CC BY
58
в экстремальных условиях : симп., посвященный 75-летию ГосНИИИ ВМ. - М., 2005. - С. 142-144.
5. Влияние ладастена на активационно-индуцированную экспрессию Баз-рецептора на Т-лимфоцитах и их чувствительность к Баз-индуцированному апоптозу / Ю. В. Вахитова [и др.] // Экспериментальная и клиническая фармакология. — 2004. - Т. 67, № 5. - С. 34-38.
6. Оценка индуцированного анти-СБЗ мАт митогенеза и активности каспазы С как способ характеристики реактивности Т-лимфоцитов в клинических и экспериментальных
исследованиях / С. В. Сибиряк [ и др.] // Российский иммунологический журнал. - 2002. - Т. 7, № 3. - С. 265-267.
ДАВЫДОВА Евгения Валерьевна, кандидат медицинских наук, доцент кафедры патологической физиологии.
Адрес для переписки: [email protected]
Статья поступила в редакцию 10.06.2015 г. © Е. В. Давыдова
УДК 616.15-07+612.12
Е. Н. ЕРМОЛАЕВА Л. В. КРИВОХИЖИНА
Южно-Уральский государственный медицинский университет, г. Челябинск
ОСОБЕННОСТИ ЛИПИДЕМИИ ПРИ ХРОНИЧЕСКОЙ ФИЗИЧЕСКОЙ НАГРУЗКЕ СУБМАКСИМАЛЬНОЙ МОЩНОСТИ
В условиях моделирования на крысах хронической физической нагрузки субмаксимальной мощности, аэробно-анаэробного характера выявлена дислипидемия, проявляющаяся возрастанием триацилглицеролов, фосфолипидов и общего холестерола. Коэффициент атерогенности остается в области нормальных значений за счет пропорционального увеличения холестерола в липопротеинах очень низкой плотности и липопротеинах высокой плотности. Наиболее значимо физическая нагрузка влияла на фосфолипиды: ее вклад составил в среднем 87 % с индивидуальным размахом от 80,8 до 93,2 %.
Ключевые слова: хроническая физическая нагрузка, липидный обмен.
В настоящее время существуют убедительные доказательства положительного влияния регулярных физических нагрузок на снижение частоты сердечно-сосудистых событий у здоровых лиц и сердечнососудистой смертности у пациентов с ишемической болезнью сердца [1]. Однако отмечено наличие как антиатерогенного, так и проатерогенного эффекта физической нагрузки. Чрезмерные нагрузки увеличивают риск развития инфаркта миокарда, внезапной сердечной смерти [2] не только у лиц с малоподвижным образом жизни [3], но и у профессиональных спортсменов. У спортсменов удельный вес смертей от сердечно-сосудистых заболеваний на 11 % больше, чем у лиц, не занимавшихся спортом [4]. Показано, что 56 % острых летальных исходов у спортсменов в США за период с 1980 по 2006 год были обусловлены сердечно-сосудистыми причинами [5]. Наиболее часто ишемическая болезнь сердца у спортсменов, как главная причина внезапной смерти, выявляется у мужчин после 40, у женщин — после 50 лет. Учитывая взаимосвязь между возрастом спортсмена и риском развития атероскле-ротического поражения коронарных артерий, решение о допуске к занятиям спортом и соревнованиям спортсменов старших возрастных групп является актуальной задачей.
Для успешной реализации физической нагрузки, особенно интенсивной, необходимо два главных условия — достаточная энергопродукция и сохранение
в определенных физиологических рамках основных параметров гомеостазиса. Физическая работоспособность во многом лимитируется содержанием липидов в крови как основных энергетических источников. Но дислипидемию при интенсивных физических нагрузках не следует рассматривать только как патологический признак: довольно часто количественные и качественные сдвиги в липидном составе крови носят адаптивный характер, направленный на достижение высокой тренированности при минимизации физиологической цены. Безусловно, проявления дислипидемии и ее последствия должны зависеть от мощности и длительности физической нагрузки, а также уровня тренированности организма, что требует дополнительного изучения.
