במחקר שנערך בברזיל נבדקו תגובות הורמונאליות, מטבוליות לאימוני התנגדות שונים בשיטות אימון התנגדות שונות (אימון המשלב חזרות רבות לעומת אימון פירמידה) על הרמה המטבולית, הורמונאלית ותפיסתית של המתאמן.
10 גברים בריאים ביצעו אימון התנגדות עם חזרות רבות ואימון פירמידה כשסך הכול בכל אימון הורם אותו משקל כולל. האימונים בוצעו בהפרשים של שבועיים. התגובות ההורמונאליות נמדדו על ידי רמת האינסולין* בפלסמה, רמת הורמון גדילה, טסטוסטרון וקורטיזול והתגובות המטבוליות נמדדו ע"י רמת גלוקוז ולקטט (חומצת חלב)  בדם. המדדים נלקחו לפני כל אימון ואחריו. לפי התוצאות לא נראה שינוי בעליה בהורמונים אלו בהתאם לסוג האימון, כל המדדים עלו במידה דומה בשני סוגי האימונים.
שׂיעור הפנים והחזה, עיבוי הקול, העלאת מסת השרירים, עיבוי העצם, יצירת תאי זרע והדחף המיני (ליבידו) הנה רק רשימה חלקית של תפקידי אחד מההורמונים החשובים הקיימים בגוף – טסטוסטרון הקרוי גם הורמון המין הגברי המופרש מהאשכים אצל גברים ברמות שהן פי -20 מאשר בקרב נשים שאצלן הוא מופרש מהשחלות. בנוסף, בפן ההתנהגותי רמות גבוהות של טסטוסטרון מובילות לאגרסיביות ותחרותיות, ואילו רמות נמוכות עלולות לגרום לירידה במצב הרוח, דיכאון, עייפות ופגיעה בזיכרון. הטסטוסטרון מתחיל להיות מופרש ברמות משמעותיות בגיל ההתבגרות כאשר רמתו שונה מאדם לאדם. בגיל ההתבגרות נראית באופן בולט הגדילה לגובה והעלייה במסת השריר בעיקר בנערים צעירים לעומת נערות צעירות המעלות בכמות השומן עקב הפרשה מוגברת של הורמוני המין הנשי – הפרוגרסטרון והאסטרוגן.
הטסטוסטרון  מופרש בכמות קטנה יותר מגיל 30 ואילך ואילו מגיל 50 יש ירידה משמעותית בייצורו.  אולם אימון כוח ברמות עצימות יגרום לעלייה ביצור ההורמון ולשמירה על רמתו הגבוהה לשם שמירה על מסת השריר. חשוב לציין שצריכה של אלכוהול, סמים, השמנה מופרזת או ספורט תחרותי מוגזם משפיעים לשלילה על ייצורו. ברם, אוכלוסייה שנמצא שכמות הטסטוסטרון בגופה נמוכה מקבלת תרופות מתאימות שהן למעשה טסטוסטרון מלאכותי, שמעודד תהליכים ופעולות כמו הטסטוסטרון המיוצר באופן טבעי.
