ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ ПЕПТИДЕРГИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ПРИ ФИЗИЧЕСКОЙ РАБОТЕ

Соловьев Владимир Борисович, доктор биологических наук, профессор, кафедра общей биологии и биохимии, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), bionauka@ya.ru
Володин Роман Николаевич, преподаватель, кафедра физической подготовки, Пензенский артиллерийский инженерный институт (Россия, г. Пенза-5), volodika7@rambler.ru
Столяров Антон Анатольевич, заведующий лабораторией радиоизотопной диагностики, Пензенский областной онкологический диспансер (Россия, г. Пенза, пр. Строителей, 37А), anton-doc@mail.ru

577.156

10.21685/2307-9150-2016-3-3

Актуальность и цели. Целью данной статьи является формирование обзора результатов современных экспериментальных работ по изучению изменений в пептидергической системе при физической работе. За сорок лет изучения данной проблемы многие первоначально кажущиеся противоречивыми экспериментальные данные позволяют сегодня сформировать гипотезу цепной активации системы при систематических физических нагрузках.
Материалы и методы. В обзоре представлены результаты широкого спектра исследований уровней регуляторных пептидов, пептидных гормонов в крови, животных тканях, а также концентрации мРНК предшественников пептидов и активности ферментов обмена регуляторных пептидов.
Результаты. Результаты нашего анализа позволяют сделать вывод, что комплексная активация пептидергической системы представляет собой центральный адаптационный механизм, включающийся при регулярной физической работе у спортсменов высокой квалификации.
Выводы. Представленная схема показывает преобладающую адаптационную роль части пептидергической системы, связанной с модуляцией функций нервной системы, что дает нам возможность сформулировать гипотезу о «физически тренированной нервной системе».

пептидергическая система, регуляторные пептиды, гормоны, пептидгидролазы, физическая работа.

