СПОРТ И ЗДОРОВЬЕ

Abstract

ARGUMENTS IN FAVOUR OF APPLICATION BIOLOGICALLY ACTIVE PEPTIDES IN PRACTICE OF SPORTS PHARMACOLOGY

A.V. Lysenko, Ph. D., lecturer

The Rostov state pedagogical university, Rostov-on-Don

Key words: muscle loads, peptides, adaptation, adaptogenes, antioxidants, anxiety.

The article generalizes the modern data dedicated to the study of short peptides adaptive effects. It was shown, that neokyotorphin (NKT) injection had an adaptive influence on the behavior structure, the lipid per oxidation system, the increased organism resistance, the physical working ability, especially in old rats under extreme condition (such as swimming, hypokinesia, hypoxia). The delta-sleep inducing peptide (DSIP), kyotorphin (KT), epithalamion and vilon effects were more intensive in young rats.

АРГУМЕНТЫ В ПОЛЬЗУ ПРИМЕНЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ПЕПТИДОВ В ПРАКТИКЕ СПОРТИВНОЙ ФАРМАКОЛОГИИ

Кандидат биологических наук, доцент А.В. Лысенко
Ростовский государственный педагогический университет, Ростов-на-Дону

Ключевые слова: мышечные нагрузки, пептиды, адаптация, адаптогены, антиоксиданты, тревожность.

На кафедре медико-педагогических дисциплин ИФК РГПУ с 1998 г. ведутся исследования механизмов участия пептидов в управлении адаптационными реакциями организма в онтогенезе при экстремальных воздействиях (в том числе при физических нагрузках). Мы имеем в виду не входящие в список запрещенных МК МОК веществ высокомолекулярные пептидные и гликопротеиновые гормоны и их аналоги, а низкомолекулярные пептиды и их комплексы. Исследования проводились на беспородных белых крысах-самцах в возрасте 3 и 16 месяцев. Отбирали животных с высоким уровнем тревожности с помощью тестов "открытого поля" и вынужденного плавания, так как они более чувствительны к внешним воздействиям [1, 2]. Трехмесячные крысы соответствуют молодым половозрелым особям, а 16-месячные - человеческому возрасту 55-60 лет, который сейчас в нашей стране является возрастом критической продолжительности жизни (у мужчин).

Анализ литературных и собственных данных позволяет утверждать, что пептиды обладают свойствами всех групп недопинговых веществ (за исключением витаминов), применяемых в спортивной фармакологии в качестве стимуляторов работоспособности, профилактики и коррекции утомления и повышения адаптационных возможностей спортсменов (см. таблицу). Пептиды группы карнозина являются антиоксидантами, инактивируют активные формы кислорода, оказывая стабилизирующее действие на клеточные структуры и приспособительные реакции организма. Мелатонин более выраженно инактивирует ОН*, чем глютатион и маннитол, и более эффективен в отношении ROO*, чем витамин Е [7].

Многие пептиды относятся к числу ноотропных соединений. Установлена способность фрагментов АКТГ и вазопрессина улучшать процессы обучения и памяти [3]. Пептиды (ВИП, секретин, глюкагон и аденилатциклазу активирующий пептид) предпочтительнее влияют на процессы консолидации памяти, чем на приобретение или извлечение информации [3]. В наших исследованиях, проводимых совместно с НИИ Фармакологии РАМН (г. Москва) показаны антиоксидантные и адаптогенные свойства ноотропного дипептида ГВС-111, который также обладает эффектами психоэнергизаторов [5]. Вещество Р наряду с ноотропными эффектами может обладать свойствами нейротрофинов, не только участвуя в процессах обучения и памяти интактных животных, но и усиливая восстановительные процессы в ЦНС после повреждения [3].

