Эндокринная система. Система крови выполняет самые разнообразные функции в организме

Кровь

Система крови выполняет самые разнообразные функции в организме. Не все они в равной мере являются объектом изучения спортивной медицины. Здесь рассматриваются дыхательная и защитная функции клеток крови.

Дыхательная функция крови обеспечивается эритроцитами, 95% сухой массы которых составляет пигмент гемоглобин, осуществляющий перенос кислорода. Эритроцит — дискообразная клетка, не содержащая ядра. Средний диаметр ее составляет 7,5 мкм. У здоровых мужчин число эритроцитов колеблется от 4,1 млн до 5,1 млн в 1 мкл, а у женщин — от 3,7 млн до 4,7 млн в 1 мкл.У спортсменов в условиях покоя число эритроцитов обычно соответствует нормальным стандартам.

Уменьшение числа эритроцитов (менее 4,0 млн у мужчин и 3,7 млн у женщин), или эритропения, является признаком анемии (малокровия). Патологическое значение имеет, естественно, не само по себе уменьшение числа клеток, а снижение общего количества гемоглобина, что отрицательно сказывается на кислородно-транспортной функции. Как уже говорилось, гемоглобин наряду с системой внешнего дыхания, аппаратом кровообращения является основным компонентом кардио-респираторной системы, обеспечивающей эффективное выполнение мышечной работы.

Эритропения наблюдается и у спортсменов. Причины ее многообразны. Они связаны с превалированием разрушения эритроцитов над их продукцией. К некомпенсируемому разрушению эритроцитов и, следовательно, к уменьшению количества гемоглобина могут приводить длительные нагрузки, выполняемые в интенсивном режиме. Определенную роль играет дефицит белка в пищевых продуктах.

Эритроцитоз (увеличение числа красных кровяных телец) в умеренных количествах закономерно выявляется при физической нагрузке. Это связано с так называемой гемоконцентрацией крови; при работе некоторое количество жидкой части крови (плазмы) переходит в межтканевое пространство, выделяется с потом, вследствие чего концентрация эритроцитов в единице объема движущейся крови увеличивается на 10%.

Содержание гемоглобина в крови у мужчин колеблется в пределах 130—160 г/л, а у женщин — 120—140 г/л. Зная объем циркулирующей крови, можно определить общее количество гемоглобина: у мужчин оно ориентировочно равно 800 г, а у женщин — 600 г. У спортсменов общее количество гемоглобина несколько выше, чем у нетренированных людей (Я. М. Коц, В. Д. Городецкий). Содержание его в периферической крови относительно снижено у тренирующихся на выносливость. Это, как уже говорилось связано с разрушением эритроцитов при длительных нагрузках и дефицитом образования этого пигмента крови.

И наконец, при анализе эритроцитов производят исследование скорости их оседания (СОЭ) в специальной пробирке в течение одного часа. У спортсменов она равна в среднем 4,8 мм/час, а у спортсменок — 7,3 мм/час. Эти величины несколько ниже тех, которые определяются числом эритроцитов, что, по-видимому, связано с особенностями химизма плазмы крови у спортсменов, наличием в ней положительно заряженных крупнодисперсных белковых молекул. При нагрузке СОЭ увеличивается. То же самое отмечается при восстановительных процессах.

Защитную функцию крови выполняют лейкоциты. В крови циркулирует несколько видов зернистых форм лейкоцитов, в том числе гранулоциты и лимфоциты. Гранулоциты подразделяются на ней-трофилы, эозинофилы, базофилы и моноциты. Все эти клетки участвуют как в неспецифической, так и в специфической реакции на появление в крови антигенов различного происхождения.

Лейкоциты встречаются в одинаковом количестве в крови мужчин и. женщин — 4000—8800 в 1 мкл. Количество лейкоцитов весьма вариабельно, оно меняется в процессе пищеварения, выполнения физической нагрузки и даже под влиянием интенсивной инсоляции. Увеличение числа лейкоцитов — лейкоцитоз — закономерно наблюдается при воспалительных процессах. В этих случаях число лейкоцитов может увеличиваться до 20 000 и больше. Лейкопения (число лейкоцитов менее 4000) имеет место при лучевой болезни, поражениях печени (например, при циррозе) и т. д.

