Physical exercise, acid-base balance and adrenal function in newcomers to high altitude. — J. appl.
Physiol. 1970, 28, 151— 155.
7. I r v i n e, C. H. G. Thyroxine secretion rate in the horse in various physio
logical states. — J. Endocrin. 1967, 39, 313—320.
8. I r v i n e, C. G. H. Effect of exercise on thyroxine degradation in athletes and non-athletes. — J. clin. Endodocrin. 1968, 28, 942—948.
9. У т е в с к и й А. М., Б у т о м M. JI. Роль симпатической нервной системы в обмене адреналина при различных условиях раздражения мышцы.' — Биохимия, 1949, 14, 452—459.
10. F a z е k a s, J. G., F a z е k a s, А. Т. Die W irkung der Fonnalin-Stress auf die Corticosteroid-Fraktionen der O rgane und Gewebe von Ratten. — Endokrinologie, 1968, 52, 315—326.
13. В и p у A. A., Выделение с мочой связанных и свободных 17-оксикортикои- дов при физических нагрузках. — Уч. зап. Тартуского гос. ун-та, 1968, 205, 137—146.
12. R i v o i r e , М. R., R i v о i г е, J., Р о u j о 1, М. J. La fatigue syndrome d’inaulfisance surrenale fonctionelle. — Presse med. 1953, 61, 1431— 1433.
13. L o s a d a , A., S t e v e n s o n , C., B a r z e l a t t o , J. Suprarrenal у ejercicio muscular. — XIV° Congreso International de Medicina del Deporte.
Santiago 1962, 93— 102.
14. П и й р и т с И. О формах динамики экскреции 17-оксикортикоидов при физических нагрузках. — Эндокринные механизмы приспособления орга
низма к мышечной деятельности. Тарту, 1969, 122— 133.
15. В и р у А. А. Деятельность коры надпочечников в восстановительном пе
риоде после лыжных гонок и походов. — Эндокринные механизмы ре
гуляции приспособления организма к мышечной деятельности. Тарту,.
1969, 134— 140.
16. Я к о в л е в H. Н. Биохимические методы определения специальной трени
рованности спортсменов. — Теория и практ. ф. к., 1971, 34, 17—21.
17. В о n g i о V а n ni, A. М., E b e r l e n , W. R. Determination, recovery identi
fications and renal clearance of conjugated adrenal corticoids in human peripheral blood. — Proc. Soc. exp. Biol. Med. 1955, 89, 281—285.
18. H e l l m a n n , L., B r a d l o w , H. L., A d e s m a n , J., F u k u s h i m a , D. K-, К u 1 p, J. L., G a 11 a g h e r, T. F. The fate of hydrocortisone-4-C14 in man.
— J. clin. Invest. 1954, 33, 1106— 1115.
19. B r o w n , J. H. U. An improvement of the Reddy method for the determi
nation ot 17-hydroxycorticoids in urine. — Metabolism 1955, 4, 295—297.
20. D o e , R. P., F l i n k , E. P., F 1 i n t, M. G. Correlation of diurnal variations of eosinophils and 17-hydroxycorticosteroids in plasma and urine. — J. clin. Endocrin. 1954, 14, 774—775.
21. P e r k of f , G. 'Г., E i k-N e s, K-, N u g e n t , C. H., F r e d , H. L., N i m e r , R. A., R u s h,: I., S a m u e l s, L. Т., T у 1 e r, F. H. Studies on the duirnal variations of the plasm a 17-hydroxycorticoids in man. — J. clin. Endocrin.
1059, 19, 432—433.
22. H a 1 b e r g, F., R e i n b e r g, G. Rhytmes circadiens et rythmes de basse frequence on physiologie humaine. — J. Physiol., Paris, 1967, 59. Suppl. 1.
23. В и p у А. А. Об изменениях экскреции 17-оксикортикоидов во время тре
нировочных занятий. Уч. зап. Тартуского ун-та, 1971, 267, 3—21.
24. N i с h о 1 s, J., М i 11 е г, А. Т. Exertion of adrenal corticoids in the sweat. — Proc. Soc. exper. Biol. Med. 1948, 69, 448—449.
25. L e w i s , J. L., T h o r n , G. W. 17-hydroxycorticoid determination in sweat.
— J. clin. Endocrin. Ю55, 15, 829—831.
26. S t e w a r t , С. P., A 1 b e r t - R e с h t, F., O s m a n , L. M. The sim ultaneous fluorometric microdetermination of cortisol and corticosterone in plasma.
