Внутренняя среда организма

Глава X. Внутренняя среда и спортивная деятельность

Всему миру известны успехи советских спортсменов на отечественных и международных состязаниях. Их великолепное мастерство, воля, сила, ловкость, выносливость вызывают восхищение многочисленных почитателей большого спорта, поклонников и ревнителей непревзойденного успеха человеческого тела и духа. Однако далеко не все любители и ценители понимают, что победа в соревновании зависит не только от тренированности и стремления к ней, но и от энергетических возможностей организма, физического состояния, химического состава и биологических свойств крови и тканевой жидкости, от направления и скорости протекающих в них обменных, синтезирующих и инактивирующих реакций, взаимодействия и противоборства образующихся и распадающихся метаболитов. Меньше всего мы думаем о том, что активность, деятельность, выносливость, работоспособность спортсмена, резервные и потенциальные возможности его организма при физических напряжениях в немалой степени определяются составом и свойствами внутренней среды.

Опыт показывает, что изучение содержания и соотношения биологически активных веществ в жидких средах и выделениях организма может быть с успехом использовано для оценки и прогнозирования результативности тренировочных и соревновательных усилий, для отбора кандидатов в спортивные школы и команды, выявления наиболее перспективных спортсменов, предупреждения специфических, особенно часто встречающихся у них отклонений от «физиологической нормы».

Однако исследования в этой области (а их довольно много) посвящены большей частью констатации фактов и регистрации гуморально-гормональных сдвигов в крови и моче при тех или других видах спортивной деятельности. Диагностическое значение получаемых данных, их корреляция с результатами затраченных усилий остаются обычно вне поля зрения спортивной физиологии и медицины.

Общепризнанные гуморально-гормональные критерии, обеспечивающие успех в соревнованиях, далеко еще не разработаны. Отсутствуют модельные характеристики, обязательные или по крайней мере желательные для сохранения или поддержания наиболее выгодного (оптимального) при данной ситуации состава и свойств внутренней среды. Не учитывается, что широко распространенная и далеко не всегда показательная среднеарифметическая «норма» гуморально-гормональных соотношений неприложима к «среднестатистическому» спортсмену. Высококвалифицированный, тренированный мастер спорта, независимо от его профиля и специальности, располагает индивидуальным чрезвычайно пластичным и в то же время экономически и физиологически наиболее выгодным для него набором биологически активных соединений (метаболитов, гормонов, медиаторов, ферментных и связывающих систем), соотношение которых во внутренней среде является адекватным именно для его организма, и обеспечивает надежными ресурсами энергетические потребности в состояниях спортивного стресса.

Поэтому в плане спортивной физиологии и медицины данные, полученные при изучении внутренней среды, имеют значение только при сопоставлении с работоспособностью того или другого спортсмена, его выносливостью, реактивностью, психоэмоциональным состоянием, адаптацией или усталостью, либо утомлением, истощением, временем восстановления исходного состояния после физической нагрузки.

В течение нескольких лет автор этой книги со своими сотрудниками изучает во Всесоюзном научно-исследовательском институте физической культуры нейро-(вегетативно)-гуморально-гормональный комплекс регуляции функций при различных видах спортивной деятельности. Мы исследуем его в состоянии покоя, при тренировках, соревнованиях, в периоде восстановления физических сил, а также при перемене местожительства спортсменов. Изменение временного (географического) пояса имеет исключительно важное значение в спорте. Соревнования, особенно международные, проводятся в различных районах не только нашей необъятной страны от Бреста до Владивостока, но и в разных полушариях, различных континентах, отделенных друг от друга десятками тысяч километров, отличающихся не только расположением, климатом, но и поясным временем. Спортсмены выезжают из Казахстана в Белоруссию, из Москвы в Канаду, из Хабаровска в Австралию и Америку. Всюду свое время, свои часы тренировок, соревнований, бодрствования и сна. Самолет перебрасывает Олимпийские команды за несколько часов с одного стадиона на другой, и они начинают игру в часы, привычные для сна, и ложатся спать в периоды наиболее высокой для них спортивной работоспособности.

Спортивная деятельность, в частности, упражнения, тренировки и особенно соревнования, может быть полностью отнесена к возмущающим, в подавляющем числе случаев стрессорным факторам. Любое физическое или эмоциональное напряжение является толчком к возникновению цепной реакции, выражающейся в развитии фазовых колебаний состава физико-химических и биологических свойств внутренней среды.

Не будет преувеличением, если мы признаем спорт, особенно профессиональный, сильным, сверхсильным и даже иногда экстремальным раздражителем и рассмотрим возникающие при нем реакции в аспекте классической теории стресса. Большой экспериментальный материал, полученный нами, освещен в специальной литературе[29]. Поэтому здесь нет необходимости детально описывать полученные результаты и можно ограничиться лишь несколькими примерами и немногими обобщениями.

Исследования проводились на специально подобранных группах испытуемых высококвалифицированных спортсменов-пловцов, бегунов — стайеров и спринтеров, борцов, многоборцев, велосипедистов, ходоков, лыжников на дальние дистанции, баскетболистов, хоккеистов, стрелков, фигуристов, шахматистов и т. д.

Эрготропные (катаболические) гуморально-гормональные системы. Значение катехоламинов в организации приспособительных реакций организма, в частности в активации механизмов, обеспечивающих повышение работоспособности организма, широко изучается в нашей стране и за ее рубежами. Ни у кого не вызывает сомнений, что реакции симпатоадреналовой системы имеют первостепенное значение для оценки физического и эмоционального состояния спортсменов. Катехоламины — их образование, распад, выделение — позволяют больше, чем какие-либо другие гормоны и медиаторы, судить о спортивной форме и результативности тренировок, о перетренировках и утомлении, об адаптации организма к физическим нагрузкам, к смене географических (климатических, временных) условий обитания, о характере и сроках восстановления физиологических функций и т. д. Данные, полученные при определении катехоламинов в крови и моче, могут быть использованы для прогнозирования реакции организма на стрессорные и экстремальные воздействия, для выявления слабых и уязвимых сторон в физической и психологической подготовке спортсменов.