Цель исследования — изучение влияния физической нагрузки субмаксимальной мощности на изменение липидного профиля в крови в условиях эксперимента.
Материал и методы исследования. Исследование проведено на 40 белых беспородных крысах обоего пола массой 250-300 граммов. Все эксперименты выполнены согласно Европейской конвенции по защите экспериментальных животных (Хельсинской декларации 1975 г. и ее пересмотра в 1983 г.). Исследуемые животные были разделены на 2 группы: контрольную (интактные крысы) и опытную — животные, подвергавшиеся хронической физической нагрузке (ХФН) субмаксимальной мощности. Длитель-
3 2,5 2 1,5 1
0,5 0
R2 = 0,7525
рг
R 2 = 0 85 81
— *
- *— *
контроль 216 ч
360 ч
504 ч
Ущ'щй ФЛ
-Линейный (ФЛ)
--Линейный (ТГ)
Рис. 1. Динамик изменения ФЛ ТГ при хронической физической нагрузке субмаксимальной мощности (* — достоверные различия по сравнению с контролем по критерию Манна-Уитни)
Рис. 2. Содержание общего холестерола и холестерола в липопротеинах при ХФН субмаксимальной мощности (* — достоверные различия по сравнению с контролем по критерию Манна-Уитни)
ность эксперимента — 21 день, что аналогично тренировочному графику спортсменов. Хроническую физическую нагрузку аэробно-анаэробного характера моделировали ежедневным плаванием в течение 30 минут при температуре воды 32 ° С. Нагрузку увеличивали постепенно: первые семь дней животные ежедневно плавали без груза, следующие две недели — с грузом 2 % от массы тела. На 9-й, 15-й и 21-й день эксперимента животные подвергались дополнительно максимальной физической нагрузке: плавали в течение 4 минут с грузом массой 20 % от веса тела. Внутрисердечный забор крови производился сразу после дополнительной физической нагрузки.
Биохимические исследования проведены в Центральной научно-исследовательской лаборатории Южно-Уральского государственного медицинского университета. Общий холестерол (ОХ), триацилгли-церолы (ТГ) и холестерол липопротеинов высокой плотности (Х -ЛПВП) определяли с помощью наборов «Ольвекс Диагностикум». Концентрацию холес-терола липопротеинов низкой и очень низкой плотности (Х-ЛПНП и Х-ЛПОНП) последовательно рассчитывали по формуле Friedewald. Фосфолипиды (ФЛ) определяли прямым ферментативным колоро-метрическим методом с помощью наборов реагентов фирмы Sentinel (Италия). Для определения использовали сертифицированное оборудование: полуавтоматический биохимический анализатор (фотометр) ROKI («Ольвекс Диагностикум»); спектрофотометр СФ-104 (Россия).
Результаты обрабатывались общепринятыми методами вариационной статистики и выражались в виде среднеарифметической (М) и ее стандартной ошибки (т). О различиях в распределении судили по критериям Колмогорова — Смирнова (К) и Валь-да — Вольфовица (ШШ). Для определения достоверности различий средних величин применяли критерии непараметрической статистики Манна — Уитни (и); для оценки силы влияния использовали однофак-торный дисперсионный анализ; определяли основную тенденцию изменений (тренд) и коэффициент аппроксимации.
Результаты. Для ФЛ, ОХ и ТГ характерно постепенное увеличение их количественного представительства с 9-го дня физической нагрузки, на что указывают линии тренда с высокими коэффициентами аппроксимации: 0,7525, 0,8548 и 0,8581 соответственно. Достоверное увеличение ФЛ и ОХ в крови регистрируется на 9 — 21-е сутки эксперимента, а ТГ — на 15 — 21-е сутки (рис. 1, 2).
