Инсулин в спорте
Содержание
Инсулин в спорте
Читайте основную статью: инсулин
В 1889 г. в экспериментах на животных было установлено, что удаление поджелудочной железы вызывает сахарное мочеизнурение. В 1901 г. В. Л. Соболев экспериментально подтвердил наличие в поджелудочной железе особого вещества и сформулировал принципы получения инсулина. В 1921 г. Ф. Г. Бантинг и Ч. X. Бест получили из поджелудочной железы вытяжку, устранявшую симптомы сахарного диабета. В 1925 г. из поджелудочной железы был изолирован кристаллический белок со свойствами инсулярного гормона, и в том же году было начато его промышленное производство для медицинских нужд. На протяжении 1945—1947 гг. была установлена химическая структура и молекулярная масса инсулина. В 1963 г. был осуществлен синтез этого гормона. За одну единицу действия (ЕД) принимают специфическую активность 0,04082 мг кристаллического инсулина (стандарта). В настоящее время около 4 % населения индустриально развитых стран вынуждены вводить себе инсулин по жизненным показаниям.
Физиология
Инсулин является белковым гормоном, состоящим из двух полипептидных цепочек А и В, содержащих соответственно 21 и 30 аминокислот, соединенных между собою двумя дисульфидными связями. Молекулярная масса мономера инсулина составляет 5733,5. Синтезируется инсулин β-клетками островкового аппарата Лангерганса поджелудочной железы и, возможно, околоушными слюнными железами. Ступенчатый протеолиз приводит к образованию проинсулина. После формирования дисульфидных мостиков отщепляется связующий пептид, после чего образуется биологически активный инсулин.
Поджелудочная железа здорового человека содержит эквивалент 200 ЕД инсулина. Регуляция секреции инсулина — комплексный процесс, включающий стимуляторы (глюкозу, аминокислоты, свободные жирные кислоты, энтерогормоны и др.), действие которых усиливается ионами кальция, и ингибиторы (соматостатин, простагландины, адреналин и сам инсулин). Кроме того, влияние оказывает вегетативная нервная система: симпатическая — тормозящее, парасимпатическая — стимулирующее. Нормальная секреция инсулина включает две компоненты: базальную, препятствующую гиперкатаболизму натощак, и стимулированную приемом пищи. Освобожденный из поджелудочной железы инсулин циркулирует в крови в свободной и в связанной с белками форме.
Свободный гормон стимулирует усвоение глюкозы как мышечной, так и жировой тканью, а связанный гормон действует специфически лишь на жировую ткань. Инактивация инсулина происходит в печени и в других инсулиночувствительных органах и тканях.
Эффекты инсулина
Инсулину принадлежит важная и многогранная роль биокатализатора процессов обмена веществ. Он способствует переходу глюкозы из крови в ткани и ее превращению в печени и скелетных мышцах в гликоген. Инсулин повышает проницаемость биологических мембран для глюкозы, аминокислот, ионов и кислорода и стимулирует их потребление тканями. Под влиянием инсулина усиливаются процессы окислительного фосфорилирования вследствие активирования цикла трикарбоновых кислот и гексокиназной реакции, которая является первым и ключевым этапом метаболизма глюкозы. В тканях глюкоза содержится преимущественно в интерстициальной жидкости, а глюкогексокиназа — внутри клеток. Повышая проницаемость клеточных мембран, инсулин способствует проникновению глюкозы в цитоплазму клеток, где она подвергается воздействию фермента. Он ингибирует активность глюкозо-6-фосфатазы, которая катализирует гликогенолиз.
Инсулин усиливает анаболические эффекты в клетках: увеличивает синтез белков, липидов и нуклеиновых кислот, активирует окисление жирных кислот и влияет на рост организма. Как антикатаболический фактор он тормозит гликонеогенез и препятствует дегидрогенированию свободных жирных кислот и образованию предшественников глюкозы.