Нейтрофилы — это клетки диаметром 10—15 мкм, содержащие ядро. Благодаря их высокой подвижности и фагоцитарным свойствам, они выполняют важную защитную роль в организме: выделяют пирогенные и бактерицидные вещества, активно участвуют в реализации воспалительных реакций, изменяя проницаемость сосудов.

В зависимости от формы ядра нейтрофилы подразделяются на палочкоядерные и сегменто-ядерные. Первые из них относятся к незрелым формам. Появление их в увеличенном количестве свидетельствует об активной лейкоцитарной реакции на поражение организма.

Эозинофилы участвуют в различных аллергических реакциях. Поэтому увеличение их в периферической крови (до 10—12%) наблюдается, например, при бронхиальной астме, астомоидных бронхитах. Часто эозинофилия имеет место при глистных инвазиях. Размеры эозинофи-лов — 12—15 мкм.

Базофилы — это самые мелкие лейкоциты. Число их редко увеличивается. Роль базофилов в патологических реакциях наименее изучена. Есть указание на их ограниченное участие в аллергических реакциях. Наличие в базофилах гепарина — вещества, препятствующего свертыванию крови, указывает на их участие в этом процессе.

Уже говорилось о двух типах лимфоцитов (Т и В), выполняющих функции иммунологической защиты организма. Они обеспечивают так называемый специфический клеточный иммунитет и «управляют» гуморальным иммунитетом. Г-лим-фоциты обеспечивают клеточный иммунитет, имеют различную функциональную природу, на своей поверхности несут специальные рецепторы. Иммуноглобулиновые рецепторы имеются также и на поверхности В-лимфоцитов. В иммунный ответ обычно включаются как лимфоциты, так и макрофаги — клетки, открытые И. И. Мечниковым. Размеры лимфоцитов сравнительно невелики — около 10 мкм. Количество их представлено в табл. 15.

Таблица 15. Лейкоцитарная формула в процентах и абсолютных величинах (по Р. П. Золотницкой)

Виды лейкоцитов	Содержание лейкоцитов
в процентах	количество в 1 мкл
Нейтрофилы палочкоядерные	1—6	40—300
Нейтрофилы сег-ментоядерные	47—72	2000—5500
Эозинофилы	0,5—5	20—300
Базофилы	0—1	0—65
Лимфоциты	19—37	1200—3000
Моноциты	3—11	90—600

Лимфоцитоз у спортсменов встречается крайне редко, особенно абсолютный. Он наблюдается при коклюше, туберкулезе, базедовой болезни и т. д. Относительный лимфоцитоз встречается при лейкопении, когда уменьшено число нейтрофилов. Это бывает при гриппе, кори и других заболеваниях.

Моноциты — самые крупные клетки «белой» крови, размером 15—20 мкм. Они выполняют фагоцитарную функцию, т. е. осуществляют неспецифическую защиту организма от антигенов любого вида. Моноциты свободно проходят через стенки кровеносных сосудов (так же, как и нейтрофилы), захватывают микробные тела, остатки разрушенных клеток, простейших и осуществляют их переваривание (внутриклеточное пищеварение). Кратковременный моноцитоз, более 11%, наблюдается при вирусных поражениях типа ветряной оспы, краснухи; затяжной моноцитоз — при некоторых хронических заболеваниях (малярия, инфекционный моно-нуклеоз и др.).

При оценке лейкоцитарной формулы, приведенной в табл. 15, необходимо учитывать миогенный лейкоцитоз (увеличение числа лейкоцитов), впервые описанный А. П. Егоровым еще в 1926 г. Миогенный лейкоцитоз развивается при физической нагрузке и зависит от ее интенсивности и функционального состояния организма. Выделяют 3 стадии, а точнее, 3 формы миогенного лейкоцитоза. Первая форма наблюдается при легкой нагрузке. Лейкоцитоз достигает 10—12 тыс. в 1 мкл, лейкоцитарная формула сдвигается в сторону преобладания лимфоцитов (до 50% вместо 37% максимального значения), и поэтому ее называют лимфоцита р н о й.

