Эндокринная регуляция желудочной секреции при действии мышечного напряжения

В последние годы значительно возросло число работ отечественных и зарубежных исследователей, посвященных нейрогуморальной регуляции секреторной функции пищеварительных желез [2, 3, 5, 7–11]. В этих исследованиях нашли отражение современные представления об участии в регуляции секреторной деятельности пищеварительных желез центральной нервной системы, эндокринных желез, гипоталамо-гипофизарных факторов, гормонов желудочно-кишечного тракта и циклических нуклеотидов, через которые реализуется влияние практически всех гормонов. Однако все эти исследования проводились в условиях мышечного покоя, когда уровень двигательной активности сведен до минимума. В повседневной жизни человеку приходится преодолевать значительные мышечные и эмоциональные напряжения. Специалистами спортивной медицины, физиологии труда и спорта убедительно продемонстрировано, что у людей, имеющих высокий уровень повседневной двигательной активности, в условиях мышечного покоя наблюдаются некоторые специфические особенности регуляторных механизмов, обеспечивающих экономичность функций организма. Еще в большей мере специфичность регуляторных механизмов проявляется в процессе выполнения мы- шечной нагрузки и после ее окончания у людей, адаптированных и не адаптированных к действию мышечного напряжения [1, 6]. Все эти изменения в регуляторных механизмах откладывают отпечаток на все функции систем организма, в том числе и на пищеварительную систему.

Методы исследования. Желудочная секреция исследовалась у 40 лиц мужского пола добровольцев в возрасте 18–24 лет методом гастрального зондирования. Все обследованные предварительно прошли углубленное медицинское обследование и по состоянию здоровья были отнесены к основной медицинской группе. Основную группу составили спортсмены высокой квалификации (КМС, МС), занимающиеся велосипедным и лыжным спортом (n = 20), а контрольную группу составили лица, занимающиеся физической культурой только на учебных занятиях в вузе (4 ч в неделю, n = 20).

Под влиянием 30-минутной велоэгрометиче-ской нагрузки наблюдали изменения и в содержании исследуемых гормонов в сыворотке крови как натощак, так и после введения гистамина (см. рисунок).

В связи с тем, что введенный парентерально гистамина играет роль универсального пускового механизма-неспецифического стресс-раздражителя, представляло интерес рассмотрение влияния введенного гистамина в условиях покоя. Через 15 мин после введения гистамина отмечалось достоверное повышение концентрации гастрита (Р < 0,01) и кальционтонина (Р < 0,05). Изменения в концентрации инсулина (Р < 0,05), кортизола (Р < 0,01), СТГ(Р < 0,05), паратгормона (Р < 0,05), АКТГ

(Р < 0,01) и альдостерона (Р < 0,01) не имели значимых различий.

Дозированная велоэргометрическая нагрузка натощак приводила к значительному увеличению концентрации в сыворотке крови гастрин, СТГ и альдостерона, в то время как концентрация других исследуемых гормонов изменялась не достоверно. Совместное влияние гистамина и физической нагрузки вызывало заметное увеличение концентрации гастрина и СТГ. Следует отметить, что в этих условиях наблюдалось существенное снижение концентрации кальциотонина (Р < 0,01).

В покое в условиях тощаковой секреции между показателями рН желудочного сока и концентрации гастрина в сыворотке крови обнаружена прямая корреляционная связь (r = 0,67; Р < 0,01). После выполнения нагрузки эта связь несколько ослабевала (r = 0,59; Р < 0,05). В условиях стимулированной секреции в покое и после выполнения мышечной нагрузки между показателями рН и концентрацией гастрина связь отсутствовала. Обращает на себя внимание значительное увеличение тесноты связи между концентрацией кальция в желудочном соке и величиной его рН в условиях стимулированной гистамином секреции (в покое r = 0,54; Р < 0,05; после нагрузки r = 0,85; Р < 0,01).

Изучение эндогенных гормонов эндокринных желез и желудочно-кишечного тракта было продиктовано тем, что исследования с введением биохимически активных веществ (пентагастрин, гистамин, ХК-ПЗ) не позволяют ставить знака равенства между физиологическими свойствами вводимых препаратов. Кроме того, при регулярных тренировочных нагрузках наблюдается выход из гомеостаза покоя на околопредельную или предельную мобилизацию возможностей гомеостатической регуляции. Установлено, что для получения тренирующего эффекта нагрузка должна оказывать стрессорное воздействие. Имеются убедительные сведения, что у спортсменов во время тренировочных и соревновательных нагрузок усиливается активность симпатоадреналовой и гипофизарно-адренокортикальной активности. При этом наблюдается активация тренировочной нагрузкой механизмов общей адаптации, которая приводит к изменениям в гормональном спектре, обеспечивающим мобилизацию не только энергетического, но и пластического резерва всего организма. По-видимому, во время мышечной работы важная роль в мобилизации белкового обмена, в создании фонда свободных аминокислот, в транс-менировании их в необходимых направлениях и индукции синтеза энзимов принадлежит не только гормонам гипофиза, коры надпочечников, щитовидной железы и половых желез, но и деятельности желудочно-кишечного тракта с его способностью к гидролизу белков, жиров и углеводов, всасыванию нутриентов и выработке гормонов и гормоноподобных веществ.

