Двигательная активность подвергает механизмы поддерживания гомеостаза серьезной нагрузке. При остром ответе на физическую нагрузку можно наблюдать усиление обменных процессов в 10 раз и более.
Во время обычных тренировочных занятий от организма требуется периодически развивать значительное мышечное усилие и функционировать на пределе физиологических возможностей. Нагрузки, которым подвергается организм спортсмена во время соревнований, не менее значительны, чем марафонский бег продолжительностью 2 ч 10 мин или выступление спортсмена-тяжелоатлета, поднимающего штангу весом в четыре раза больше массы его собственного тела. Механизмы, позволяющие организму переносить подобные нагрузки и приспосабливаться к ним, непосредственно связаны с гормональной регуляцией физиологических систем в сочетании с острыми и хроническими адаптационными изменениями.
В течение последних 50 лет и более физиология спорта и двигательной активности продолжала расширять исследования гормональных механизмов, опосредующих индуцированные физической нагрузкой адаптации. Например, в силовой тренировке основное значение для острого ответа при выполнении физических упражнений и последующего ремоделирования тканей имеют многие компоненты эндокринной системы (Kraemer, Ratamess, 2003). Повышение уровня гормонов в ответ на выполнение силовых упражнений происходит в уникальных физиологических условиях. Резкое повышение содержания гормонов в системе кровообращения (причинами которого могут быть возросший уровень секреции, ослабление очистки крови в печени, уменьшение объема плазмы, снижение скорости распада), которое наблюдается как во время, так и сразу после занятия силовыми упражнениями, увеличивает вероятность взаимодействия с мембранными рецепторами клеток тканей-мишеней (т. е. с белками) либо с ядерными/цитоплазматическими рецепторами клеток тканей-мишеней (т.е. со стероидными рецепторами) (Кraemer, 2000). Наряду с изменениями концентрации гормонов в крови возрастает количество доступных для связывания рецепторов, а также происходят другие изменения на клеточном уровне. Взаимодействие гормона с рецептором включает множество процессов, кульминацией которых являются специфические варианты, например увеличение синтеза белка в мышцах. Таким образом, начиная от роли анаболических гормонов (гормона роста, тестостерона, ИФР) в синтезе белка в ответ на занятия силовыми упражнениями и заканчивая значением инсулина в метаболизме гликогена при тренировке выносливости, механизмы гормональной регуляции начинают занимать все более заметное место в науке о двигательной активности и спорте. Вследствие вездесущего характера гормонов ни одна физиологическая система не может адекватно функционировать и адаптироваться к различным формам двигательной активности без их участия. Результатом такого повсеместного влияния гормонов стал рост интереса к эндокринологии у специалистов, занимающихся исследованиями двигательной активности и спорта.
Двигательная активность и спорт создают уникальные физиологические условия, на которые просто невозможно экстраполировать наши представления о физиологии поддержания гомеостаза (или эндокринологии) в состоянии покоя. Занятия физическими упражнениями создают крайне специфический по своей сущности стимул. Сегодня мы знаем, что в отличие от общей схемы реакции организма на стресс, описанной Селье (1950) более 50 лет назад, стресс является крайне специфическим по своим характеристикам и опосредующим его воздействие на организм механизмом, поэтому величина гормонального ответа, равно как и его локализация в организме, может быть разной. Так, в результате выполнения силовых упражнений, в которых нагрузке подвергаются только мышцы руки, можно не обнаружить никаких изменений в содержании анаболических гормонов в крови, однако концентрация факторов роста (таких, как ИФР-1) может существенно возрастать, особенно в тканях, подвергавшихся тренировочной нагрузке. Различия в гормональном ответе могут быть обусловлены уровнем интенсивности двигательной активности — низкая интенсивность занятий сопровождается менее заметными колебаниями содержания гормонов в крови по сравнению с более высокой. Таким образом, влияние выполняемой работы, интенсивности, объема и кратности тренировочных занятий, — все это позволяет создать тренировочный стимул, который оказывает сильное воздействие после одного занятия или периодическое при регулярной двигательной активности.
Понимание роли различных гормонов в рамках отдельной физиологической системы или в случае обмена информацией между различными физиологическими системами организма представляет проблему, поскольку практически нельзя найти гормон, который бы действовал независимо. Более того, учитывая значение многоуровневого обмена информацией для оптимальной регуляции гомеостаза, для ответа на разнообразные энергетические потребности организма при воздействии физической нагрузки необходима комплексная интеграция гормональных сигналов.
И наконец, изучение роли гормонов для двигательной активности и спорта позволяет лучше понять механизм возникновения стрессовых реакций организма в период соревнований, при перетренировке и выделить ключевые факторы в программировании занятий по двигательной активности (таких, как интенсивность, кратность и продолжительность), которые могут быть оптимизированы с целью создания более совершенных тренировочных программ, и в результате — повышения спортивных показателей. Сегодня нет никаких сомнений в том, что данные, полученные в области эндокринологии, позволяют дать ответы на вопрос о физиологических основах любой стрессовой реакции, связанной с занятиями спортом или двигательной активностью.