Вторая форма обозначается как нейтрофильная. Она развивается при длительных и интенсивных нагрузках. Лейкоцитоз достигает 16—18 тыс. в 1 мкл, в периферической крови преобладают нейтрофилы, в том числе юные и палочкоядерные, что говорит о реакции костного мозга на физическую нагрузку.

И наконец, третья форма — интоксикационная. Она проявляется в двух вариантах: регенеративном, который характеризуется резким лейкоцитозом (до 35—50 тыс. в 1 мкл), резким ростом нейтрофилов (особенно молодых форм), уменьшением числа лимфоцитов, исчезновением эозинофилов, и дегенеративном, который имеет сходную с описанной лейкоцитарную формулу, но не столь выраженный лейкоцитоз (10—15 тыс. в 1 мкл).

Принято считать, что первая форма миогенного лейкоцитоза свидетельствует о высоком функциональном состоянии организма спортсмена. В этом случае она наблюдается не только при легкой, но и при напряженной работе.

Нейтрофильная и особенно интоксикационная формы миогенного лейкоцитоза указывают на снижение уровня функционального состояния организма (особенно если работа не была чрезмерной).

Представленные данные следует использовать в широкой практике врачебного контроля в процессе тренировочных занятий.

В заключение следует остановиться на так называемых кровяных пластинках — тромбоцитах. Эти маленькие клетки (размер их 2—4 мкм) обеспечивают свертывание крови при различного рода кровотечениях. В этом отношении их роль для спортивной медицины, часто сталкивающейся с кровотечениями, крайне важна. Число тромбоцитов колеблется в довольно широких пределах — от 180 000 до 320 000 в 1 мкл.

Тромбоцитопения (число кровяных пластинок может падать до 80 000 в 1 мкл) является одним из проявлений гемофилии — наследственного заболевания, характеризующегося избыточной кровоточивостью, а также болезни Верльгофа и некоторых других заболеваний.

Умеренный тромбоцитоз может наблюдаться при изменениях реактивности организма и протекании пролиферативных реакций.

К эндокринной системе относятся железы внутренней секреции: гипофиз, эпифиз, щитовидные, паращитовидные, зобная, поджелудочная, надпочечные и половые железы. Их объединяет общность роли в регуляции функций организма. Эндокринные железы выделяют в кровь биологически активные вещества — гормоны, которые совместно с нервными импульсами и медиаторами входят в комплекс более высокого порядка — систему нейрогуморальной регуляции. К этой системе можно отнести и другие клетки и ткани, способные вырабатывать биологически активные вещества (факторы роста, тканевые гормоны), обладающие действием на другие клетки.

В эндокринной системе можно усмотреть определенную иерархию подчинения. Высшая ее ступень представлена гипоталамусом — отделом мозга, где вырабатываются вещества, управляющие работой гипофиза, который, таким образом, выступает в качестве второй ступени. Гормоны гипофиза управляют деятельностью периферических желез — третьей ступенью. Наряду с этой прямой связью в эндокринной системе действует и обратная связь, выражающаяся в тормозящем эффекте избыточных концентраций гормонов периферических желез на работу гипофиза и гипоталамуса.

Эндокринные органы регулирующим влиянием своих гормонов (число которых превышает 50 соединений) охватывают широкий круг функций органов и обменных процессов.

Гормональная регуляция характеризуется широтой вовлечения в реакцию одновременно многих органов и клеточных образований и специфичностью их ответов. Обширность зон гормонального влияния объясняется тем, что гормоны, секретируемые эндокринными железами, поступают в кровоток и разносятся кровью по всему организму. Специфичность реакции органов на действие гормона определяется наличием в них особых структур — рецепторов (проявляющих избирательную чувствительность к определенным гормонам). Рецепторы клеток представляют собой молекулы сложных белков, «встроенные» в мембрану и находящиеся в цитоплазме. Они специфически приспособлены для связывания соответствующих гормонов и включения их в цепь химических процессов, происходящих в клетке.