При дефиците инсулина или снижении чувствительности тканей к эндогенному гормону организм теряет способность потреблять глюкозу и развивается сахарный диабет. Ведущими симптомами сахарного диабета являются жажда и полиурия (6—10 л в сутки), гипергликемия (6,7 ммоль-л"1 и выше, определяемая натощак) и глюкозурия (10—12 %), снижение содержания гликогена в печени и мышцах, нарушение обмена белков, неполное окисление жиров с повышением их содержания в крови (липидемия) и метаболический ацидоз (кетонемия). При тяжелом сахарном мочеизнурении возможна диабетическая кома. При низком уровне активного инсулина в крови увеличивается концентрация глюкозы, свободных жирных кислот и аминокислот, т. е. веществ, играющих определенную роль в патогенезе диабетической ангиопатии и артериосклероза.
Сахарный диабет
Исходя из патогенеза и клинической картины, сахарный диабет подразделяется на два типа: тип I — инсулинзависимый и тип II — инсулиннезависимый.
В первый тип включают больных с первичным поражением бета-клеток поджелудочной железы, приводящим к снижению синтеза инсулина. Эта форма встречается преимущественно у детей и лиц молодого возраста.
В основе сахарного диабета второго типа лежит снижение чувствительности тканевых рецепторов к эндогенному инсулину вследствие нарушения обменных процессов, а также нарушения нейрогуморальной регуляции секреции островкового аппарата поджелудочной железы. II тип встречается у лиц пожилого и среднего возраста, часто сопровождается ожирением.
Препараты инсулина
Для фармакотерапии сахарного диабета I типа применяют препараты инсулина. При сахарном диабете II типа используют синтетические сахароснижающие препараты, в некоторых случаях их действие дополняют введением инсулина. Инсулин, полученный из поджелудочной железы крупного рогатого скота, свиней и китов, обеспечивает сравнительно непродолжительный лечебный эффект. Добавляя к инсулину стабилизирующий низкомолекулярный белок протамин, а также цинк (0,08 мг на 1 мл препарата), фосфатный или ацетатный буфер либо полимерную основу (низкомолекулярный поливинилпирролидон), получают препараты пролонгированного действия (депо-препараты).
Наиболее кратковременным действием обладает инсулин для инъекций (6 ч), средней продолжительности — суспензия цинк-инсулина (аморфного), а самым продолжительным — созданный на полимерной основе инсулиндез (30— 36 ч).
Основным показанием к применению препаратов инсулина в клинике является сахарный диабет. Дозы инсулина устанавливают индивидуально, в зависимости от тяжести заболевания, состояния больного и содержания сахара в моче (1 ЕД гормона на 2—5 г выделенного с мочой сахара).
Инсулины короткого действия применяют для лечения диабетической комы. Препараты депо-инсулина назначают с таким расчетом, чтобы максимальный гипогликемический эффект совпадал по времени с периодом наибольшей глюкозурии и гипергликемии. Эти препараты вводят утром, натощак. Малые дозы инсулина (5—8 ЕД) как анаболического гормона применяют при кахексии, фурункулезе, токсикозе беременных, при язвенной болезни, гепатите и других заболеваниях в сочетании с усиленным белково-углеводным питанием и введением глюкозы. В психиатрической практике инсулин применяют для развития гипогликемического шока при некоторых формах шизофрении.
Инсулин в спорте
Применение инсулина в спорте в качестве допинга обусловлено тем, что этот гормон характеризуется мощным анаболическим и антикатаболическим эффектом в отношении белкового, углеводного и жирового обмена. При введении достаточно высокой дозы инсулина в организм извне происходит выраженное снижение содержания глюкозы в крови и включается защитная реакция — усиление выброса гормона роста, который способствует подъему уровня сахара в крови. В некоторых случаях уровень гормона роста может повышаться в 5—7 раз. Это приводит к резкому усилению анаболизма. Помимо того, что инсулин сам по себе после инъекции провоцирует выброс гормона роста, неопровержимо доказано и то, что он еще и многократно усиливает его действие, так же, как и анаболические стероиды. Становится понятным, почему в последние годы в спорте стала так популярна комбинация соматотропин + инсулин + анаболические стероиды.