Наиболее информативным является определение катехоламинов, их предшественников и продуктов превращения не столько в крови, сколько в моче, собранной в течение суток. Оно отражает сумму процессов, характеризующих обмен катехоламинов в течение достаточно длительного периода времени. Взятие крови у спортсмена представляет само по себе стрессорное воздействие, оно не всегда возможно, да к тому же отражает сиюминутные сдвиги, нередко очень кратковременные, сменяющиеся сдвигами противоположного направления. Для анализа изменений, вызванных кратковременной физической нагрузкой (тренировка, предстартовый период, соревнование, острое утомление), большой интерес представляет изучение экскреции катехоламинов в моче, собранной непосредственно после воздействия, будь то езда на велоэргометре, бег на третбане, тренировка в поле, соревнование. Определение катехоламинов в порциях мочи, полученной в последующие после воздействия периоды времени (иногда часы, иногда дни), позволяет оценить процесс восстановления функций организма. О колебании суточного ритма активности симпатоадреналовой системы судят по содержанию катехоламинов в отдельных порциях мочи (4—6—8 в течение суток).

Определение катехоламинов в порциях мочи, собранных перед тренировочной нагрузкой, направленной на развитие силы и выносливости, и после нее, дает возможность выявить, достаточна ли эта нагрузка для успешного выполнения задания тренера. Отсутствие прироста экскреции катехоламинов в процессе подготовки к соревнованиям указывает как на недостаточность физической нагрузки, так и на серьезные нарушения функций в организме спортсмена. Нередко это говорит и о запрограммированной, генетически обусловленной слабости симпатоадреналовой системы.

Мы пришли к выводу, что наиболее эффективны тренировочные нагрузки, при которых содержание катехоламинов в моче увеличивается в 2—4 раза. Так, например, у пловцов при физической нагрузке, характеризуемой тренерами как «большая», экскреция адреналина повышается в среднем почти в 4 раза, в то время как при умеренной тренировочной нагрузке лишь в 2 раза. У лыжников сопоставлялось влияние умеренной и большой тренировочной нагрузки, интенсивность которой по сравнению с предельной (экстремальной) составляла соответственно 80 и даже 100%. Оказалось, что большая нагрузка повышала одновременно и экскрецию адреналина, и особенно интенсивно — норадреналина. Примерно такие же результаты были выявлены при обследовании борцов, стрелков, фигуристов, гимнастов, баскетболистов, десятиборцев, бегунов. После кратковременных интенсивных физических нагрузок у спортсменов повышается обычно выделение адреналина. Однако при длительных упражнениях и тренировках наряду с адреналином значительно повышается экскреция норадреналина. Направление этих сдвигов согласуется с хорошо известными представлениями (см. стр. 61), согласно которым адреналин — гормон «тревоги» — вызывает быструю мобилизацию энергетических возможностей организма, необходимых при кратковременных и интенсивных физических нагрузках. В то время как норадреналин — гормон «гомеостаза» — поддерживает мобилизацию энергетических ресурсов организма в течение более длительного периода. Однако иногда выброс катехоламинов во внутреннюю среду при тренировках выражен слабо, особенно если накануне проводилось изнуряющее соревнование. Утомление, усталость снижают, как правило реактивность симпатоадреналовой системы. Для восстановления ее требуется какое-то время. Обычно это выявляется по мере снижения эффективности повторных тренировок. Напротив, нарастание экскреции катехоламинов при тренировках — показатель их положительного значения.

Большое значение для оценки состояния и спортивной формы имеет определение в моче предшественников адреналина и норадреналина — ДОФА и дофамина. Можно считать установленным, что к успеху приводят такие физические нагрузки, при которых нарастание экскреции адреналина и норадреналина сопровождается одновременным увеличением выделения ДОФА и дофамина. Это показывает, что активация симпатоадреналовой системы сопровождается мобилизацией ее резервных возможностей и создает предпосылки для устойчивой, длительной работоспособности спортсмена. Значение дофамина не исчерпывается однако его ролью предшественника норадреналина. Еще раз следует напомнить, что работы последних лет показали, что дофамин имеет важное значение для жизнедеятельности организма, особенно центральной нервной системы. Повышение его уровня во внутренней среде и, следовательно, увеличение содержания в моче представляют один из существенных показателей эффективности тренировок и показателей результативности соревнований.

Менее адекватными являются изменения, при которых нарастание экскреции катехоламинов с мочой не сопровождается соответствующим повышением в ней ДОФА или дофамина. Чем ниже содержание предшественников катехоламинов, тем менее выражены потенциальные возможности симпатоадреналовой системы. В этих случаях необходимо выяснить причину снижения функциональных возможностей организма. Она может зависеть от утомления, возникновения патологических явлений, торможения или истощения симпатического отдела вегетативной нервной системы и т. д.

Однако следует отметить, что у спортсменов при тренировочных нагрузках, даже максимальных по интенсивности, такие изменения, при которых экскреция предшественников снижалась бы до нуля, т. е. резервы полностью истощались, практически отсутствуют. И в то же время подобного рода катастрофические изменения наблюдаются иногда при тяжелых заболеваниях и инфарктах миокарда, при черепно-мозговой травме, при шоке и некоторых других тяжелых заболеваниях.