בהתייחסות לאימון גופני לטסטוסטרון השפעה רבה בכלל ובעיקר – כשמדובר באימוני כוח. מכיוון שמדובר בהורמון אנאבולי (בונה), ככל שנוכחותו בדם גבוהה יותר הרי שפוטנציאל פיתוח הכוח עולה. להלן עקרונות האימון המעודדים את ייצור ההורמון ושמירה על רמתו הגבוהה בדם:
• עבודה על קבוצות שרירים גדולות
• משקולות חופשיות עדיפות על מכונות ייעודיות
• אימון ברמת עצימות של 85% – 95% מ-RM1
• ביצוע תרגילים רבים וסטים רבים לאותה קבוצת שריר באימון
• מנוחות קצרות של 30 שניות עד דקה בין הסטים
בשנים האחרונות נעשו מחקרים רבים שבדקו את השפעת תפקוד המערכת האנדוקרינית על האימון.  ברם, חשוב לציין שבמקביל להפרשת טסטוסטרון יש הורמון חשוב נוסף הראוי לציון – קורטיזול* שהוא הורמון קטבולי – מפרק שריר. עם התארכות משך זמן האימון עולים כמויות שני ההורמונים בדם. כל עוד האימון העצים מתארך אל מתחת לשעה ורבע רמת הטסטוסטרון תהיה גבוהה מרמת הקורטיזול וכך אפקט האימון הוא אנבולי לשם היפרטרופיה שרירית. אולם מעבר לשעת אימון עולה רמת הקורטיזול מעבר לטסטוסטרון וכשרמת הקורטיזול גבוהה  מדי יש לכך השפעה שלילית על מסת השריר. מטרתו של הקורטיזול היא לאפשר התאוששות מאימונים עצימים באגירת פחמימות בשרירים בצורת גליקוגן כאשר הוא הופך חומצות אמינו (חלבון) לגליקוגן* מעלה בדם אנזימים מפרקי חלבון ומעכב ייצור חלבון. כלומר, למרות תפקידו החיוני כמשמר אנרגיה זמינה לשריר, הוא עושה זאת על חשבון בניית השריר על ידי שימוש בחלבון. כאמור, רמתו עולה בזמן אימון במקביל לרמת הטסטוסטרון ולאחר כשעה ורבע של אימון, רמתו תעבור את רמת הטסטוסטרון בדם. רמת קורטיזול של 800 מ"מול ומעלה מראה על אימון יתר ועל צורך במנוחה ממושכת לשם התאוששות ובניית שריר מחודשת. רמתו של הקורטיזול עולה גם בזמן מתח נפשי וחרדה וכן בזמן מחלה ממושכת ועקב כך נגרמת אטרופיה – ירידה במסת שריר. אכילת חלבונים ופחמימות לאחר אימון תעלה את השפעת הטסטוסטרון תוך עיכוב ההשפעה הקטבולית של הקורטיזול.
בהיבט זה מוכר ומפורסם מדד אנאבולי-קטבולי. המשמעות הנה שירידה ביחס שבין הורמון הטסטוסטרון (מדד אנאבולי) לקורטיזול (מדד קטבולי) מהווה איתות אזהרה לאימון-יתר, ירידה בהפרשת הורמון הגדילה (GH) וכתגובה למאמץ מרבי ישנה פגיעה ביכולת ההיפרטרופיה השרירית.
*קורטיזול – הורמון המופרש מהחלק החיצוני של בלוטת יתרת הכליה ומשפיע על רוב תאי הגוף. רמתו בדם עולה במהלך פעילות גופנית ממושכת ובמצבי רעב ותפקידו העיקרי הנו לעודד פירוק של חלבונים לחומצות אמינו שעשויות להפוך לגלוקוז חדש בכבד.
*גליקוגן – הצורה בה פחמימות נאגרות בגוף האדם.הגליקוגן הוא רב סוכר הנאגר בשרירים ובכבד, ובעת הצורך הגוף מפרק אותו ליחידות הגלוקוז המרכיבות אותו.הגליקוגן נאגר בכבד ובשרירים.
סקירת מחקרים בתחום:
1.במחקר שנערך בברזיל (Department of Physical Education, University of Sao Caetano do Sul, Sao Caetano do Sul, SP, Brazil ) נבדקו תגובות הורמונאליות, מטבוליות לאימוני התנגדות שונים בשיטות אימון התנגדות שונות (אימון המשלב חזרות רבות לעומת אימון פירמידה) על הרמה המטבולית, הורמונאלית ותפיסתית של המתאמן.
10 גברים בריאים ביצעו אימון התנגדות עם חזרות רבות ואימון פירמידה כשסך הכול בכל אימון הורם אותו משקל כולל. האימונים בוצעו בהפרשים של שבועיים. התגובות ההורמונאליות נמדדו על ידי רמת האינסולין* בפלסמה, רמת הורמון גדילה, טסטוסטרון וקורטיזול והתגובות המטבוליות נמדדו ע"י רמת גלוקוז ולקטט (חומצת חלב)  בדם. המדדים נלקחו לפני כל אימון ואחריו. לפי התוצאות לא נראה שינוי בעליה בהורמונים אלו בהתאם לסוג האימון, כל המדדים עלו במידה דומה בשני סוגי האימונים.
