«Химия» в спорте. Что и как? Часть 4 – Гормон роста. Нюансы физиологии.

Так почему же, вопреки утверждениям о бесполезности и даже опасности, наперекор запретам и уголовному преследованию, спортсмены все-таки используют гормон роста?

Давайте же, как обещано, заглянем в глубины организма, поинтересуемся некоторыми нюансами физиологии.

In vivo, то есть в живом человеке, гормон роста секретируется передней долей гипофиза под контролем гормонов гипоталамуса (соматостатина, GHRH и грелина). Он выбрасывается в кровь импульсами и очень быстро распадается, так что концентрация его в организме очень нестабильна. За сутки мозг молодой женщины производит на 50% больше гормона роста, чем мозг мужчины. Секреция GH зависит от менструального цикла, так как влияют на него и эстрадиол (усиливает), и прогестерон (ослабляет). Кстати, ошибаются те, кто считает, что пресловутый ПМС – удел только женщин. Для мужчин это тоже норма. Гормоны-то те же! Впрочем, менструальные ритмы характерны и для приматов, и для прыгунчиковых, и даже для летучих мышей. Прием глюкозы тоже уменьшает продукцию GH (16). Только не путайте прием глюкозы с приемом сахара или шоколада.

Конституция человека сама по себе уже влияет на секрецию GH: у людей с ожирением его концентрация значительно снижается за счет того, что период распада укорачивается; однако у тех, кто садится на диету, уровень GH восстанавливается. Скорее всего, это связано с регулирующим действием другого гормона – IGF-I (17). Грелин усиливает секрецию GH, однако и уровень грелина снижается у людей с избыточным весом (18). И наоборот, больные анорексией демонстрируют повышенный уровень грелина и GH. У маленьких детей GH вырабатывается относительно мало, но секреция его утраивается в пубертатном периоде; затем секреция ослабевает примерно на 14% в десятилетие, до самой старости (19). Впрочем, с возрастом также снижается и секреция IGF-I и IGFBP-3 (20,21,22).

А как обстоят дела у спортсменов?

Физические упражнения, как выяснилось, весьма важны для регуляции секреции GH и IGF-I (20). Гормональный ответ организма зависит от продолжительности и интенсивности нагрузки, подготовленности атлета, его конституции, и даже от температуры окружающей среды (23,24). Самый мощный ответ гормона роста на спортивные нагрузки наблюдается у юных девушек; с возрастом это «проходит» (25).
Кстати, для оптимизации секреции гормона роста необходимо соблюдать баланс между продолжительностью нагрузки и ее интенсивностью (26).

Анаэробная нагрузка сильнее стимулирует выброс GH по сравнению с длительными аэробными упражнениями (27). В этом смысле, как мне представляется, омолаживающий эффект бодибилдинга значительно превосходит эффект от аэробики. Хотя у аэробики, конечно же, есть свои плюсы, с секрецией гормона роста не связанные.

С возрастом и по мере развития ожирения связь между физической нагрузкой и секрецией GH ослабевает (24). Практически это означает, что пожилым, а тем более растолстевшим людям физическая нагрузка нужна даже больше, чем молодым и здоровым!

Фактов, подтверждающих стимулирующее влияние GH на спортивную форму атлетов среднего уровня крайне мало, а положительное влияние GH на результаты элитных атлетов не установлено и по сей день (8, 28). Подавляющее большинство фактов ощутимого действия введенного извне GH следует из исследований и экспериментов с использованием тяжелобольных людей или людей с дефицитом GH.

Тем не менее атлеты упорно принимают GH, причем в комбинации с другими допингами, в первую очередь со стероидами. Как считают специалисты, именно синергическое действие стероидов и гормона роста обусловливает вожделенный эффект. Кроме того, и режим тренировок и отдыха, и диеты – всё это серьезно влияет на синтез GH. Со всей очевидностью, воспроизвести это в условиях эксперимента практически нереально. Именно поэтому некоторые ученые считают целесообразным полагаться на мнение практикующих тренеров и спортсменов, которое, несомненно, дополняет науку. Впервые это мнение реализовали на практике ученые ГДР, и результат был ошеломляющий (29). Однако и этот эксперимент в конце концов закончился на скамье подсудимых.

Каково же влияние гормона роста на спортсменов?