Кроме уровня инсулина, очень большое значение имеет чувствительность тканей к этому веществу. Известно, что простые сахара не должны присутствовать в диете квалифицированного бодибилдера. Это особенно важно, поскольку многие люди имеют проблемы с метаболизмом инсулина, ничего не подозревая об этом. Большинство культуристов не думает об этом, полагая, что поскольку они не больны сахарным диабетом, то для них это не имеет важного значения. В то же время многим из них непонятно, почему они не могут избавиться от самых последних и часто решающих капель подкожного жира. Причиной может быть метаболическое нарушение, известное как "инсулиновая резистентность", или нечувствительность к инсулину, которое проявляется в том, что организм вырабатывает достаточное количество инсулина в ответ на повышенные уровни глюкозы в крови, но не реагирует должным образом на сам инсулин. Это расстройство стало настолько распространенным, что эксперты из Центра контроля над заболеваниями в Атланте (США) предполагают, что один из каждых четырех американцев является инсулинорезистентным.
Бодибилдеры, которым довелось попасть в эту категорию, имеют большие трудности с достижением рельефности на богатых углеводами и бедных жирами диетах, которые являются почти "законом" для большинства соревнующихся культуристов. Сладкие и содержащие крахмал углеводные пищевые продукты, подобные рису, картофелю и макаронам, обычно вызывают высокую инсулиновую реакцию. Иногда они заставляют высвобождаться больше инсулина, чем может утилизировать резистентный к нему человек.
Избыток этого гормона воспринимается организмом как токсический фактор. Чтобы защитить себя, организм преобразовывает избыток углеводных калорий в триацилглицеролы, которые затем запасаются как жир. Это может объяснять, почему богатые углеводами/бедные жиром диеты делают некоторых бодибилдеров "жирными".
Применение инсулина в спорте может быть обоснованным и эффективным только при контроле уровня глюкозы в крови, а также при концентрации в ней С-пептида. не выходящей за рамки физиологических норм, Рациональным и физиологически обоснованным является применение только препаратов короткого действия. Одним из самых безопасных препаратов инсулина является Humulin R производства фирмы "Eli Lilly" (США). Он быстро начинает действовать и имеет самую короткую продолжительность действия. Другие виды инсулина остаются активными в течение более длительного периода времени и могут совершенно неожиданно привести пользователя в состояние гипогликемии.
В спорте вокруг инсулина продолжают вестись жаркие споры. Нет единого мнения по поводу того, в каких дозировках с какой кратностью и как долго его следует применять. Поскольку эндогенная секреция инсулина может в значительной степени регулироваться при помощи диеты, упражнений и пищевых добавок, приводим несколько правил, знание которых поможет лучше контролировать уровень инсулина и сахара в крови, что повысит продуктивность тренинга.
Инсулин для набора мышечной массы
В силовых видах спорта применяется несколько методик использования инсулина для набора мышечной массы. Существуют суперэффективные, но крайне опасные и требующие строгого врачебного контроля способы создания лекарственной гипогликемии с последующим постепенным ее купированием, а также относительно безопасные, но тоже эффективные методики применения малых доз для повышения усвояемости пищевых продуктов, оптимизации синтеза гликогена и внутриклеточного белка. Первая группа методик для набора массы подразумевает принятие натощак средних и больших, но обязательно индивидуально подобранных доз инсулина короткого действия, вторая группа включает инсулиновые "подколки" в небольших дозах (3—6 ЕД) непосредственно после приема пищи. Несмотря на выраженный положительный эффект инсулина на рост мышечной массы, мы не рекомендуем экспериментировать с дозами более 6 ЕД без строгого врачебного контроля. Индивидуальная реакция на инсулин варьирует в очень широких пределах — от легкой или средней гипогликемии до внезапного начала развития гипогликемической комы, которая может убить спортсмена не через несколько лет, а спустя несколько часов после инъекции.