2. במחקר נוסף שנערך גם הוא בברזיל (Exercise Research Laboratory, Physical Education School, Federal University of Rio Grande do Sul, Porto Alegre, Brazil ) נבדקו תגובות הורמונאליות של גברים מאומנים ולא מאומנים בגיל העמידה לאימוני התנגדות. 21 גברים בגיל העמידה השתתפו במחקר, 10 מהם שובצו בקבוצת הניסוי שביצעה אימוני כוח, 11 שובצו בקבוצת ביקורת שלא התאמנה.  קבוצת הניסוי תרגלה אימוני כוח להיפרטרופיה של השרירים לפחות 3 שנים. כוח שרירי פלג גוף עליון ותחתון נמדדו על ידי מבדק חזרה אחת במשקל מרבי (RM1). לאחר שלוש שנים נערך הניסוי בו חברי שתי הקבוצות השתתפו באימון התנגדות. דגימות דם נלקחו משתי הקבוצות במנוחה ולאחר אימון המורכב ממספר סטים בעצימות של 75% מכוח השריר המרבי. על ידי דגימות הדם נקבעו הרמות של הטסטוסטרון הכולל (TT), הטסטוסטרון החופשי (FT). לאחר האימונים נמצאה עליה ברמת ההורמונים אצל קבוצת הביקורת, פרט לטסטוסטרון החופשי שעלה  דווקא בקבוצת הניסוי. לפי הממצאים כנראה יש שינויים אנאבוליים וקטבוליים ונוצרת עמידות הורמונלית לתרגילי התנגדות אצל גברים בגיל העמידה שעוסקים באימוני התנגדות היוצרים היפרטרופיה של השריר לאורך זמן.
3. במחקר שנערך בארצות הברית ( Human Performance Laboratory, Ball State University, Muncie, Indiana, USA ) נבדקה ההשפעה של אימוני התנגדות קשים על התגובה ההורמונאלית של גברים צעירים לעומת מבוגרים. המחקר בדק את ההסתגלות של המערכת האנדוקרינית לאימוני התנגדות קשים אצל גברים צעירים לעומת מבוגרים. הנבדקים חולקו לקבוצת בני 30 וקבוצת בני 62, שהשתתפו בתכנית אימוני התנגדות במשך 10 שבועות. דגימות דם נלקחו לפני אימון, מיד לאחריו ובמנוחה לאחר 5, 15 ו-30 דקות, שלושה שבועות לפני הניסוי, בתחילת הניסוי, שישה שבועות אחרי ובתום הניסוי – לאחר 10 שבועות. בדגימות הדם נבדקו רמות הטסטוסטרון הכללי, הטסטוסטרון החופשי, קורטיזון, הורמון גדילה, לקטט ו-ACTH. האימון כלל 4 חזרות של 10 סקווט בהתנגדות מקסימלית, מנוחה של דקה וחצי בין הסטים. חוזק הירכיים וביצוע הסקווט השתפרו אצל 2 הקבוצות. בקבוצת הצעירים נראתה עליה גדולה יותר בטסטוסטרון החופשי והכולל הן באימון והן במנוחה. קבוצת המבוגרים הראתה עליה משמעותית ברמות הטסטוסטרון הכולל מיד לאחר האימון וירידה משמעותית בקורטיזול בזמן מנוחה. לפי הממצאים גברים מבוגרים מגיבים בתגובה הורמונאלית מוגברת בשלב הראשוני של תכנית אימוני ההתנגדות, אך התגובה שונה מזו שנראית אצל הגברים הצעירים.