Исследования нашей лаборатории показали, что определение катехоламинов может быть использовано также при оценке эмоционального состояния спортсмена.

Особое значение эмоциональной реактивности для спорта известно всем. Это знают и спортсмены, и тренеры, и врачи спортивных команд. Существует немало критериев оценки эмоционального состояния при тренировках, в предстартовом периоде, при соревнованиях. Уровень экскреции катехоламинов, в первую очередь адреналина, может быть использован как показатель «уровня эмоций». Так, например, у десятиборцев (мастеров всесоюзного и международного класса) степень предстартового нарастания экскреции катехоламинов была связана со значимостью соревнований. Предстартовые изменения выявлялись уже за 3 дня до спортивного выступления (экскреция адреналина увеличивалась в 2,5 раза). Утром 1-го дня соревнований, продолжавшихся 2 дня, она была повышена в 3,5 раза, а утром 2-го дня соревнований, когда решалась судьба спортивного достижения, в 5 раз. Одновременно происходила мобилизация резервов (увеличение экскреции ДОФА и дофамина) и уменьшалось выделение продуктов обмена катехоламинов, что способствовало их накоплению во внутренней среде. Особенно резкое повышение экскреции катехоламинов (нередко в несколько раз) в предстартовом периоде наблюдалось у стрелков. Победа, успех сопровождались у них дальнейшим повышением экскреции катехоламинов.

Умеренная (но именно умеренная) активация симпатоадреналовой системы на старте — благоприятный фактор для дальнейших выступлений спортсменов. Уровень катехоламинов в моче не должен быть при этом чрезмерным или избыточным. Мобилизация резервов в предстартовом периоде, т. е. высокая экскреция дофамина и ДОФА, несомненно благоприятный показатель, поскольку говорит о том, что в необходимый момент могут синтезироваться активные формы гормонов и медиаторов.

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.

При перемене временного пояса[32] выявлено довольно значительное изменение экскреции катехоламинов. Обследование спортсменов-бегунов в Хабаровске в состоянии относительного покоя не показало каких-либо особенностей со стороны экскреции катехоламинов, их предшественников и метаболитов по сравнению с другими обследованными нами в Москве и других городах группами спортсменов. Суточный ритм соответствовал ритму его у здоровых людей, не занимающихся спортом.

В силу некоторых специальных условий эксперимента испытуемые проводили соревнование в Хабаровске не в утренние часы, а во второй половине дня. При этом обнаружилось некоторое отличие от обычного течения реакции. Симпатоадреналовая система активировалась после физической нагрузки не сразу, а с некоторым запозданием, через несколько часов, ночью, когда, как правило, экскреция катехоламинов снижается.

Интересно отметить, что при ночных полетах летчиков активация симпатоадреналовой системы наступала тоже не сразу после полета, а лишь на следующий день (через 16—18 ч). Выброс катехоламинов происходил в часы, совпадавшие со временем обычного дневного тренировочного «подъема» летчика в барокамере на большую высоту. Такая отставленная, несвоевременная реакция имеет существенное биологическое значение. Вероятнее всего, это динамический стереотип, т. е. система закрепившихся связей и взаимоотношений в организме, возникшая вследствие неоднократного повторения определенных сочетаний возмущающих воздействий. По-видимому, тренировки и соревновательные нагрузки во второй половине дня, вечером и ночью влияют на состояние симпатоадреналовой системы иначе, чем те же физические и эмоциональные нагрузки утром.

Этот факт отмечен нами уже давно. Реакция симпатоадреналовой системы ночью ниже, чем днем. Так, например, введение фармакологического препарата мезатона, возбуждающего симпатическую систему, ночью вызывает очень слабую реакцию, в то время как днем мезатон является одним из наиболее эффективных, повышающих кровяное давление (гипертензивных) препаратов. Факт этот как-то мало учитывается и в медицинской, и в спортивной практике.

Но вернемся к перелету Хабаровск—Воронеж (рис. 18). На вторые сутки полета в Воронеж у спортсменов были отмечены значительные нарушения суточного ритма экскреции катехоламинов и их предшественников. Суточные колебания обмена катехоламинов в Воронеже протекали по хабаровскому времени. И лишь на 6-е сутки пребывания в Воронеже внутренняя среда приспособилась (адаптировалась) к перемене временного пояса. Восстановился физиологический уровень (тонус) симпатоадреналовой системы, но даже на 6-е сутки не восстановилась ее реактивность. Соревновательная нагрузка, проведенная в утренние часы на 11-е сутки после прибытия из Хабаровска в Воронеж, не вызвала уже знакомой читателю активации симпатоадреналовой системы. Увеличение экскреции катехоламинов отсутствовало. Результаты этих наблюдений необходимо учитывать при определении сроков адаптации организма к перемене географических условий, например, при поездке спортивных команд за рубеж, при переезде с одного континента на другой и т. д. Нужен длительный срок, для того чтобы внутренняя среда полностью приспособилась к перемене временного пояса.

Рис. 18. Суточный ритм экскреции адреналина (А) и норадреналина (НА) у спортсменов-бегунов при смене часовых поясов.

I — обследование в состоянии покоя в городе постоянного проживания (Хабаровск);

II — через сутки после перелета Хабаровск — Воронеж;

III — на 7-е сутки пребывания в Воронеже; абсцисса — время сбора мочи: 1 — 7-12 ч; 2 — 11-14 ч; 3 — 14-23; 4 — 23-7 ч.