Поэтому прежде чем атлет начинает использовать инсулин для набора массы, он должен знать о предупредительных сигналах и признаках гипогликемии. Список признаков, которые могут указывать на начало гипогликемии, следующий: голод, сонливость, замутненное видение, депрессивное настроение, головокружение, потоотделение, сильное сердцебиение, покалывающая боль в руках, ногах, на губах или языке, светобоязнь, неспособность концентрироваться, головная боль, беспокойный сон, беспокойство, бред, раздражительность. Если атлет почувствовал один из этих предупредительных сигналов, он должен немедленно употребить пищу или углеводный напиток, содержащие сахар. Это уменьшит гипогликемию и предотвратит ее негативные последствия. Но в купировании гипогликемии есть небольшой нюанс: для того, чтобы не прекратился выброс соматотропина, нельзя купировать гипогликемию полностью, опытные атлеты умеют так грамотно принимать углеводы, что им удается поддерживать легкую гипогликемию на протяжении всего времени действия препарата, не допуская ее перехода в тяжелою форму. Выраженная гипогликемия — опасное состояние, которое даже может потребовать медицинского вмешательства. Эти признаки включают в себя дезориентировку, приступ, бессознательное состояние. Еще раз предупреждаем: тяжелая гипергликемия может, как было упомянуто выше, привести к летальному исходу.
Инсулин используется в спорте по-разному. Большинство атлетов применяют инсулин для увеличения мышечной массы немедленно после тренировки, для того, чтобы дополнительно понизить уровень сахара в крови. Используемые дозировки обычно 1-2 ЕД на 5—10 кг массы тела. Начинающие пользователи должны начать с низкой дозировки и постепенно ее увеличивать: например, сначала принимают 2 ЕД, затем дозировку увеличивают на 2 ЕД на каждой следующей тренировке; постепенно доводят ее до 20—40 ЕД в день. Это позволяет определить оптимальную дозировку. Дозировки инсулина могут значительно отличаться в зависимости от чувствительности атлетов к инсулину и использования ими других препаратов. Атлеты, использующие СТГ и гормон щитовидной железы, должны увеличить дозу инсулина. Препараты инсулина должны вводиться подкожно только с помощью инсулинового шприца. Использование любого другого шприца, кроме инсулинового, недопустимо, так как в этом случае трудно рассчитать правильную дозировку.
Подкожные введения инсулина обычно делают, зажимая сгиб кожи в области брюшной полости. Чтобы ускорить действие инсулина, препарат вводят в бедро или трицепс. Большинство атлетов носят инсулин в сумке, которую оставляют в зале (инсулин должен быть охлажден, и не нагреваться в сумке!). Немедленно после тренировочного занятия атлет вводит инсулин. В пределах следующих 15 мин он должен принять энергетический углеводный напиток или съесть что-то сладкое. Атлет должен потребить, по крайней мере, 10 г углеводов на каждую единицу введенного инсулина. Примерно через час после впрыскивания инсулина, большинство атлетов принимают пищу (богатую белком) или выпивают протеиновый коктейль. Без него уровень глюкозы крови сильно понижается и спортсмен может войти в состояние выраженной гипогликемии. Многие атлеты становятся сонными после впрыскивания инсулина. Это может быть признаком гипогликемии, в таком случае спортсмену необходимо потребить большее количество углеводов и избежать искушения поспать в течение 4 ч, так как инсулин может иметь пиковый результат в течение сна. Ранее упоминавшийся Humulin R обычно остается активным 4 ч с пиком приблизительно через 2 ч после впрыскивания.