— Clin. chim. Acta, 1961, 6, 696—707.
15
27. A p p e l , W. Uber den Einfluss der U rutages auf die Ausscheidung der neutralen Ci7-ketosteroide und der sog. Corticoide. — Z. ges. exp. Med.
1952, 118, 269—273.
28. W e g n e r, H., H e 1 b i g, W., R e i c h e l , F. Die Auswirkung der exogenen Beinflussung des Wasserhaushaltes auf die Ausscheidung der Neben- nierenrinde-M etabolite im Harm. — Acta biol. med. germ. 1965 15, 222—228.
29. I s r a e l , S. Die C-17-ketosteroid-Auscheidung bei extreme Ausdauerbe
lastung. — Medizine und Sport 1969, 9, 81—86.
30. D o n a t h , R., C l a u s w i t z e r , C., R о с к s t г а с h, W., I s r a e l , S. Die Auscheidung der unkonjugierten 11-Hydroxykortikoide im Harn bei extremen Ausdauerbelastungen. — Medizine und Sport 1969, 9, 117— 123.
31. В и p у A. A. К значению диуреза в изменениях экскреции 17-оксикорти- коидов и 17-кетостероидов при физических нагрузках. — Эндокринные механизмы регуляции приспособления организма к мышечной деятель
ности. Тарту, 1972, 3, 55—68.
32. В е i s е 1, W. R., С о s, J. J., Н о г t о n, R:, F о г s h a m, P. Y. Physiology of urinary cortisol excretion. — J. clin. Endocrin. 1964, 24, 887—983.
33. В и р у А. А., К ы p г e П. K-, В а й к м а а М. А., О к е М. С., П я p - и a t Я. П. Изменения адренокортикальной активности и некоторых показателей обмена веществ при многочасовой работе. — Эндокринные механизмы регуляции приспособления организма к мышечной деятель
ности. Тарту, 1972, 3, 37—53.
34. К о л п а к о в М. Г. Адренокортикальная регуляция водно-солевого гомео
стаза. — Кортикостероидная регуляция водно-солевого гомеостаза.
Новосибирск, «Наука» 1967, 7—34.
35. С о ф ф е р А., Д о р ф м а н Р., Г е б р и л а в Л. Надпочечные железы че
ловека. М., «Медицина» 1966.
36. В a i s s е t, A., M o n t r a s t u e , P. Augementation de la secretion anti- diuretique apres courses de 100, 400 et 1000 metres. — Med. educ. phys.
sport 1962, 36, 119— 126.
37. K o s l o w s k i , S., S z c e i p e p a n s k a , E., Z i e l i n s k i , A. The hypothala- mohypophyseal antidiuretic system in physical exercises. — Arch. int.
Physiol. 1967, 75, 218—228.
38. S e e n e, Т., Vere plasma antidiureetilise aktiivsuse m uutusest kehalise töö ajal. — XIV vabariiklik teaduslik-metoodiline konverents kehakultuuri alal.
Tartu, 1972, 66—69.
39. S h a n n o n , I. L., P r i g m о r e, I. R., B r o o k s , R. A., F e l l e r , R. P. The 17-hydroxycorticosteroids of parotid fluid, serum and urine following intram uscular adm inistration of repository corticotropin. — J. clin. Endo
crin. 1959, 19, 1477— 1480.
40. S h a n n o n , I. L., P r i g m o r e , I. R. Parotid fluid as a medium for determination of human adrenocortical status. — Oral surg. 1960, 13, 878—882. •
41. D o n h o f f e r , S., V a r n a i, J., S z i e b e r t - H o r w a t h , E. ü b er die Rolle der Nebenniere in der akuten W irkung der Trijodthyroessigsäure auf den Energieum satz und die Körpertemperatur des hypophysectomierten Ratte.
— Pflügers Arch. ger. Physiol. 1958, 266, 642—652.
42. Г е н e c C. Г. Гипокликемии, гипогликемический симптомокомплекс. M.,
«Медицина», 1970.
43. Я к о в л е в H. H. Проблема эндокринной регуляции обмена веществ при мышечной деятельности. — Эндокринные механизмы регуляции приспо
собления организма к мышечной деятельности. Тарту, 1969, 1, 5—15.