4. במחקר נוסף שנערך בארצות הברית ( Noll Physiological Research Center, Department of Kinesiology, The Pennsylvania State University, University Park 16802, USA. ) נבדקה ההשפעה של אימוני התנגדות לטווח הקצר על התפקוד האנדוקריני של גברים ונשים. המחקר בדק האם תוך 8 שבועות אימוני התנגדות על ידי נשים וגברים שלא התאמנו בעבר ניתן לראות אדפטציה של המערכת האנדוקרינית (ההורמונלית). לפני הניסוי הנבדקים עברו שבוע הסתגלות למערך האימונים ואז נכנסו ל- 8 שבועות של אימוני התנגדות קשים: 3 תרגילים לשרירי הרגליים – סקווט, לחיצת רגליים נגד מכשיר ייעודי וכפיפת ברכיים במכונה ייעודית שבוצעו פעמיים בשבוע בימי שני ושישי. כל יום רביעי עשו הנבדקים מבדק כוח של חזרה אחת (RM1) לכל תרגיל בהתנגדות מרבית. דגימות דם נלקחו לפני האימון, מיד לאחריו ו- 5 דקות לאחר האימון במהלך השבוע הראשון, השישי והשמיני של הניסוי. בדגימות הדם נמדדו ריכוזי הלקטט, טסטוסטרון כולל (TT), קורטיזול, והורמון גדילה ועוד. רמות הטסטוסטרון היו גבוהות משמעותית אצל הגברים בכל בדיקות הדם שנלקחו. בשבועות 2, 3 נראתה עליה ברמות הטסטוסטרון אצל הגברים והנשים לאחר אימונים. לא היו הבדלים ברמות הקורטיזול בין גברים לנשים – רמת הקורטיזול אצל הגברים עלתה לאחר כל אימון ואצל הנשים היא החלה לעלות בשבוע השני והשלישי לאחר האימונים. בשבוע השלישי נצפתה ירידה ברמת הקורטיזול במנוחה הן אצל נשים והן אצל גברים. הורמון הגדילה היה אצל הנשים בריכוזים גבוהים יותר לפני האימונים בכל השבועות לעומת רמתו אצל הגברים, והאימונים לא השפיעו על רמות הורמון הגדילה. בנוסף, רמות ה-SHBG (Sex Hormone Binding Globulin –  נשא של הורמוני המין בדם) היו גבוהות אצל נשים לעומת גברים בכל המדידות והלכו ועלו עם התקדמות הניסוי. כמו כן  נראתה עליה בריכוז הלקטט אצל נשים וגברים ללא הבדלים בין המינים. ככל שהניסוי התקדם  לפי הממצאים, אנשים שאינם מאומנים ומתחילים לבצע אימוני התנגדות מייצרים אדפטציה (הסתגלות) ראשונית של המערכת האנדוקרינית. האדפטציה ההורמונאלית הזו יכולה להשפיע ולתווך אדפטציות נוספות במערכת העצבים ובסיבי השריר שמגיבים היטב בשלבים הראשוניים של תכנית אימוני ההתנגדות.
לסיכום, מסתבר שתפקוד המערכת האנדוקרינית הנו מהותי במיוחד על מנת למקסם את התוצאות באימונים בכלל ובאימונים אנאירוביים – בפרט. חשובה תשומת הלב לאמור לעיל על מנת לתכנן ולבנות באופן מושכל את האימונים שיובילו לתוצאות בצורה טובה תוך מניעת פציעות ובעיות מסוגים שונים.

*אינסולין –  אינסולין הוא הורמון (חומר המווסת תהליכים בגוף) המיוצר בלבלב ומאפשר את כניסת הגלוקוז לתאים  ומסייע בשמירת רמתו בדם.תאי שריר ותאי שומן חייבים אינסולין לצורך קליטת הגלוקוז לתוכם, ומחסור בו או חוסר תגובה אליו, יגרום להצטברות הסוכר בדם ומניעת כניסתו לתאים הזקוקים לו. מחסור בהורמון זה גורם לסוכרת.

צור קסטל –  M.S Sport & Exercise Science . מרצה לפיזיולוגיה של המאמץ  בקמפוס  'שיאים', באוניברסיטת תל אביב.