На 15-й день эксперимента относительно контроля начинает изменяться холестерол в липопротеинах: увеличивается содержание холестерола в липопротеинах очень низкой плотности (Х-ЛПОНП) при параллельном увеличении уровня холестерола в липо-протеинах высокой плотности, что способствует тенденции к снижению коэффициента атероген-ности. Линии тренда и коэффициент аппроксимации подтверждают закономерность этих процессов: для Х-ЛПОНП Я = 0,9661, для Х-ЛПВП Я = 0,8469, для
Таблица 1
Однофакторный дисперсионный комплекс по оценке силы многократной физической нагрузки субмаксимальной мощности на показатели липидного обмена
Дисперсионный комплекс Показатели липидного обмена
ФЛ ТГ ОХ Х-ЛПОНП Х-ЛПВП
Ых2 0,87±0,02 0,415±0,05 0,446±0,047 0,427±0,086 0,332 ±0,10
Влияние фактора, % 80,0-93,2 27,0-56,0 30,9-58,2 16,0-69,4 2,2-64,2
коэффициента атерогенности Я = 0,5978. Достоверное увеличение холестерина в ЛПОНП регистрируется на 15-21-е сутки, а в ЛПВП — на 21-е сутки (рис. 2, 3).
Однофакторный дисперсионный комплекс показал достоверное влияние хронической физической нагрузки субмаксимальной мощности на содержание ФЛ, ТГ, ОХ, Х-ЛПОНП и Х-ЛПВП (табл. 1).
Наиболее значимо физическая нагрузка влияла на ФЛ, и ее вклад составил в среднем 87 % с минимальным размахом от 80,8 до 93,2 %.
Обсуждение. Использованная модель хронической физической нагрузки приближена к тренировочному графику спортсменов и по интенсивности дополнительного воздействия на 9-е, 15-е и 21-е сутки находится в зоне смешанного аэробно-анаэробного энергообеспечения. Постепенное возрастание уровня ФЛ в крови под действием регулярных тренировок можно рассматривать как процесс адаптации к нагрузкам. Хорнбергер и его коллеги предположили, что механическая активация от физической нагрузки (например, от серии силовых упражнений) может быть усилена присутствием ФЛ и фосфатидной кислоты [6]. Один из сигнальных белков — шТОЯ, который предположительно регулируется фосфатидной кислотой, участвует в синтезе мышечного белка. Также фосфатидная кислота регулирует серин-трео-нин киназу, которая управляет самыми разнообразными процессами, включая метаболизм белка и образование цитоскелета. Достаточно хорошо известно, что в питании спортсменов существенное значение имеют ФЛ как вещества, способствующие процессу восстановления мышц и утилизации жиров, кислородному обеспечению мышц, следствием чего является увеличение их выносливости и ускорение процессов восстановления [7]. Изменение количества ФЛ в крови может быть связано со свободноради-кальными процессами. Интенсивность свободноради-кального окисления (СРО) среди многих факторов определяется и уровнем кислорода в организме. В частности, при гипоксии, вызванной острой массивной кровопотерей в объеме 40-50 % от массы крови, СРО снижается, а количество ФЛ возрастает [8]. Для интенсивных физических нагрузок субмаксимальной мощности характерно наличие гипоксии из-за высокого кислородного долга.
Главным источником энергии в организме являются триацилглицеролы, хранящиеся, главным образом, в подкожной и висцеральной ткани и в небольшом количестве в скелетных мышечных волокнах, являющихся субстратом для окисления в период интенсивной мышечной деятельности. Относительно динамики ТГ в крови при физической нагрузке результаты неоднозначны. Имеются данные о снижении ТГ либо об их повышении при продолжительной и интенсивной нагрузке [9], об отсутствии воздействия физической нагрузки на ТГ [10]. Постепенное возрастание ТГ в наших исследованиях согласуется с рядом публикаций. Было показано, что у высоко-
Рис. 3. Изменение коэффициента атерогенности при физической нагрузке субмаксимальной мощности
квалифицированных спортсменов при работе на выносливость уровень ТГ в тканях повышается, что оценивается как адаптивная реакция при длительных тренировках [11].