Влияние 30-минутной велоэргометрической нагрузки на концентрацию гормонов в сыворотке крови у испытуемых контрольной группы и высококвалифицированных спортсменов (в % к исходному уровню): 1 – натощак; 2 – через 15 мин после введения гистамина

Выраженные отличия в ответ на дозированную нагрузку наблюдали особенно в условиях то-щаковой и базальной секреции. Так, у испытуемых контрольной группы рН тощакового секрета в условиях мышечного покоя составлял 1,79 ± 0,18, а после выполнения 30-минутной велоэргометри- ческой нагрузки – 3,55 ± 0,64. Соответственно у этих же испытуемых тощаковая концентрация гастрина в покое равнялась 55,0 ± 5,7 пг/мл, а после выполнения 30-минутной велоэргометрической нагрузки 128,0 ± 8,1 пг/мл. У спортсменов высокой квалификации в условиях мышечного покоя рН равнялось 1,51 ± 0,19, после выполнения вело-эргометрической нагрузки – 1,67 ± 0,15, соответственно концентрация в сыворотки крови гастрина составила 36,3 ± 4,1 и 24,3 ± 4,8 пг/мл. Таким образом, при резком снижении кислотовыделения у испытуемых контрольной группы после выполнения дозированной физической нагрузки отмечали достоверное повышение концентрации гастрина, а при незначительном изменении величины показателя рН у высококвалифицированных спортсменов после физической нагрузки концентрация гастрина недостоверно снижалась. Различные изменения в ответ на дозированную велоэргомет-рическую нагрузку у лиц, занимающихся и не занимающихся спортом, отметили в концентрации АКТГ, СТГ, кальцитонина и паратгормона. Следует указать, что исследованиями последних лет значительно расширены и углублены представления о рецепторах как химических структурах тканей-мишеней, содержащих высокоспецифические участки для связывания гормональных соединений.

Учитывая, что желудочная секреция поддерживается или запускается через различные каналы, такие как нервные (ацетилхолин), гормональные (гастрин, гистамин), или первичные субстраты окисления (глюкоза, пируват рибоза, жирные кислоты, некоторые аминокислоты или интрамедианты цикла Кребса), или факторы, стимулирующие свободное окисление и интенсифицирующие тканевое дыхание (кальций, калий), мы попытались установить роль некоторых из этих факторов в механизме действия мышечной нагрузки на желудочную секрецию, обратив особое внимание на механизмы торможения желудочной секреции у испытуемых контрольной группы.

Следует также указать, что сильным стимулятором выделения антрального и экстраантрального гастрина наряду с вагусной стимуляцией ацетилхолином и другими холинергическими агентами является кальций. После выполнения мышечной нагрузки снижалась концентрация кальция в желудочном соке в условиях тощаковой, базальной и стимулированной секреции наблюдалось пониже- ние концентрации ионов кальция в крови, причем у испытуемых контрольной группы это было более выражено, чем у спортсменов. Имеются сведения, что кальций потенцирует действие гистамина, как бы повышая дополнительные клеточные резервы, усиливающие функциональную активность секреторного аппарата [7]. В наших исследованиях после выполнения получасовой нагрузки параллельно снижению концентрации кальция отметили не снижение, а повышение концентрации гастрина у лиц, не занимающихся спортом, в то время как у спортсменов, по-видимому, этот механизм имел место.

Мышечная нагрузка оказывала влияние и на содержание кальциотонина и паратгормона, которые регулируют гомеостаз кальция. Установлено, что кальциотонин является мощным ингибитором желудочной секреции, стимулированной пентагастрином, гистамином, инсулином и кальцием [4], хотя есть сведения, что кальциотонин у некоторых людей не вызывает кислотоингибирующего эффекта. В наших исследованиях физическая нагрузка натощак вызывала повышение кальциотонина параллельно снижению концентрации калия в крови и желудочном соке. После введения гистамина в условиях концентрации кальциотонина достоверно снижалась. Следовательно, введение гистамина в покое приводило к существенному повышению концентрации кальциотонина в крови, а после выполнения мышечной нагрузки, напротив, отмечалось его снижение. Такое изменение концентрации кальциотонина следует в ответ на действие мышечной нагрузки и гистамина. Вероятно, это обусловлено потерями кальция в составе пота и направлено на поддержание его уровня в рамках гомеостаза. Этому способствует паратгормон, обеспечивающий повышение концентрации кальция в крови. После выполнения мышечной работы концентрация паратгормона имела тенденцию к повышению, хотя достоверных сдвигов в содержании гормона не обнаружено.