В первую очередь, конечно, гормон роста влияет на композицию тела. И главное тут – это его выраженное липолитическое действие (30,31). Другими словами, GH «сушит» мускулы, сжигает жир (32). По некоторым данным, прием GH увеличивает сухую чистую мышечную массу в среднем на 1.8 кг за курс (33).

Гормон роста уничтожает жир и напрямую (снижая число и активность жировых энзимов) (31), и косвенно (стимулируя секрецию других липолитических гормонов, таких как катехоламины и глюкагон). GH также усиливает действие адипоцит-адренергических рецепторов (β-адренорецепторов). Всё это, несомненно, ведет к выраженной «сушке» мышечной массы (34).

Анаболический эффект соматотропина, конечно же, самый желанный для спортсменов. Синтез протеина и рост силы – вожделенная мечта любого атлета, вне зависимости от избранного им вида спорта. В целом, безусловно, наблюдается ослабление синтеза белка в организме в связи со снижением концентрации GH и IGF-I (35-39). Гормон роста увеличивает способность организма усваивать глюкозу и аминокислоты; кстати, энергию для этих процессов GH черпает из распадающихся под его же действием жиров (31).

Почему атлеты применяют гормон роста вместе с инсулином и IGF-I? Потому, что это имеет практический смысл: инсулин и IGF-I расщепляют белки на составные части, а гормон роста их вновь собирает и укладывает во вновь строящиеся мышцы (30).

К сожалению, и в экспериментах, и на практике показано, что такое чудесное действие оказывают только нечеловеческие дозы гормона роста.

И тут нельзя забывать, что избыток гормона роста есть один из признаков тяжелейшего заболевания – акромегалии – которая сама по себе ведет к слабости мышц, диабету, кардиомиопатии. Причем врачебная практика показывает, что перед тем, как акромегалия делает человека инвалидом, жертва зачастую на протяжении нескольких лет (!) с радостью переживает увеличение силы мышц и улучшение всех жизненных показателей (40).

Вряд ли с этим стоит шутить!

Отдельно следует отметить влияние гормона роста на сухожилия. Именно крепкие сухожилия позволяют сильной мышце надежно прикрепиться к кости и реализовать свою мощь (41, 42). Вот почему атлеты охотно используют гормон роста при лечении травм. Кстати, и сами кости укрепляются под действием GH – и за счет абсорбции кальция, и за счет повышения концентрации витамина D (43,44).

Однако крайне важно понять, что в природе, в живом организме, гормон роста всегда секретируется импульсами, концентрация его меняется постоянно под действием десятков факторов, и эти колебания ни при каких условиях невозможно имитировать, вводя GH извне: вслед за введением извне следует пик, а затем мощный провал, что оказывает непредсказуемое влияние на тот же кальций и витамин D.

В следующей статье мы углубимся в изучение секретов действия гормона роста.

