Страница 10 из 42
4. Температурные стимуляторы анаболизма
Люди тратят лучшие годы своей жизни на достижение больших спортивных результатов. Они соблюдают строжайше диеты, тратят огромные деньги на спортивную фармакологию, не подозревая порой, что существуют очень простые и в то же время очень эффективные стимуляторы анаболизма. Речь идет о перепадах температурного режима. Умелое их использование можно значительно усилить анаболические и затормозить катаболические процессы в организме.
Давно уже известно, что светлокожие жители стран с умеренным климатом обладают большей силой и мышечной массой, чем экваториальные народы с темной кожей. И в то же время темнокожие представители негроидной расы обладают намного большей выносливостью. Даже расселение различных рас по всей планете не изменило этой закономерности. В «достероидную эпоху» не было ни одного чемпиона в силовых видах спорта, который являлся бы выходцем из страны с жарким климатом и имел бы темную кожу, и точно так же во всех видах спорта связанных с выносливостью побеждали спортсмены с преимущественно темной кожей, даже если они родились на севере. Миллионы лет естественный отбор делал северян более сильными, а южан более выносливыми.
Любому культуристу, даже новичку, известно, что летом в жару мышечная масса не растет, хоть ты тресни, и главные усилия сводятся к тому, чтобы ее хотя бы не потерять. С наступлением осени и похолоданием ситуация меняется. Масса начинает расти. И наибольший рост достигается в зимний период, в период наибольшего холода. Летом ситуация обратная. При отсутствии роста мышечной массы быстро растет выносливость. Поэтому-то лето и является базовым периодом подготовки для всех видов спорта, связанных с выносливостью.
Даже сейчас, когда спортивная фармакология вроде бы стерла разницу между генетическими особенностями разных народов, нет-нет, да и обращает на себя внимание обилие темнокожих спортсменов в аэробных видах спорта, связанных с выносливостью и преобладание светлокожих в чисто силовых видах спорта.
Итак, уже вроде бы ясно, что холод способствует наращиванию мышечной массы и силы, а жара — развитию выносливости и способности приспосабливаться к большим нагрузкам. Удивительным оказалось то, что, темный цвет кожи вызван не столько потребностью организма, защитить себя от обилия ультрафиолетовых лучей, сколько потребность увеличить выносливость в условиях жаркого климата. Исследования конца 80-х гг. поразили даже видавших виды ученых. Оказалось, что наибольшее количество пигмента — меланина, который придает коже темный цвет, содержится у негров не в коже, а в центральной нервной системе. Меланин играет роль нейро-медиатора, служит своеобразным депо для предшественников катехоламинов и обладает антиоксидантным действием, способствует улучшению адаптации организма к большим физическим нагрузкам, связанным с выносливостью. А известный нам всем ацетилхолин — передатчик нервного импульса с нерва на мышечные волокна осветляет кожу, уменьшает в ней количество меланина и в то же время увеличивает мышечную силу.
Как именно влияет изменение температуры окружающей среды на обмен веществ в организме? У животных, в отличие от человека, организм содержит большое количество бурой жировой ткани. Она получила такое название из-за коричневой окраски. Бурая жировая ткань содержит в своих жировых клетках очень большое количество митохондрий, которые собственно и придают ей бурый, а точнее коричневый цвет и имеют очень крупные размеры, высокое количество окислительных ферментов, особенно нитохрома. В обычной жировой ткани окисление жирных кислот сопровождается выходом энергии, частично запасаемой в виде АТФ, а частично рассеивающейся в виде гена. В бурой жировой ткани вся энергия окисления расходуется на тепло. Именно благодаря большому количеству бурой жировой ткани животные зимой не замерзают[13]. Именно бурая жировая ткань не дает замерзнуть бурым медведям и другим животным, впадающим зимой в спячку. Она находится не только под кожей и во внутренних капсулах внутренних органов. Бурая жировая ткань находится вокруг сосудов, снабжающих кровью головной мозг, сердце, почки и др. внутренние органы, чтобы не дать им замерзнуть. В эксперименте, помещение животных в условия пониженной температуры воздуха сопровождается увеличением массы их тела. Увеличение массы тела подопытных животных происходит в основном за счет увеличения количества бурой жировой ткани и служит показателем хорошей адаптации к холоду. Если холодовая нагрузка чрезмерна, то животные погибают. Для успешной адаптации к холоду холодовая нагрузка должна быть либо умеренной, либо прерывистой, чтобы дать организму время адаптироваться. Примечательно то, что помимо бурой жировой ткани увеличивается также и количество мышечной ткани. Механизм этого явления мы рассмотрим на примере человека.