Эндокринные железы способны изменять интенсивность секреции гормонов в соответствии с потребностями организма. Обычно в условиях покоя уровень секреции минимален, что сопровождается наименьшей концентрацией гормонов в крови. Однако некоторые гормоны, наоборот, содержатся в крови в наибольшем количестве в ночное время, в период сна. Для многих гормонов установлен определенный биологический ритм, подчиняясь которому концентрация их в крови претерпевает циклические колебания в течение суток (гидрокортизон, соматотропины и т. д.) или более длительного промежутка времени (эстрогены у женщин). Концентрация гормонов реагирует также на прием пищи (инсулин, глюкогон), на изменение положения тела (альдостерон).

Физическая нагрузка, требующая существенного изменения интенсивности метаболических процессов не только в сердце и скелетных мышцах, но и во всем организме, сопровождается значительными изменениями секреции и концентрации ряда гормонов. Импульсы, поступающие из моторных центров мозга и из работающих мышц, приводят в действие программу, которая через повышение симпатоадреналовой активности влияет на секрецию инсулина, ренина, панкреатического полипептида, а через гипоталамус — на секрецию соматотропина, кортикотропина, пролактина, тиреотропина.

Наряду с этим срочным гормональным ответом в результате повторных нагрузок у тренированных спортсменов обнаруживаются отличия от нетренированных людей в уровне содержания гормонов в крови как в покое, так и при физической нагрузке (табл. 16).

Таблица 16. Эндокринные изменения при физических упражнениях и в состоянии тренированности (по Гальбо, Лембу)

Гормон	Ответ на физическую нагрузку	Состояние тренированности
Адреналин, норадреналин	Повышение	В покое не изменены, меньшее повышение при одинаковой нагрузке
Гидрокортизон	Повышение при продолжительных упражнениях	Нет изменений
Инсулин	Снижение	Возможно снижение в покое, меньшее снижение при нагрузке, в том числе при максимальной
Глюкагон	Повышение при продолжительной работе	В покое нет изменений, меньшее повышение при любой нагрузке
Соматотропин	Повышение	В покое — нет, при нагрузке — легкое повышение
Соматостатин	Повышение	Нет данных
Вазопрессин (АДГ)	Повышение	Легкое повышение при нагрузке, в покое — нет изменений
Тиреотропин	Повышение	Нет данных
АКТ Г	Повышение	В покое — нет изменений, возможно большое повышение при нагрузке
Пролактин	Повышение	Нет данных
Эндорфины	Повышение	Возможно большое повышение при нагрузке
Паратгормон	Возможно повышение	Нет данных
Альдостерон	Повышение	Нет изменений
Тестостерон	Легкое повышение	Нет изменений
Эстрадиол, прогестерон	Повышение	Меньшее повышение при той же нагрузке
Простагландины	Повышение	Нет данных

Одним из первых реагирует на физическую нагрузку мозговой слой надпочечников, что проявляется в резком повышении секреции катехоламинов — адреналина и норадреналина. Это и понятно, так как эти гормоны участвуют в регуляции деятельности сердца (учащение и усиление его сокращений), дыхательной системы (расширение бронхов), мобилизации энергетических ресурсов путем усиления гликогенолиза и липолиза, окислительных процессов, активизации работы мозга и т. д. Следовательно, адреналин и норадреналин стимулируют содружественное активное участие ряда функциональных систем в обеспечении физической работы.

У спортсменов усиление секреции катехоламинов может наблюдаться и в предстартовый период в порядке психоэмоциональной реакции на ожидание соревнования. В известной мере это полезное возбуждение, оказывающее действие, подобно разминке. Однако при чрезмерном возбуждении или длительном ожидании старта может наступить истощение реакции и в момент старта необходимый эффект не сможет проявиться.

При физической нагрузке закономерны изменения концентрации в крови гормона коры надпочечников гидрокортизона, а в моче — его метаболитов. Эти гормональные сдвиги отражают повышение активности коры надпочечников, гормоны которых играют важную роль в адаптации организма к различным воздействиям — стрессорам. В соответствии с общими закономерностями участия этой эндокринной железы в реакции стресса при длительном физическом напряжении повышение концентрации гормонов может смениться ее понижением, что отражает фазу угнетения активности железы.