Трофотропные (анаболические) гуморально-гормональные системы. Напряженная физическая деятельность вызывает вначале значительное снижение холинергической активности крови. На первом этапе уровень ацетилхолина снижается и усиливаются инактивирующие его механизмы. Организм тормозит, как бы отсекает «противосистемы», препятствующие мобилизации гуморальных систем, усиливающих его деятельность. В зависимости от длительности физического напряжения трофотропные факторы как бы на время отступают, образно выражаясь, расходы преобладают над доходами. Но, как правило, за некоторыми исключениями, тренировки или соревнования не заканчиваются в течение нескольких минут. Иногда они длятся часами и тогда происходит уже описанная выше смена фаз — постепенное ослабление катаболических процессов и усиление анаболических. Повышается содержание в крови ацетилхолина, инсулина, гистамина, серотонина.

Однако обмен последних двух биогенных аминов при спортивной деятельности отличается некоторыми особенностями[33].

Еще несколько лет назад мы обратили внимание, что у тренированных спортсменов-велосипедистов суточная экскреция гистамина в состоянии относительного покоя значительно выше, чем у лиц, не занимающихся систематически спортом. На первый взгляд это показалось и удивительным, и непонятным. При тренировках на велоэргометре экскреция гистамина у них снижалась, но при соревнованиях нарастала. Одновременно повышалась также экскреция 5-оксииндолуксусной кислоты, что, как известно, указывает на повышение содержания серотонина в организме. В дальнейшем выявилось, что и у пловцов высокой квалификации после многолетних тренировочных занятий и выполнения специальных заданий (тестовых и соревновательных) также значительно повышено образование и экскреция гистамина. Даже в состоянии относительного покоя их моча содержит в 3—4 раза больше гистамина, чем моча лиц, не занимающихся спортом.

У двух пловцов мастеров спорта, о которых уже говорилось выше, при тренировках были получены различные результаты. У мастера спорта К. экскреция гистамина и 5-оксииндолуксусной кислоты повышалась и повышение шло в одном направлении. Это совпадало с высокой работоспособностью и хорошими спортивными результатами. У мастера Ч. при физических нагрузках кривые экскреции обоих аминов шли в разных направлениях. Нарастание уровня гистамина в моче сопровождалось снижением экскреции 5-оксииндолуксусной кислоты. При этом общая работоспособность и спортивные результаты находились на низком уровне. По-видимому, эти «ножницы» отрицательно сказывались на эффективности усилий спортсмена. Несомненно, существуют и синергические и антагонистические проявляющиеся при утомлении соотношения между гистамином и серотонином. Однако вопрос этот требует дальнейшего изучения.

Суточная экскреция гистамина у лыжников-гонщиков в состоянии покоя также оказалась значительно более высокой, чем у здоровых людей того же возраста, не занимающихся спортом. Во время тренировочного сбора большие нагрузки приводили к снижению экскреции как гистамина, так и 5-оксииндолуксусной кислоты. Экскреция гистамина была значительно повышена в состоянии относительного покоя и у летчиков, но в то же время не превышала нормы у десятиборцев. При этом сдвиги в обмене гистамина почти никогда не сопровождались заметными отклонениями в общем состоянии здоровья спортсменов. Во всяком случае, не отражались до поры, до времени.

Интересно отметить, что при тренировках экскреция гистамина и 5-оксииндолуксусной кислоты с мочой приобретает фазовый характер, то повышаясь, то снижаясь, что зависит как от характера физического напряжения (объема, интенсивности, интервалов между тренировками), так и от исходного состояния и реактивности нейро-гуморально-гормональных систем. Устойчивая в пределах нормальных колебаний, экскреция гистамина и 5-оксииндолуксусной кислоты при относительном покое, а также фазовое течение реакций при нагрузках указывают, по нашим данным, на хорошее функциональное состояние организма спортсмена. Высокий уровень и синхронное выделение гистамина и 5-оксииндолуксусной кислоты в процессе соревнований являются показателем способности организма спортсмена к адаптации, что находит свое отражение в его успешном выступлении.

Экскреция гистамина была в наших исследованиях повышена у летчиков, пловцов, лыжников, велосипедистов, бегунов. В процессе физических нагрузок, тренировок, соревнований выделение гистамина в большинстве случаев снижалось. Объяснить это явление трудно. Гистаминемия (абсолютная и относительная) связана обычно с возможной аллергизацией организма. Не исключено, как уже указывалось, что в организме в процессе длительных тренировок и повторных соревнований происходит накопление запасов биогенных аминов (гистамина и серотонина), необходимых организму для предстоящих спортивных стрессов. Возможно, что накопление гистамина, активируя мозговой слой надпочечников, способствует образованию катехоламинов, необходимых организму при физических нагрузках. Видимо, немаловажное значение при этом имеет условнорефлекторный момент — предшествующие стрессы подготовляют почву для будущих.

Сниженный уровень гистамина и 5-оксииндолуксусной кислоты при относительном покое, сглаживание фазовых реакций и десинхронизация ритмов экскреции этих биологически активных веществ при соревнованиях наблюдаются обычно при низких спортивных результатах.

По-видимому, высокое содержание гистамина в крови (абсолютная гистаминемия) или ослабление инактивирующих его механизмов (относительная гистаминемия) в исходном фоне у спортсменов определенных категорий имеет положительное значение, особенно в тех случаях, когда одновременно в крови повышен уровень серотонина.

При перемене временного пояса (эксперимент Хабаровск — Воронеж) были выявлены интересные закономерности. У спортсменов-бегунов в Хабаровске суточная экскреция гистамина и 5-оксииндолуксусной кислоты в состоянии относительного покоя колебалась в границах физиологической нормы. В норме протекал и ее суточный ритм. Он соответствовал ритму здоровых людей, не занимающихся систематически спортом. Однако в день соревнований в Хабаровске, в предстартовом периоде и после соревнований содержание гистамина в моче было снижено. Эмоциональное и физическое напряжение вызвало напряжение эрготропных систем и, по-видимому, защитное (но не компенсаторное!) ослабление трофотропных.