44. М а т л и н а Э. Ш., П у х о в а Г. С., 3 у т л е р А. С. Обмен катехоламинов при введении дофа интактным крысам и с мышечной нагрузкой. — Эндо
кринные механизмы регуляции приспособления организма к мышечной деятельности. Тарту, 1971, 2, 179-—197.
16
45. Ф и н о г е н о в В. С., С а в и н к о в а С. Г. Влияние физических нагрузок на содержание 17-оксикортикоидов в крови и суточную экскрецию 17-ке- тогенных и 17-кетостероидов в зависимости от тренированности спортсме
нов. — Эндокринные механизмы регуляции приспособления организма к
■мышечной деятельности. Тарту, 1971, 2, 1ЭЗ—-144.
46. Н u n t е г, W. М., S ui kk а г, М. Y. Changes in plasma insulin levels during muscular exercise. — J. Physiol. Lond., 1968, 196, ПОР— 112P.
47. Г о р о х о в А. А. Обмен катехоламинов при мышечной деятельности в тренированном и нетренированном организме. Дисс., Л., 1970. ' 48. Р г и е 11, E. D. Glucose and insulin during prolonged work stress in men
living on different diets. — J. appl. Physiol. 1970, 28, 199—208.
49. H e c h t e r , O., L e s t e r , G. Cell permeability and hormone action. — Recent Progr. Horm. Res. I960, 16, 139— 179.
50. W i l l m e r E. N. Steroids and cell surfaces. — Biol. Rev. 1961, 36, 368—398.
51. М а т л и н а Э . Ш., М е н ь ш и к о в В. В. Клиническая биохимия катехола
минов. М., «Медицина», 1967.
A I N E VA HE TU S E ENDOKRI INS E REGULATSIOONI UUR I MI SE MÕNI NGATEST METODOLOOGILISTEST
KÜS IMUS TE S T LIHASTÖÖ T I NGI MUS TES
A. Viru i
R e s ü m e e
Liihastöö t in g im u s te s , eriti v a a t l u s t e s inim estel, on h u m o ra a l- sete m e h h a n is m id e kõigi lülide u u rim in e k o m p lits e e ritu d ü le sa n n e . M u u t u s te kiirus teeb m eetodid, m is e e ld a v a d kuni ö ö p ä e v a n i u l a t u v a t v a a tlu s p e r io o d i (n ä ite k s 2 4 -tu n n in e u riin i k o g u m in e ) v ä h e in fo rm atiiv sek s. P õ ie ta koertel t e o s t a t u d u u r i n g u d n ä ita s id , et kõ rg e im ta s e 17-oksükortikoidide e k sk retsio o n is s a a b u b esim ese t u n n i lõpul või teise tu n n i a lg u l a r v a t u n a lih astö ö (jooksu) a l g u sest. S e eg a kui u riin ik o g u m ise periood v ä l t a b 2—3 tundi, siis pole k a h tlu st, et k o g u tu d uriin is k a j a s t u b k ehalise k oorm use m õju kor- tikoidide ekskretsioonile.
23 s p o rtla s e l te o s ta tu d u u rin g u d n ä ita s id , et 1—5 -tu n n iste uriini proovide puhul v õivad ö ö p ä e v a n e rü tm ik a ja ek sp e rim e n d is m itte k o n tr o llitu d te g u rid p õ h j u s t a d a 17-oksükortikoidide e k s k r e t
siooni m u u tu s i 30% u l a t u s e s a lg ta se rn e suhtes. S e e g a u s a l d u s v ä ä r seks võib lu g e d a sellist m u u t u s t 17-oksükortikoidide ekskretsioonis, m is on su u re m kui 30%.
Kortisooli h ig ig a e ritu m ise u u rim in e 5 sp o rtla s e l n ä ita s , et 17- o k s ü k o rtik o id id e e k skretsiooni la n g u s lihastö ö ä ja l pole seoses kor- tikoidide k a o tu s e g a h ig ig a .
17-oksükortikoidide ja 17-ketosteroidide ekskretsioon lihastö ö a j a l korreleerub d iu re e s ig a , kuid m u u t u s te s u u n a s (tõus või la n g u s ) ei t ä h e l d a ta s ta t is til i s e lt u s u t a v a t kooskõla. K una diurees on k o r r e la ts io o n is ka kortisooli s i s a l d u s e g a v e r e p la s m a s , siis näib, et 17- oksü k o rtik o id id e ekskretsiooni m u u t u s te s pole m ä ä r a v a k s te g u rik s
2 T ö i d k e h a k u l t u u r i a l a l t V I
17