 Скачать статью в формате PDF

1. Solovev, V. B. The peptidergic system of humans and animals at physical exercise / V. B. Solovev, M. T. Gengin. – Vienna, Austria : “East West” Association for Advanced Studies and Higher Education GmbH, 2016. – 196 p.
2. Соловьев, В. Б. Кислотно-основные показатели крови спортсменов различных квалификационных групп в норме и при физической работе / В. Б. Соловьев, М. Т. Генгин, В. М. Скуднов, О. П. Петрушова // Российский физиологический журнал им. И. М. Сеченова. – 2010. – Т. 96, № 5. – С. 539–544.
3. Allen, M. Activity-generated endorphins: A review of their role in sports science / M. Allen // J. Appl. Sport Sci. – 1983. – № 8. – P. 115–133.
4. Howlett, T. A. Release of β-endorphin and met-enkephalin during exercise in normal women: response to training / T. A. Howlett, S. Tomlin, L. Ngahfoong // Medical J. – 1984. – Vol. 90, № 30. – P. 30–37.
5. Rossier, J. Foot-shock induced stress increases endorphin levels in blood but not in brain / J. Rossier, E. D. French, C. Rivier, N. Ling, R. Guillemin, F. Bloom // Nature. – 1977. – Vol. 270. – P. 618–20.
6. Jonsdottir, I. H. Special Feature for the Olympics: Effects of Excercise on the Im-mune System / I. H. Jonsdottir // Immunology and Cell Biology. – 2000. – Vol. 78. – P. 562–570.
7. Metzger, J. M. B-endorphin and sprint training / J. M. Metzger, E. A. Stein // Life Sci. – 1984. – Vol. 34. – P. 1541–1547.
8. Hoffmann, P. Cerebrospinal fluid immunoreactive β-endorphin concentration is increased by voluntary exercise in spontaneously hypertensive rat / P. Hoffmann, L. Terenius, P. Thorén // Regul. Pept. – 1990. – Vol. 28. – P. 233–239.
9. Bruchas, M. R. Repeated Swim-Stress Induces Kappa Opioid-Mediated Activation of ERK1/2 MAPK / M. R. Bruchas, M. Xu, C. Chavkin // Neuroreport. – 2008. – Vol. 19. – P. 1417–1422.
10. Kanarek, R. B. Running and addiction: precipitated withdrawal in a rat model of activity-based anorexia / R. B. Kanarek, K. E. D’Anci, N. Jurdak, W. F. Mathes // Behav. Neurosci. – 2009. – Vol. 123, № 4. – P. 905–912.
11. Meh, M. L. Equine plasma beta-endorphin concentrations are affected by exercise intensity and time of day / M. L. Meh, D. K. Sarkar, H. C. Schott, J. A. Brown,
S. N. Sampson, W. M. Bayly // Equine Vet. J. Suppl. – 1999. – Vol. 30. – P. 567–569.
12. Woie, L. Increase in plasma vasoactive intestinal polypeptide (VIP) in muscular exer-cise in humans / L. Woie, B. Kaada, P. K. Opstad // Gen. Pharmacol. – 1996. – Vol. 17. – P. 323–326.
13. Bucinskaite, V. Effects of repeated sensory stimulation (electro-acupuncture) and physical exercise (running) on open-field behaviour and concentrations of neuropep-tides in the hippocampus in WKY and SHR rats / V. Bucinskaite, E. Theodorsson, K. Crumpton, C. Stenfors, A. Ekblom, T. Lundeberg // Eur. J. Neurosci. – 1996. – Vol. 8. – P. 382–387.
14. Wilson, L. B. Substance P release in the spinal cord during the exercise pressor reflex in anaesthetized cats / L. B. Wilson, I. E. Fuchs, K. Matsukawa, J. H. Mitchell, P. T. Wall // J. Physiol. – 1993. – Vol. 460. – P. 79–90.
15. Lind, H. Different level of sensory neuropeptides (calcitonin gene related peptide and substance P) during and after exercise in man / H. Lind, L. Brudin, L. Lindholm, L. Edvinsson // Clin. Physiol. – 1996. – Vol. 16. – P. 73–82.
16. Levenson, C. W. Responses of rat adrenal neuropeptide Y and tyrosine hydroxylase mRNA to acute stress is enhanced by long term voluntary exercise / C. W. Levenson, J. B. Moore // Neurosci. Lett. – 1998. – Vol. 242. – P. 177–179.
17. Jonhagen, A. Calcitonin gene related peptide and neuropeptide Y in skeletal muscle after eccentric exercise: a microdialysis study / A. Jonhagen, P. Ackermann, T. Saartok, P. A. Renstrom // J. Sports Med. – 2006. – Vol. 40. – P. 264–267.
18. Park, E. Changes in basal hypothalamo-pituitary-adrenal activity during exercise training are centrally mediated / E. Park, O. Chan, Q. Li, M. Kiraly, S. G. Matthews, M. Vranic, M. C. Riddell // J. Physiol. Regul. Integr. Comp. Physiol. – 2005. – Vol. 289. – P. 1360–1371.
19. Duclos, M. Corticotroph axis sensitivity after exercise in endurance-trained athletes / M. Duclos, J. B. Corcuff, L. Arsac, F. Moreau-Gaudry, M. Rashedi, P. Roger, A. Tabarin, G. Manier // Clin. Endocrinol. – 1998. – Vol. 48. – P. 493–501.
20. Farrell, P. A. Beta-endorphin and adrenocorticotropin response to supramaximal treadmill exercise in trained and untrained males / P. A. Farrell, M. Kjaer, F. W. Bach, H. Galbo // Acta Physiol. Scand. – 1987. – Vol. 130. – P. 619–625.
21. De Meirleir, K. Beta-endorphin and ACTH levels in peripheral blood during and after aerobic and anaerobic exercise / K. de Meirleir, N. Naaktgeboren, A. van Steir-teghem, F. Gorus, J. Olbrecht, P. Block // Eur. J. Appl. Physiol. – 1986. – Vol. 55. – P. 5–8.