Данные о закономерностях изменения холесте-рола у спортсменов противоречивы. Имеются сведения как об атерогенной направленности изменений липидтранспортной системы крови физических нагрузках [12], так и антиатерогенной [13]. У юношей, профессионально занимающихся зимними видами спорта, повышение общего холестерина происходит за счет антиатерогенных фракций холестерина. Указывается, что содержание холестерина определяется видами спорта. У спортсменов, занимающихся аэробными видами спорта, уровень холестерола в крови был намного ниже, чем у среднестатистического человека. У спортсменов, результат которых зависел от наращивания мышечной массы, содержание хо-лестерола крови оказалось выше нормы. Выделяют три типа изменения (повышение, снижение и неизменяющееся) общего холестерола после мышечного усилия. Характер изменений холестерина зависит от его исходного уровня: при более высоком содержании общего холестерина отмечается его снижение в ответ на нагрузку, при относительно низком, наоборот, происходит его увеличение. Но в большинстве случаев у спортсменов имеет место увеличение содержания холестерина как в покое, так и после физической нагрузки.
Основой повышения ТГ и ОХ может быть гипоксия, вызванная интенсивной физической нагрузкой. Гипоксия стимулирует хранение липидов и ингиби-рует катаболизм липидов в культивируемых кардио-миоцитах и макрофагах. Активация передачи сигналов фактором индуцируемым гипоксией (И1Р) в гепатоцитах приводит к изменению липидного обмена и увеличивает в них накопление липидов. Ранее доказано наличие связи между И1Б-1а и Липин-1 (Ырт-1) и особенностью метаболического ответа клеток на гипоксию [14]. Ключевую роль в биосинтезе липидов играет липин, семейство белков с Мд2 + -зависимой фосфатидил-фосфатазой РАР1, деятельность которой катализирует превращение
фосфатидной кислоты в диацилглицерол (DAG), в предпоследнем шаге синтеза ТГ [15].
Заключение. Следствием хронической физической нагрузки является дислипидемия, проявляющаяся возрастанием триацилглицеролов, фосфолипидов и общего холестерола. Коэффициент атерогенности остается в области нормальных за счет пропорционального увеличения холестерина в липопротеинах низкой плотности и липопротеинах высокой плотности. Наиболее значимо физическая нагрузка влияла на изменение фосфолипидов, и ее вклад составил в среднем 87 % с индивидуальным размахом от 80,8 до 93,2 %.
Библиографический список
1. Kelley, G. A. Aerobic exercise and lipids and lipoproteins in men: a meta-analysis of randomized controlled trials / G. A. Kelley, K. S. Kelley // J Mens Health Gend. - 2006. - Vol. 3, № 1. -Р. 61-70.
2. Triggering of sudden death from cardiac causes by vigorous exertion / C. M. Albert [et al.] // N Engl J Med. - 2000. -Vol. 343. - P. 1355-1361.
3. Triggering of acute myocardial infarction by heavy physical exertion: protection against triggering by regular exertion / M. A. Mittleman [et al.] // Determinants of Myocardial Infarction Onset Study Investigators. - N Engl J Med. - 1993. - Vol. 329. -P. 1677-1683.
4. Макарова, Г. А. Проблема риска внезапной смерти при занятиях физической культурой и спортом (обзор литературы) / Г. А. Макарова // Вестник спортивной медицины России. -1992. - № 1. - С. 18-22.
5. Relationship of race to sudden cardiac death in competitive athletes with hypertrophic car-diomyopathy / B. J. Maron [et al.] // J Am Coll Cardiol. - 2003. - Vol. 41. - Р. 974-980.