После перелета в Воронеж суточная экскреция гистамина и 5-оксииндолуксусной кислоты увеличилась вдвое по сравнению с экскрецией в состоянии относительного покоя, зарегистрированной в Хабаровске. Восстановление уровня экскреции 5-оксииндолуксусной кислоты наблюдалось к 7-му, а гистамина — к 12-му дню. В дни соревнований в Воронеже у всех спортсменов экскреция гистамине и 5-оксииндолуксусной кислоты после соревнований резко увеличивалась. Таким образом, характер реагирования систем гистамина и серотонина в Воронеже и Хабаровске был различен.

Гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковая система. О состоянии этой системы при спортивной деятельности следует сказать особо. Как уже указывалось выше, гормоны коры надпочечников — кортикостероиды имеют исключительно важное значение при развитии стрессовых ситуаций. Экскреция кортикостероидов у спортсменов, занимающихся разными видами спорта, отнюдь неоднотипна. Как показал в нашей лаборатории Г. Л. Шрейберг, функциональное состояние гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы у спортсменов различной специализации и квалификации в периоде относительного покоя, на старте и во время соревнований может быть различным. При циклических видах спорта в процессе тренировок наилучшие результаты показывают высококвалифицированные спортсмены, у которых кортикостероидный гормональный фон находится в пределах нормальных колебаний, свойственных здоровым людям, не занимающимся спортом. У этой группы спортсменов уровень предшественников гидрокортизона относительно высок, что свидетельствует о наличии достаточных резервов, необходимых для биосинтеза глюкокортикоидных гормонов группы гидрокортизона при физических напряжениях. Во время соревнований у них наблюдается выраженная активация гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы и повышается выделение глюкокортикоидов.

В тех случаях, когда эта система в предстартовом периоде заторможена, а во время соревнований не активируется, спортивная работоспособность при циклических видах спорта не может быть и не бывает высокой, поскольку энергетические потребности организма должным образом не обеспечиваются.

В конце длительных тренировочных сборов у пловцов, как и у борцов, активность гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы обычно снижается (адаптация!). В этих случаях особое значение приобретает ее реактивность, вернее, ее высокая мобилизационная способность в предстартовом периоде, подготовляющая организм к предстоящим энергетическим затратам. Хороших спортивных результатов в этих видах спорта добиваются высококвалифицированные спортсмены, у которых в процессе соревнований гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковая система резко активируется. И, напротив, низкая экскреция кортикостероидов на старте или снижение ее при соревнованиях являются плохим прогностическим признаком. Высоких достижений в этих случаях от спортсменов ждать не приходится.

При скоростно-силовых видах спорта, например, у ведущих десятиборцев, у которых кортикостероидный фон обычно значительно выше, чем у спортсменов другого профиля, наилучшие спортивные результаты показывают лица, у которых в предстартовом периоде экскреция кортикостероидов несколько снижена (организм экономит резервы). Но зато при соревнованиях экскреция кортикостероидов возрастает в 5—8 раз по сравнению с исходным уровнем. Снижение экскреции глюкокортикоидных гормонов перед стартом и стремительное их образование при возмущающих действиях способствуют необходимому обеспечению энергетических потребностей организма. В то же время у некоторых спортсменов, у которых в предстартовом периоде гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковая система находилась в состоянии высокой активности и экскреция кортикостероидов не снижалась к концу соревнований в связи с неэкономным расходованием гормональных резервов, нередко возникали явления утомления и даже истощения коры надпочечников. В этих случаях спортивные результаты были резко снижены.

Длительные тренировки повышают обычно функциональные возможности (реактивность) гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы. И это, видимо, имеет большое значение для высокой работоспособности, выносливости спортсмена, эффективности тренировочных и соревновательных нагрузок.

Изучались нами у спортсменов и суточные ритмы экскреции гормонов коры надпочечников. Смена временного пояса при перелете из Хабаровска в Воронеж привела к полному нарушению выработанного в Хабаровске суточного ритма экскреции кортикостероидов. Даже к 7-му дню после перелета не наступило приспособления к изменившимся географическим условиям, а на 11-й день после перелета в Воронеж гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковая система у большинства спортсменов при соревнованиях не только не активировалась, но была даже заторможена. Хорошие спортивные результаты показали лишь двое спортсменов, у которых такое торможение отсутствовало.

Отсюда еще раз предупреждение и спортсменам и тренерам. При перемене временного пояса внутренняя среда организма приспособляется к изменившимся условиям значительно медленнее, чем основные физиологические функции, и даже медленнее, чем высшая нервная деятельность. Перестраивая распорядок дня и ночи, бодрствования и сна, активности и покоя, целостный организм с большим или меньшим коэффициентом полезного действия включается в ритм нового обитания, изменяя высшую нервную деятельность в соответствии с условиями внешней среды. Переезжая из Москвы в Нью-Йорк, человек быстро привыкает к перемене временного пояса, но ритмы физиологических и физико-химических процессов, протекающих в органах, клетках и субклеточных структурах, определяющие состав и свойства крови и тканевой жидкости, еще долго остаются на привычном (в данном случае московском) стереотипном уровне и адаптируются, по-видимому, через довольно продолжительный период времени.