Литература

16. Faria AC, Bekenstein LW, Booth RA Jr, et al. Pulsatile growth hormone release in normal women during the menstrual cycle. Clin Endocrinol (Oxf). 1992;36:591-596.
17. Bermann M, Jaffe CA, Tsai W, DeMott-Friberg R, Barkan AL. Negative feedback regulation of pulsatile growth hormone secretion by insulin¬like growth factor I. Involvement of hypothalamic somatostatin. J Clin Invest. 1994;94:138-145.
18. Hartman ML, Veldhuis JD, Johnson ML, et al. Augmented growth hor¬mone (GH) secretory burst frequency and amplitude mediate enhanced GH secretion during a two-day fast in normal men. J Clin Endocrinol Metab. 1992;74:757-765.
19. Iranmanesh A, Lizarralde G, Veldhuis JD. Age and relative adiposity are specific negative determinants of the frequency and amplitude of growth hormone (GH) secretory bursts and the half-life of endogenous GH in healthy men. J Clin Endocrinol Metab. 1991;73:1081-1088.
20. Kanaley JA, Weltman JY, Veldhuis JD, Rogol AD, Hartman ML, Weltman A. Human growth hormone response to repeated bouts of aerobic exercise. J Appl Physiol. 1997;83:1756-1761.
21. Janssen JA, Stolk RP, Pols HA, Grobbee DE, de Jong FH, Lamberts SW. Serum free IGF-I, total IGF-I, IGFBP-1 and IGFBP-3 levels in an elderly population: relation to age and sex steroid levels. Clin Endocrinol (Oxf). 1998;48:471-478.
22. Donahue LR, Hunter SJ, Sherblom AP, Rosen C. Age-related changes in serum insulin-like growth factor-binding proteins in women. J Clin Endocrinol Metab. 1990;71:575-579.
23. Wheldon A, Savine RL, Sonksen PH, Holt RI. Exercising in the cold inhibits growth hormone secretion by reducing the rise in core body temperature. Growth Horm IGF Res. 2006;16:125-131.
24. Holt RI, Webb E, Pentecost C, Sonksen PH. Aging and physical fitness are more important than obesity in determining exercise-induced gen¬eration of GH. J Clin Endocrinol Metab. 2001;86:5715-5720.
25. Weltman A, Weltman JY, Hartman ML, et al. Relationship between age, percentage body fat, fitness, and 24-hour growth hormone release in healthy young adults: effects of gender. J Clin Endocrinol Metab. 1994;78:543-548.
26. Rigamonti AE, Cella SG, Marazzi N, Di LL, Sartorio A, Muller EE. Growth hormone abuse: methods of detection. Trends Endocrinol Metab. 2005;16:160-166.
27. VanHelder WP, Goode RC, Radomski MW. Effect of anaerobic and aero¬bic exercise of equal duration and work expenditure on plasma growth hormone levels. Eur J Appl Physiol Occup Physiol. 1984;52:255-257.
28. Graham MR, Baker JS, Evans P, et al. Physical effects of short-term recombinant human growth hormone administration in abstinent steroid dependency. Horm Res. 2008;69:343-354.
29. Franke WW, Berendonk B. Hormonal doping and androgenization of athletes: a secret program of the German Democratic Republic govern¬ment. Clin Chem. 1997;43:1262-1279.
30. Kraemer W, Nindl BC, Rubin MR. Growth hormone: physiological effects of exogenous administration. In: Bahrke MS, Yesalis CE, editors. Performance enhancing substances in sport and exercise. Champaign, IL: Human Kinetics. 2002:65-78.
31. Sonksen PH. Insulin, growth hormone and sport. J Endocrinol 2001;170:13-25.
32. Binnerts A, Swart GR, Wilson JH, et al. The effect of growth hormone administration in growth hormone deficient adults on bone, protein, carbohydrate and lipid homeostasis, as well as on body composition. Clin Endocrinol (Oxf). 1992;37:79-87.
33. Mekala KC, Tritos NA. Effects of recombinant human growth hormone therapy in obesity in adults: a meta analysis. J Clin Endocrinol Metab. 2009;94:130-137.
34. Crist DM, Peake GT, Egan PA, Waters DL. Body composition response to exogenous GH during training in highly conditioned adults. J Appl Physiol. 1988;65:579-584.
35. Fryburg DA, Gelfand RA, Barrett EJ. Growth hormone acutely stimu¬lates forearm muscle protein synthesis in normal humans. Am J Physiol. 1991;260:E499-E504.
36. Fryburg DA, Barrett EJ. Growth hormone acutely stimulates skeletal muscle but not whole-body protein synthesis in humans. Metabolism. 1993;42:1223-1227.
37. Lange KH, Isaksson F, Rasmussen MH, Juul A, Bulow J, Kjaer M. GH administration and discontinuation in healthy elderly men: effects on body composition, GH-related serum markers, resting heart rate and resting oxygen uptake. Clin Endocrinol (Oxf). 2001;55:77-86.
38. Welle S, Thornton C, Statt M, McHenry B. Growth hormone increases muscle mass and strength but does not rejuvenate myofibrillar protein synthesis in healthy subjects over 60 years old. J Clin Endocrinol Metab. 1996;81:3239-3243.
39. Welle S. Growth hormone and insulin-like growth factor-I as anabolic agents. Curr Opin Clin Nutr Metab Care. 1998;1:257-262.
40. Sharp RJ. Land of the giants. Growth Horm IGF Res. 2009;19: 291-293.
41. Rennie MJ. Claims for the anabolic effects of growth hormone: a case of the emperor’s new clothes? Br J Sports Med. 2003;37:100-105.
42. Doessing S, Kjaer M. Growth hormone and connective tissue in exercise. Scand J Med Sci Sports. 2005;15:202-210.
43. Lund B, Eskildsen PC, Lund B, Norman AW, Sorensen OH. Calcium and vitamin D metabolism in acromegaly. Acta Endocrinol (Copenh). 1981;96:444-450.
44. Burstein S, Chen IW, T sang RC. Effects of growth hormone replacement therapy on 1,25-dihydroxyvitamin D and calci