Что касается человека, то его адаптация к холоду идет другим, более совершенным путем. Бурая жировая ткань есть и у нас с вами, но она носит рудиментарный характер и ее совсем немного. Островки бурой жировой ткани находятся в верхней части спины в области трапециевидных мышц. Небольшое количество бурой жировой ткани находится также вокруг сосудов, кровоснабжающих сердце, головной мозг, почки и т. д.
Приспособление к холоду человека происходит нервнорефлекторным путем. Самым первым звеном, реагирующим на холод, является нервная система и лишь потом реакция распространяется на весь обмен веществ.
В процессе эволюции человека закрепился универсальный механизм реакции организма на все внешние воздействия — выброс в кровь адреналина. Адреналин — гормон мозгового вещества надпочечников. Надпочечники — это 2 маленькие железы над почками весом по 1 г. Им, однако, принадлежит очень важная роль в приспособлении организма ко всем неблагоприятным факторам окружающей среды. Организм не знает, с каким вредоносным фактором ему придется столкнуться завтра. Поэтому в процессе эволюции он начал синтезировать такие вещества, которые обеспечивали бы комплексную защиту от любого вредного фактора, как на субклеточном уровне, так и на уровне всего организма. При воздействии на организм холода происходит массированный выброс в кровь адреналина. Адреналин сужает периферические сосуды тела и расширяет центральные. Возникает феномен «централизации кровообращения». Сужаются сосуды кожи и подкожной клетчатки, кишечника, слизистых оболочек. Расширяются сосуды мозга, сердца, почек, скелетных мышц. Кровь уходит от периферии тела к центру, перераспределяя тепло от менее к более жизненно важным органам. Сужение сосудов кожи помимо всего прочего мешает холоду проникнуть вглубь тела. Централизация кровообращения — важнейший защитный механизм. Если по каким-либо причинам она нарушается, то человек может замерзнуть очень быстро, даже в условиях не очень сильного охлаждения. Примером может служить состояние алкогольного опьянения, когда под действием алкоголя расширяются сосуды кожи и централизация кровообращения не развивается. Субъективно человек чувствует тепло из-за расширенных кожных сосудов, но объективно организм испытывает глубокое охлаждение из-за проникновения холода к центральным органам. Это заканчивается тяжелыми простудными заболеваниями и смертью.
Способность адреналина вызывать централизацию кровообращения, обусловлена тем, что разные ткани организма реагируют на адреналин по-разному. В коже, например, находятся преимущественно α-адренорецепторы. При действии на них адреналина происходит сужение кожных сосудов, кожа резко бледнеет и принимает желтоватый оттенок (просвечивается подкожный жир). В скелетных мышцах содержатся в основном β-адреналорецепторы. Поэтому под действием адреналина происходит расширение сосудов скелетных мышц.
И α-, и β-адренорецепторы содержатся практически во всех тканях и органах человеческого организма. Только их удельный вес в различных тканях может очень сильно различаться. Если возбуждение α-адренорецепторов вызывает катаболические реакции, то возбуждение β-адренорецепторов вызывает усиление анаболизма в тех тканях, где они расположены[14]. Мы подошли к ключевому для нас вопросу, каким образом реализуется анаболическое действие холода на мышечную ткань.
13
Особенно это касается северных животных: белых медведей, тюленей, оленей и т. д.
14
За исключением жировой ткани. Возбуждение β—рецепторов. находящихся в жировой ткани, вызывает катаболический эффект.