Много атлетов предпочитают вводить инсулин за 30 мин до конца тренировки и затем употребляют углеводный напиток немедленно после тренировки. Это использование сделает инсулин более эффективным при обеспечении гликогеном мышц, но это также увеличит опасность гипогликемии. Некоторые атлеты даже вводят несколько единиц перед тренировкой, чтобы улучшить накачку. Эта практика чрезвычайно опасна и применяется только опытными атлетами. Наконец, некоторые атлеты любят вводить инсулин после пробуждения утром. После введения они потребляют углеводный напиток и затем, в течение часа, завтракают. Некоторые атлеты находят это применение инсулина очень выгодным для увеличения массы, в то время как другие отмечают вследствие него тенденцию увеличения количества жира. Использование инсулина не может быть обнаружено во время допинг-теста.
Побочные эффекты
При применении препаратов инсулина следует учесть также возможность проявления следующих побочных реакций:
- тяжелая гипогликемия, признаками которой являются слабость, головокружение, тошнота, холодный пот, тахикардия, тремор, которые часто сопровождаются патологическим страхом смерти;
- гипогликемическая кома;
- аллергические реакции на инсулин (вплоть до анафилактического шока), особенно на плохо очищенные препараты животного происхождения;
- выработка антител к инсулину с развитием инсулинорезистентности (встречается крайне редко);
- местные липоатрофии и инфекционные осложнения после инъекций;
- нарушение аккомодации и инсулиновый отек.
При гипогликемии, возникшей вследствие передозировки инсулина, назначают сахар или сладкий чай, а при тяжелом состоянии (инсулиновый шок) вливают внутривенно 50 мл 40 %-го раствора глюкозы.
При коллапсе вводят под кожу 1 мл 0,1 %-го раствора адреналина гидрохлорида.
Если спортсмен делает все правильно и чутко прислушивается к своим реакциям на этот препарат, то вероятность проявления побочных эффектов весьма невелика. Очень важно делать перерывы в приеме инсулина, чтобы организм не привыкал к экзогенному инсулину и не уменьшал в ответ выработку своего собственного (следует помнить, что постоянные и продолжительные инъекции со временем могут привести к полной или частичной атрофии поджелудочной железы). Чтобы этого ни произошло, прием препарата осуществляется по следующей схеме: 2 мес прием, 3—4 мес перерыв. Такая практика применения препарата практически полностью исключает риск развития неблагоприятных изменений функции, а тем более — структуры поджелудочной железы.
Комбинированные курсы
Существуют также вещества, потенцирующие действие инсулина. К ним относятся адаптогены, ниацин, пиколинат хрома, ванадила сульфат, Альфа-липоевая кислота (lipoic acid), анаболические стероиды. К контринсулярным агентам относятся соматостатин, соматотропин, глюкагон, адреналин, гормоны щитовидной железы, глюкокортикоиды и отдельные витамины. Все это свидетельствует о том, что нужно продуманно строить фармакологическую поддержку спортсменов. Применение инсулина для реализации поставленных целей может оказаться не таким простым делом. Следует иметь в виду, что неправильное применение инсулина в целях ускорения строительства мышечной массы может вызывать диаметрально противоположный эффект — ускоренное наращивание жировых депозитов (липогенез).
Итак, разнообразные методики манипулирования уровнем инсулина и сахара в крови при грамотном и обоснованном применении являются эффективным средством восстановления и повышения спортивной результативности. При этом самым важным и сложным представляется методически, тактически и физиологически грамотное применение этих средств.
Запрет на их использование, с нашей точки зрения, малообоснован, поскольку в условиях строго врачебного контроля они могут принести определенную пользу. Для этого необходимо провести научные исследования в этом направлении. Вместе с тем при наличии запрета на применение препаратов инсулина в спорте, спортсменам и спортивным врачам следует воздерживаться от его применения.
Проверенные форумы спортивной фармакологии