Пептидам свойственны адаптогенные и иммуномодулирующие эффекты [3]. Среди иммуностимуляторов одно из первых мест принадлежит пептидам тимуса: пептидный комплекс тималин, дипептид тимоген (по биологической активности в 10 - 1000 раз превосходит тималин) и др. [7]. К факторам пептидной регуляции иммунитета относятся опиоидные пептиды, вещество Р, вазопрессин, вазоактивный интестинальный пептид (ВИП), соматостатин, дельта-сон индуцирующий пептид (ДСИП), а также цитокины (представляют собой простые пептиды либо гликопротеины с молекулярной массой 15 - 60 кДа). Среди цитокинов выделяют [3]: интерлейкины, участвующие в процессах взаимодействия лейкоцитов; интерфероны, обладающие противовирусной активностью; гемопоэтические цитокины, стимулирующие кроветворение ; факторы роста, к числу которых относится и причисленный к допингам инсулиноподобный фактор роста -1 (IGF -1).

Основные группы недопинговых стимуляторов работоспособности

Установлено влияние пептидов на пластический обмен. Мощное стимулирующее влияние на синтез РНК и белков оказывает фрагмент АКТГ 4-7 [3], менее выраженное - ДСИП [8]. Велика роль пептидов в регуляции энергетического обмена. Вазопрессин и вещество Р повышают активность различных АТФ-аз, тетрапептид тафцин и его производные повышают активность никотинамидных коферментов, цитохром С-оксидазы, дегидрогеназ углеводного обмена цикла Кребса, усиливая тканевое дыхание. Секретин, ВИП, АКТГ и меланотропин повышают содержание АТФ в клетках, а ВИП и бомбезин стимулируют гликогенолиз [3].

Существуют данные о поведенческих эффектах пептидов [6, 9]. Установлено их участие в пищевом (нейропептид Y и галанин), половом поведении, цикле "бодрствование-сон", процессах научения и памяти (вазопрессин и АКТГ), проявлении положительных или отрицательных эмоций, поддержании водно-солевого баланса, в механизмах активации оборонительных реакций, регуляции болевой чувствительности (энкефалины, киоторфин, ДСИП и др.). Одна и та же функция поведения может находиться под контролем нескольких пептидов (свойство конвергенции): ангиотензин-2, нейротензин, вазопрессин вызывают жажду, тогда как мет- и лейэнкефалин угнетают ее. Способность пептидов влиять на поведение в цикле бодрствование-сон может быть перспективной в профилактике и коррекции десинхронозов у спортсменов.

Большое внимание в наших исследованиях было уделено цитомединам , которые представляют собой комплексы щелочных полипептидов с молекулярной массой, в большинстве случаев не превышающей 10 кД [7]. Препарат эпиталамин из группы цитомединов разработан в НИИ биорегуляции и геронтологии СЗО РАМН и предоставлен нам для исследований его директором, член-корр. РАМН В.Х. Хавинсоном.

На нашей кафедре под руководством проф. А.В. Арутюнян, доц. А.В. Лысенко установлено, что введение эпиталамина повышает резистентность организма, способствуя развитию состояния "преадаптации" у интактных крыс разного возраста (реакция тренировки). Это сопровождается уменьшением реализации вертикальной и горизонтальной локомоторной активности и потребления пищи. На снижение уровня тревожности указывает увеличение продолжительности поведенческого сна и релаксированного бодрствования, сокращение времени, затраченного на мелкую двигательную активность и груминг. В условиях физической нагрузки (30-минутное вынужденное плавание) предварительное введение эпиталамина препятствовало развитию стресс-реакции, способствуя ее замене более эффективными и экономичными вариантами резистентной стратегии адаптации. Об этом свидетельствовали формула "белой" крови, стабилизация мембран эритроцитов и лейкоцитов (величина внеэритроцитарного гемоглобина и суммарной пероксидазной активности), снижение уровня продуктов перекисного окисления липидов (ПОЛ), активация ферментов антиоксидантной защиты и перестройки основных форм поведения, специфичность и интенсивность которых зависели от возраста животного. Антистрессорное влияние эпиталамина на поведение, систему ПОЛ и адаптивные возможности организма у молодых животных в условиях истощающей физической нагрузки было более выражено, чем у старых (см. рисунок). Необходимо отметить, что 10% старых животных, которым перед началом плавания эпиталамин не вводили, погибли сразу по окончании эксперимента или 10 мин спустя, тогда как при профилактическом введении эпиталамина гибели животных не наблюдалось.