И, наконец, замечание, адресованное уже не тренерам, а физиологам, биохимикам и врачам, обслуживающим спортивные команды. Как правило, основное внимание при решении вопросов адаптации организма, повышения его устойчивости к стрессорным факторам и сохранения спортивной формы при различных по интенсивности и характеру видах физического напряжения уделяется двум системам — симпатоадреналовой и гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой. В какой-то мере это и правильно и неправильно. Результаты наших исследований показывают, что биогенные амины трофотропного ряда (ацетилхолин, гистамин, серотонин, инсулин) имеют неменьшее значение в регуляции гомеостатических механизмов организма спортсмена. На их содержание во внутренней среде организма необходимо обращать самое бдительное внимание.

Итак, подведем итог. Но сначала небольшая цитата из романа Чарлза Сноу «Лакировка»[34]. В нем случайное наблюдение, имеющее, однако, глубокий физиологический смысл. «...Сам (герой романа. — Г. К.) тем временем вспоминал довольно глупую вещь, наследие тех дней, когда он еще играл в спортивные игры. Согласно фольклору участников таких игр, все люди в критические минуты делятся на две категории: тех, кто краснеет, и тех, кто бледнеет, и в тяжелом положении полагаться следует на вторых». «Белеют», т. е. бледнеют, как известно, люди с преобладающей симпатоадреналовой системой, с высокой реактивностью ее симпатического (медиаторного) отдела. И если перевести на язык физиологии и биохимии, это спортсмены, которых мы отнесли к «норадреналовому» типу. Краснеют — люди с повышенной реактивностью вагоинсулярной (парасимпатической) системы. В связи с этим уместно вспомнить высказанное нами в этой главе положение о наибольшей перспективности (работоспособности, выносливости) спортсменов, которые ближе к «норадреналиновым» представителям человеческого рода. Но... во всем существует свое «по». Спортсмены, приближающиеся к «вагоинсулярному» типу, легче восстанавливают свои функции и быстрее возвращаются в строй. В этом их преимущество, сила и слабость.

Можно считать доказанным, что у лиц, систематически (профессионально) занимающихся спортом, — спортсменов разных специальностей и различной квалификации — границы гомеостаза значительно расширены по сравнению с категориями людей, которых мы условно называем «неспортсменами», поскольку они либо вовсе не занимаются физкультурой, либо ограничивают ее утренней зарядкой. Средние величины гуморально-гормональных показателей могут устанавливаться у них на уровне как более высоком, так и более низком, чем у людей, не занимающихся систематически спортом. Однако возмущающие воздействия не вызывают у них изменений, нарушающих постоянство состава и свойств внутренней среды. Спортсмены гораздо реже выходят за границы гомеостаза, чем «неспортсмены».

Так, например, по нашим наблюдениям, у молодых начинающих пловцов экскреция катехоламинов (адреналина и норадреналина) в состоянии покоя большей частью повышена, а у мастеров спорта нередко снижена. При тренировках и соревнованиях юноши выделяли очень большое количество катехоламинов, что подчас сопровождалось явлением выхода за пределы гомеостаза (очень высокие цифры кровяного давления, угашение пульса, превышающее все физиологические нормы). Мастера спорта также резко усиливали образование и экскрецию катехоламинов, что указывает на высокую реактивность симпатоадреналовой системы. Но никаких патологических явлений при этом не наблюдалось. Гомеостаз сохранялся в физиологических пределах.

Таким образом, исследования, выполненные при разных видах спортивной деятельности (тренировках, соревнованиях, в восстановительном периоде), показывают, что при физических нагрузках, не вызывающих чрезмерного напряжения сил, утомления, состояния перетренированности, в действие вовлекаются все регуляторные системы организма — как эрго-, так и трофотропные. Это выражается в одновременном (чаще последовательном) поступлении во внутреннюю среду и экскреции с мочой метаболитов, гормонов и медиаторов различного, подчас противоположного действия. Активность гуморально-гормональных систем при этом совершенно достаточна для того, чтобы полностью обеспечить энергетические затраты организма. Однако реакции этих систем при нагрузках различной интенсивности и разной длительности совсем неоднозначны при разных видах спорта.

На рис. 19 представлена схема гуморально-гормональных взаимоотношений при кратковременных физических нагрузках (например, соревнование по бегу на 100 м или плавание на 100—200 м). Первоначальное повышение поступления в кровь и экскреции адреналина с мочой (стадия тревоги по Селье) сменяется устойчивым накоплением норадреналина и кортикостероидов (стадия резистентности). Содержание же трофотропных метаболитов (ацетилхолина, гистамина, серотонина, инсулина) во внутренней среде при этом обычно несколько снижена.

В другом плане протекают гуморально-гормональные реакции при длительных, продолжающихся несколько часов физических нагрузках (например, ходьба на лыжах, езда на велосипеде, марафонский бег и т. д.). Схематически они представлены на рис. 20. У хорошо тренированных, высококвалифицированных спортсменов содержание катехоламинов и кортикостероидов в крови и экскреция их с мочой в первом периоде значительно повышены. Однако первоначальное снижение содержания трофотропных метаболитов в организме постепенно переходит в другую фазу и во втором периоде, по мере утомления спортсмена, начинает неуклонно нарастать, в то время как эрготропная активность жидких сред и выделений снижается. Предельное физическое утомление, в зависимости от состояния и возможностей спортсмена, может привести (хотя и необязательно) на каком-то этапе к истощению симпатоадреналовой системы и прогрессирующей активации системы вагоинсулярной, что сопровождается явлениями значительного уменьшения эффективности прилагаемых усилий, и в отдельных случаях — к явлениям коллапса и даже шока. Длительность периодов возбуждения и торможения (истощения) зависит в основном от индивидуальных возможностей спортсмена, его квалификации, наличия резервов, психологического настроя, мотивации, значимости соревнования.