6. The role of phospholipase d and phoshatidic acid in the mechanical activation of mTOR signaling in skeletal muscle / T. Hornberger [et al.] // Proc Natl Acad Sci. - 2006. - Vol. 103. -P. 4741-4746.
7. Скатков, С. А Фосфолипиды и физическая активность / С. А Скатков // Теория и практика физической культуры. -2002. - № 6. - С. 62-63.
8. Свободнорадикальное окисление в крови при крово-потере различной степени тяжести / Л. В. Кривохижина [и др.] // Научное обозрение. - 2014. - № 6. - С. 121-124.
9. Модификация уровней липопротеидов и аполипопро-теинов крови с помощью физических нагрузок разного вида и интенсивности у здоровых мужчин с нормо- и гиперлипи-демией / М. Г. Бубнова [и др.] // Кардиоваскулярная терапия и профилактика. - 2005. - № 2. - С. 74-83.
10. Влияние физических нагрузок на содержание триацил-глицеролов в скелетных мышцах у крыс с индуцированным высококалорийной диетой ожирением / И. Ю. Якимович [и др.] // Бюллетень сибирской медицины. - 2014. - Т. 13, № 1. - С. 92-97.
11. Van Veldhoven, P. P. Lipase-based quntitation of triacyl-glycerols in cellular lipid extracts: requirement for presence of detergent and prior separation by thin-layer chromatography / P. P. van Veldhoven // Lipids. - 1997. - Vol. 32. - № 12. -Р. 1297-1300.
12. Влияние острой физической нагрузки различной интенсивности на состояние липидного обмена у мужчин среднего возраста / Г. Е. Ройтберг [и др.] // Рациональная фармакотерапия в кардиологии. - 2010. - Т. 6, № 4. - С. 508-512.
13. Еликов, А. В. Роль ЛП в поддержании оксидантного баланса у спортсменов циклических и ациклических видов спорта / А. В. Еликов, П. И. Цапок // Казанский медицинский журнал. - 2011. - Т. 92, № 3. - С. 324-326.
14. Hypoxia causes triglyceride accumulation by HIF-1-mediated stimulation of lipin 1 expression / I. Mylonis [et al.] // J Cell Sci. - 2012. - Vol. 125. - P. 3485-3493.
15. Han, G. S. The Saccharomyces cerevisiae Lipin homolog is a Mg2 + -dependent phosphatidate phosphatase enzyme / G. S. Han, W. I. Wu, G. M. Carman // J. Biol. Chem. - 2006. -Vol. 281. - P. 9210-9218.
ЕРМОЛАЕВА Елена Николаевна, кандидат медицинских наук, доцент, доцент кафедры патологической физиологии.
КРИВОХИЖИНА Людмила Владимировна, доктор медицинских наук, профессор, заведующая кафедрой патологической физиологии. Адрес для переписки: 454092, г. Челябинск, ул. Воровского, 64.
Статья поступила в редакцию 10.06.2015 г. © Е. Н. Ермолаева, Л. В. Кривохижина
Книжная полка
Пропедевтика внутренних болезней : учеб. / С. Рябов [и др.]. - М. ISBN 978-5-299-00549-3.
СпецЛит, 2015. - 420 с. -
В учебнике уделено внимание вопросам пропедевтики внутренних болезней и ее классическим методам исследования: субъективным (сбор анамнеза) и физикальным (общий и локальный осмотр, пальпация, перкуссия, аускультация). Подробно изложены дополнительные методы исследования: лабораторные, инструментальные, современные методы лучевой диагностики. Подчеркнута значимость знания этиологии и механизмов возникновения выявленных признаков, что позволяет затем диагностировать конкретную нозологическую форму. Широко освещены основные клинические синдромы и заболевания внутренних органов. Изложение материала представлено в методической последовательности по системам. Настоящее издание учебника предназначено для студентов 3-го курса медицинских вузов, изучающих пропедевтику внутренних болезней, а также может быть полезно студентам старших курсов и практикующим врачам.