Короткие пептиды (от 2 до 10 аминокислотных остатков) обладают более высокой биологической активностью (влияние на репродуктивную, нейроэндокринную, иммунную систему, стимуляция физической и умственной работоспособности, антистрессорные свойства) по сравнению с их высокомолекулярными предшественниками и цитомединами [7]. Мы изучали адаптогенную активность и влияние на скорость развития утомления следующих коротких пептидов: ДСИП и более чем 20 его аналогов, неокиоторфина и киоторфина, синтезированных и предоставленных в.н.с. института Биоорганической химии им. Шемякина и Овчинникова И.И. Михалевой (Москва); кортагена, вилона и эпиталона, разработанных в НИИ биорегуляции и геронтологии СЗО РАМН и предоставленных член-корр. РАМН В.Х. Хавинсоном (С.-Петербург).

ДСИП и киоторфин являются адаптогенами и обладают стресс-лимитирующими свойствами, наиболее эффективно снижая негативное влияние экстремальных воздействий у молодых крыс [6, 8]. ДСИП, кортаген, вилон и эпиталон обладают антигипоксическим эффектом и на 100-160% (p<0,05) увеличивают продолжительность плавания молодых крыс с грузом 8% от массы тела [4, 6]. Введение неокиоторфина - НКТ (способного кратковременно повышать температуру тела) еще более значительно увеличивало латентный период развития утомления при вынужденном плавании с грузом и оказывало стимулирующее влияние на функции ЦНС, которое выражалось в снижении продолжительности сна и потребления пищи при повышении реализации горизонтальной и вертикальной локомоторной активности у молодых и старых крыс [9]. Эффекты НКТ можно объяснить повышением температуры мозга, поскольку известна связь колебаний температуры тела с поведением. Даже незначительное повышение глубокой температуры тела приводит к существенному уменьшению потребления пищи и увеличению потребления воды [9].

Приведенные данные свидетельствуют о перспективности широкого внедрения цитомединов и коротких пептидов в практику спортивной медицины, а полифункциональность и участие в пептидном континууме позволит одним-двумя пептидными препаратами заменить большое количество традиционно применяемых средств, и такой эффект будет длительным за счет пролонгированного действия пептидов.

Литература

1. Арушанян Э.Б., Щетинин Е.В., Батурин В.А. Временная динамика принудительного плавания крыс как адекватный критерий оценки специфической активности антидепрессантов // Фармакология и токсикология. 1990, т. 53, № 5, с. 64 - 67.

2. Буреш Л., Бурешова О., Хьюстон Дж. Методики и основные эксперименты по изучению мозга и поведения. - М.: Мир, 1991. - 399 с.

3. Гомазков О.А. Физиологически активные пептиды (справочное руководство). - М.: ИПГМ, 1995. - 144 с.

4. Лысенко А.В., Альперович Д.В., Ускова Н.И. и др. Сравнительное изучение эффективности применения ДСИП для коррекции функционально-метаболических сдвигов в условиях гипоксии и физической нагрузки // Нейрохимия. 1999, т. 16, №1, с. 37 - 44.

5. Менджерицкий А.М., Лысенко А.В., Демьяненко С.В. и др. Процессы ПОЛ в коре больших полушарий головного мозга и плазме крови молодых крыс с высоким уровнем тревожности при эмоциональном стрессе: защитный эффект ноотропного дипептида ГВС-111 // Нейрохимия. 2003, т. 20, № 4, с. 127 - 132.

6. Менджерицкий А.М., Лысенко А.В. Нейропептиды и управление поведением организма в экстремальных условиях // В сб.: Успехи функциональной нейрохимии. - СПб: Изд-во СПб. ун-та. 2003, с.115 - 127.

7. Хавинсон В.Х., Кветной И.М., Южаков В.В. Пептидергическая регуляция гомеостаза. - СПб.: Наука, 2003. - 197 с.

8. Verbitsky E., Kolpakova N., Topchiy I.// In : Basic and clinical aspects of the theory of functional systems/ Eds. Lazetic and Sudakov, Novi Sad, 1998. P. 133-139.

  На главную    В библиотеку    Обсудить в форуме 

При любом использовании данного материала ссылка на журнал обязательна!