Рис. 19. Схема гуморально-гормональных взаимоотношений при короткой физической нагрузке.

1 — адреналин; 2 — норадреналин; 3 — кортикостероиды; 4 — трофотропные метаболиты (ацетилхолин, гистамин, серотонин).

Рис. 20. Схема гуморально-гормональных взаимоотношений при длительной физической нагрузке.

А — оптимальный вариант; Б — неоптимальный вариант. Остальные обозначения те же, что на рис. 19.

Встречающийся обычно при длительных физических напряжениях у менее тренированных (менее квалифицированных) спортсменов неоптимальный вариант (рис. 20, Б) отличается высоким исходным (фоновым или предстартовым) уровнем катехоламинов (в первую очередь адреналина) и кортикостероидов. Резервы при этом большей частью недостаточны. Торможение, а иногда и истощение симпатоадреналовой и гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой систем наступает у них значительно быстрее, чем у спортсменов, у которых течение гуморально-гормональных процессов при длительной физической нагрузке протекает по оптимальному варианту. Накопление трофотропных метаболитов наступает почти сразу после начала тренировок или соревнований, а снижение активности эрготропных систем (избыточно напряженных в предстартовом периоде) развивается быстро и препятствует достижению успеха. Все это ведет к снижению результативности прилагаемых усилий. Вот почему спортсмену не хватает иногда десятой доли секунды для победоносного финиша.

При длительных тренировках по мере адаптации организма к физическим нагрузкам происходит некоторое снижение в крови и моче биологически активных веществ как эрго-, так и трофотропного ряда. Сходные явления были отмечены со стороны гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы. Так, например, спортсмены, показавшие высокие результаты при плавании на длинные дистанции, экскретировали с мочой меньшие количества кортикостероидов, чем спортсмены, работавшие на коротких дистанциях. В этом проявляется адаптация организма к стрессовым ситуациям. Организм экономит силы и обходится меньшим количеством гормонов и медиаторов. Но здесь возникает парадоксальное явление. Ведь и при хроническом утомлении экскреция катехоламинов и кортикостероидов значительно снижается. Как же так? И адаптация, и утомление ведут к однозначному изменению гуморальногормональных систем.

Если при утомлении происходит постепенное снижение физической активности на фоне ослабления эрготропных механизмов и усиления трофотропных, то при адаптации возрастает способность организма обходиться меньшим количеством энергетических ресурсов — метаболитов, гормонов, медиаторов, ферментов. Организм как бы бережет расходование биологически активных соединений. Через стадию избыточной или повышенной суперкомпенсации, столь свойственной всем живым системам при стрессовых и экстремальных ситуациях, возникает какое-то компенсаторное равновесие. Происходит как бы экономизация расходования энергетических ресурсов, переход от баланса очень высокого к менее высокому, умеренному и даже несколько сниженному. Это может привести к уменьшению образования и использования гормонов и медиаторов (катехоламинов, кортикостероидов, серотонина и т. д.) организмом хорошо тренированных спортсменов. Организм охраняет свои регуляторные системы от перенапряжения, но в то же время легко мобилизует резервные возможности. Реактивность всего нейро (вегетативно)-гуморально-гормонального комплекса у высококвалифицированных спортсменов, как мы уже указывали, очень велика. И при малейшей тревоге происходит мгновенное усиление наличных и потенциальных возможностей. В этом-то и заключается различие, сходство и единство процессов возбуждения и торможения гомеостатических механизмов, регулирующих относительное постоянство внутренней среды организма.

Однако существует еще один аспект проблемы, необязательный, нежелательный, но все-таки возможный. Экономное расходование, протекающее на фоне высокого образования биологически активных веществ (катехоламинов, ацетилхолина, гистамина, серотонина, кортикостероидов и т. д.), о чем можно судить по уменьшению экскреции продуктов их обмена, приводит иногда к значительному накоплению их во внутренней среде. Поступая в кровь и тканевую жидкость, неиспользуемые эрго- и трофотропные вещества непрерывно воздействуют на тканевые рецепторы. Поток сигналов, поступающих в центральную нервную систему, возрастает, нервные клетки получают информацию о дискомфорте, надвигающемся неблагополучии, напряжении гомеостатических механизмов. Неблагоприятные условия, получившие название «факторов риска», повышают вероятность возникновения тех или других патологических процессов в организме.

Так, например, при длительных физических упражнениях хорошо адаптированный организм, экономно расходующий гормоны и медиаторы симпатоадреналовой системы, в той или иной степени подвержен факторам риска, связанным с развитием сердечно-сосудистых заболеваний, например гипертонии. Быть может (это только пока предположение, а не проверенный экспериментом факт), не совсем понятный высокий уровень гистамина и серотонина у некоторых категорий спортсменов также зависит от экономного их использования. Отсюда и фактор риска, выражающийся в возможной аллергизации организма при некоторых видах спортивной деятельности.