При длительной напряженной работе значительную роль в обеспечении мышечных сокращений энергией играют гормоны, участвующие в регуляции обмена углеводов и жиров: инсулин, глюк а гон, соматотропин. Содружественность участия ряда гормонов в регуляции ответа на физическую нагрузку позволяет говорить о гормональном ансамбле, организующем эту реакцию.

Изменение содержания гормонов в крови и их метаболитов в моче у здоровых спортсменов носит преходящий характер и обнаруживает закономерную связь с периодом физической нагрузки и восстановления после нее. При сохранении изменений в течение более длительного периода необходимо тщательное обследование с целью исключения подозрения на эндокринное заболевание.

Заболевания эндокринных желез чаще всего бывают результатом опухолевого поражения, деструкции или дистрофии железы и проявляются характерными изменениями внешнего вида больного и нарушением обмена веществ, вызванными избытком или недостатком соответствующего гормона в организме. Реже болезнь может быть результатом нарушения функционирования рецепторов в тканях.

Эндокринные болезни относительно редки, а у спортсменов, подвергающихся отбору, встречаются чрезвычайно редко. Тем не менее следует иметь в виду, что чаще других встречается сахарный диабет (поражение поджелудочной железы), базедова болезнь (поражение щитовидной железы), акромегалия и ее вариант гигантизм (поражение гипофиза), гипер- и гипокортицизм (поражение коры надпочечников), феохромоцитома (поражение мозгового слоя надпочечников) (табл. 17).

Таблица 17. Наиболее часто встречающиеся эндокринные болезни и их проявления у спортсменов

Болезнь	Основной механизм патогенеза	Проявление болезни
Сахарный диабет	Недостаточность гормона поджелудочной железы — инсулина (абсолютная или относительная)	Избыток сахара в крови, появление его в моче, жажда, склонность к гнойничковым поражениям кожи, поражение почек, сетчатки глаз
Токсический зоб, тиреотоксикоз, базедова болезнь	Избыток гормонов щитовидной железы — тироксина и трийодтиронина	Похудение, зоб, пучеглазие, тахикардия, непереносимость жары, повышенный уровень основного обмена, тремор пальцев рук
Акромегалия	Избыток гормона гипофиза — соматотро-пина (во взрослом возрасте)	Увеличение конечностей, выпячивание нижней челюсти
Гигантизм	Избыток гормона гипофиза — соматотро-пина (в детстве)	Чрезмерно высокий рост, увеличение длины конечностей
Гиперкортицизм	Избыток гормона коры надпочечников — гидрокортизона	Наклонность к ожирению, неравномерное распределение жира — преимущественно на животе и груди, появление рубцовых полос на теле, одутловатое лицо, «бычий» затылок, повышение АД, повышение сахара в крови
Гипокортицизм (аддисонова болезнь)	Недостаток гормона коры надпочечников — гидрокортизона	Похудение, пигментация кожи, желудочно-кишечные расстройства, понижение АД, слабость, понижение сахара в крови
Феохромоцитома	Избыток гормонов мозгового слоя надпочечников — адреналина и норадрена-лина	Повышение АД в форме кризов с сердцебиением, головной болью, потливостью, приливами; тенденция к похудению, к повышению сахара в крови

Возникновение эндокринной болезни позволяет заподозрить появление характерного симптомокомплекса, устанавливаемого при опросе и осмотре и подтверждаемого объективными методами исследования — измерением АД, электрокардиографией, рентгенографией, измерением основного обмена и в особенности исследованием концентрации в крови гормонов, а в моче их метаболитов. Современные методы исследования гормонов (хроматография, спектро фотометрия, флуорометрия, радиоиммуноанализ, иммунофермент-ный анализ) в сочетании с нагрузочными пробами дают возможность точно установить уровень первичного поражения эндокринной системы — гипоталамический, гипофизарный или периферический.

Исследования гормонов позволяют также обнаруживать повышение уровня гормонов экзогенного характера, т. е. вызванное введением гормонов извне (например, прием допинга). Злоупотребление препаратами-гормонами является не только нарушением спортивной этики, но и вредным для организма воздействием, которое может нарушить нормальное функционирование эндокринной системы, в частности привести к поражению гипоталамо-гипофизарно-полового механизма.

Дата добавления: 2014-01-04