22. Watanabe, T. Running training attenuates the ACTH responses in rats to swimming and cage-switch stress / T. Watanabe, A. Morimoto, Y. Sakata, N. Tan, K. Morimoto, N. Murakami // J. Appl. Physiol. – 1992. – Vol. 73. – P. 2452–2456.
23. Sartorio, A. GH responses to two consecutive bouts of whole body vibration, maxi-mal voluntary contractions or vibration alternated with maximal voluntary contractions administered at 2-h intervals in healthy adults / A. Sartorio, C. L. Lafortuna, N. A. Maffiuletti, F. Agosti, N. Marazzi, F. Rastelli, A. E. Rigamonti, E. E. Muller // Growth Horm. IGF Res. – 2010. – Vol. 20, № 6. – P. 416–421.
24. Arthur, W. Effects of Continuous Versus Intermittent Exercise, Obesity, and Gender on Growth Hormone Secretion / W. Arthur, J. Y. Weltman, D. D. Winfield, K. Frick, J. Patrie, P. Kok, D. M. Keenan, G. A. Gaesser, J. D. Veldhuis // Clin. Endocrinol Metab. – 2008. – Vol. 93, № 12. – P. 4711–4720.
25. Jurimae, J. Leptin and GH response to short term exercise in college level male rowers / J. Jurimae, T. Jurimae // J. Sports Med. – 2005. – Vol. 39. – P. 6–9.
26. Esbjörnsson, M. Greater growth hormone and insulin response in women than in men during repeated bouts of sprint exercise / M. Esbjörnsson, B. Norman, S. Suchdev, M. Viru, A. Lindhgren, E. Jansson // Acta Physiol. – 2009. – Vol. 197, № 2. – P. 107–115.
27. Michelini, L. C. Endogenous vasopressin and the central control of heart rate during dynamic exercise / L. C. Michelini // Brazilian J. of medical and biological re-search. – 1998. – Vol. 9. – P. 1185–1195.
28. Geyssant, A. Plasma vasopressin, renin activity, and aldosterone: effect of exercise and training / A. Geyssant, G. Geelen, C. Denis, A. M. Allevard, M. Vincent, E. Jarsail-lon, C. A. Bizollon, J. R. Lacour, C. Gharib // Eur. J. Appl. Physiol. Occup. Physiol. – 2001. – Vol. 46, № 1. – P. 21–30.
29. Braga, D. Central oxytocin modulates exercise-induced tachycardia / D. Braga, E. Mori, K. T. Higa, M. Morris, L. C. Michelini // Am. J. Physiol. Regul. Integr. – 2000. – Vol. 278, № 6. – P. 1474–1482.
30. Gutkowska, J. Effect of exercise training on cardiac oxytocin and natriuretic peptide systems in ovariectomized rats / J. Gutkowska, A. Paquette, D. Wang, J. Lavoie, M. Jankowski // Am. J. Physiol. Regul. Integr. Comp. Physiol. – 2007. – Vol. 293. – P. 267–275.
31. Kraemer, R. R. Leptin and Exercise / R. R. Kraemer, H. Chu, V. D. Castracane // Exp. Biol. Med. – 2002. – Vol. 227. – P. 701–708.
32. Goodwin, M. L. Blood glucose regulation during prolonged, submaximal, continuous exercise: a guide for clinicians / M. L. Goodwin // J. Diabetes. Sci. Technol. – 2010. – Vol. 4, № 3. – P. 694–705.
33. Lavoie, C. Glucagon receptors: effect of exercise and fasting / C. Lavoie // Can. J. Appl. Physiol. – 2005. – Vol. 30, № 3. – P. 313–327.
34. Charbonneau, A. Evidence of hepatic glucagon resistance associated with hepatic steatosis: reversal effect of training / A. Charbonneau, K. Couturier, M. S. Gauthier, J. M. Lavoie // Int. J. Sports Med. – 2005. – Vol. 26, № 6. – P. 432–441.
35. Holloszy, J. O. Role of Exercise in Reducing the Risk of Diabetes and Obesity: Exercise-induced increase in muscle insulin sensitivity / J. O. Holloszy // J. Appl. Physiol. – 2005. – Vol. 99. – P. 338–343.
36. Palstra, A. P. Saving energy to fuel exercise: swimming suppresses oocyte deve-lopment and downregulates ovarian transcriptomic response of rainbow trout On-corhynchus mykiss / A. P. Palstra, D. Crespo, G. E. van den Thillart, J. V. Planas // Am. J. Physiol. Regul. Integr. Comp. Physiol. – 2010. – Vol. 299, № 2. – P. 486–499.
37. Efthimiadou, А. Angiogenic effect of intramuscular administration of basic and acidic fibroblast growth factor on skeletal muscles and influence of exercise on muscle angiogenesis / А. Efthimiadou, B. Asimakopoulos, N. Nikolettos, A. Giatromanolaki, E. Sivridis, D. N. Papachristou, E. Kontoleon // J. Sports Med. – 2006. – Vol. 40, № 1. – P. 35–39.
38. McKay, B. R. Co-expression of IGF-1 family members with myogenic regulatory factors following acute damaging muscle-lengthening contractions in humans / B. R. McKay, C. E. O’Reilly, S. M. Phillips, M. A. Tarnopolsky, G. Parise // J. Physiol. – 2008. – Vol. 586. – P. 5549–5560.
39. Соловьев, В. Б. Влияние физической работы на уровень регуляторных пепти-дов и активность ферментов их обмена в сыворотке крови спортсменов различных квалификационных групп / В. Б. Соловьев, О. В. Соловьева, А. А. Столяров, В. М. Скуднов // Actualscience.–2015.–Т.1,№2(2).–С.6–16.
40. Соловьев, В. Б. Активность основных карбоксипептидаз нервной системы крыс при физической работе и при введении семакса и селанка / В. Б. Соловьев, М. Т. Генгин, А. А. Столяров, О. В. Соловьева, М. М. Бегутов, О. Д. Любченко // Нейрохимия. – 2016. – Т. 33, № 1. – С. 70–75.