Как правило, соотношение эрго- и трофотропных метаболитов во внутренней среде взаимно компенсировано. Безупречно работающие гомеостатические механизмы сбалансированы. Динамическое равновесие между ними сохраняется даже при экстремальных условиях. Но могут возникнуть ситуации, когда относительное постоянство состава и свойств внутренней среды нарушается и вот почему столь обязательны систематические физиологические, биохимические и медицинские обследования спортсменов, необходимые для поддержания оптимальных условий во внутренней среде. Можно высказать и другое предположение. Активация и ускорение ферментных реакций при спортивной деятельности, нарастающий темп биохимических реакций при повышенных требованиях, предъявляемых организму, приводят к стремительно нарастающему образованию, мгновенному использованию и распаду биологических соединений. Как известно, в момент образования они влияют на рецептор более эффективно, более действенно. Происходит примерно то же самое, что имеет место при химических реакциях в неорганическом мире, т. е. в момент образования вещества более активны и организм использует их в меньшем количестве, но с тем же эффектом, чем вещества, длительно сохраняющиеся в крови. Биологически активные вещества медленнее взаимодействуют с рецепторами или клетками-мишенями, если сравнительно долго циркулируют в жидких средах организма. Убыстрение кругооборота приводит к повышению коэффициента полезного действия и, следовательно, более экономному расходованию необходимых организму при спортивной деятельности разнообразных нейрогуморальных факторов. В этом, возможно, и заложен ведущий механизм адаптации организма к повторным стрессорным воздействиям, в частности, к напряженным физическим нагрузкам.

В процессе длительной тренировки у спортсменов происходит убыстрение гуморально-гормональных механизмов регуляции функций на всех этапах: синтеза и освобождения биологически активных веществ из связанных форм, взаимодействия их с рецепторами, включения в метаболические процессы клеток-мишеней, разрушения путем ферментативного гидролиза, превращения в неактивные продукты обмена веществ, связывания с белками, лейкоцитами, эритроцитами, тромбоцитами, захвата нервными окончаниями, ресинтеза, выведения из организма. Конечно, очень трудно сказать при современном уровне знаний, в каком звене, при каких видах спорта, у каких спортсменов и при каких условиях происходит перестройка отдельных звеньев всей этой цепи физиологических и биохимических превращений. Возможно, что это дело будущего, даже далекого будущего. Но можно считать доказанным, что при адаптации к спортивной деятельности одно и то же количество метаболита, медиатора или гормона совершает свой кругооборот быстрее, чем это происходит в организме нетренированном и неадаптированном.

Рис. 21. Различия в реакциях гуморально-гормональных систем у лиц, не занимающихся спортом, и у спортсменов при состояниях утомления и адаптации организма при спортивной деятельности.

Объяснения в тексте.

Чем же все-таки отличается по гуморально-гормональным показателям состояние адаптации от состояния утомления? Как различить, утомлен ли спортсмен или адаптирован к физическим нагрузкам? Схематически это представлено на рис. 21. Изображенные на нем варианты показывают колебания эрго- и трофотропной активности внутренней среды у лиц, не занимающихся систематически спортом (1, 2), и у спортсменов (3, 4, 5, 6). Прямые линии условно ограничивают границы гомеостаза (эрго-и трофотропные), стрелкой отмечено возмущающее воздействие (в данном случае напряженная физическая нагрузка). Легко заметить, что границы гомеостаза у спортсменов значительно шире, чем у лиц, не занимающихся спортом, физическая нагрузка, вызывающая у «неспорсменов» фазовое повышение эрготропной активности (1), при резком ее усилении может привести к выходу эрготропной активности за пределы гомеостаза (2).

У тренированных спортсменов сдвиги, вызванные даже самыми сильными воздействиями, остаются в границах гомеостаза (3, 4). При выраженном утомлении (5) сниженная эрготропная активность под влиянием физической нагрузки не повышается вследствие недостаточности резервов, в то время как у адаптированного спортсмена (6) нагрузка ведет к значительному усилению эрготропных механизмов. Решить этот вопрос можно, используя ту или другую функциональную пробу (велоэргометр, третбан, инсулиновую пробу) с последующим определением экскреции катехоламинов. Отсутствие реакции при возмущающем воздействии говорит об утомлении. Выраженная же реакция показывает, что организм адаптирован, реактивен и способен мобилизовать свои резервы.

Изучение состава и свойств внутренней среды в процессе тренировок и соревнований, особенно по мере адаптации к спортивной деятельности, позволяет вскрыть некоторые особенности организма спортсмена.

Решающее значение имеют не столько отдельные отклонения или сдвиги в обмене биологически активных веществ, сколько их общее взаимосвязанное участие при физических нагрузках в сохранении постоянства внутренней среды, накоплении резервов и поддержании потенциальных возможностей организма, организации оптимальных условий для эффективности усилий. А отсюда уже один шаг до внедрения в практику спорта адекватных методов регуляции состава и свойств внутренней среды, повышения потенциальных и резервных возможностей организма (выносливости, работоспособности), укорочения периода восстановления путей целенаправленного воздействия на определенные эрго- или трофотропные звенья регуляторного процесса.

Но не следует забывать, что возможны перетренировки. В каждом стрессе, особенно экстремальном и длительном, таится угроза истощения и болезни. Таится она и в длительных, повторных, изнуряющих тренировках, непосильных соревнованиях и неудачных выступлениях, при «выходе из строя» эрготропных систем, избыточном напряжении трофотропных. В этих случаях порочный круг событий замыкается по классической схеме стрессовой реакции (стр. 176), разорвать которую нелегко и удается только объединенными усилиями тренеров, педагогов, врачей и психологов.

Тренировка состава и свойств внутренней среды при спортивной деятельности не только возможна, но и обязательна. От этого зависят в самой высокой степени и работоспособность, и выносливость спортсмена, и результативность прилагаемых усилий, и время восстановления функций. Адаптация гуморально-гормональных механизмов к физическим нагрузкам происходит как по линии расширения границ гомеостаза, так и по пути ускорения кругооборота и повышения эффективности использования биологически активных веществ, участвующих в регуляции функций. Состав и свойства внутренней среды могут перестраиваться в оптимальных для спортивной деятельности границах. Это положение экспериментально доказано и должно учитываться при подготовке высококвалифицированных спортсменов, участников сборных команд, олимпийских чемпионов.