Д.б.н. Тамбовцева Р.В.

Российский государственный университет физической культуры, спорта молодежи и туризма (ГЦОЛИФК)

ИЗМЕНЕНИЕ БИОХИМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ В ПЕРИОД УТОМЛЕНИЯ

В данном эксперименте изучали изменение метаболизма и энергетических параметров экспериментальных животных в периоде утомления после физической нагрузки. Было показано, что в периоде утомления в печени гликогена практически не содержится. Активность ФГ снижается до уровня, наблюдавшегося в состоянии покоя. Активность ферментов углеводного обмена фактически не меняется по отношению к предыдущему периоду. Увеличивается активность ферментов обмена жирных кислот и кетоновых тел, однако различия от состояния покоя недостоверны из-за больших индивидуальных колебаний. Изменение топографии активности ферментов внутри печеночной дольки позволяет считать, что в печени в периоде утомления наряду с процессами, обеспечивающими выполнение организмом основной функции (в данном случае выведение в кровь энергетических метаболитов), активируются и синтетические (репаративные) процессы. Активация этих процессов начинается на периферии долек, где обнаружены максимальные активности Г6ФДГ, ИМФДГ, ДДГ и ГФДГ. Энергия, необходимая для протекания синтетических процессов поступает за счет окисления жирных кислот (максимальная активность b-окисления также обнаруживается на периферии долек).

В сердце количество гликогена в органе продолжает снижаться. Уменьшается и количество амилазостабильной фракции. Метаболически активные фракции по своему содержанию превышают контрольный уровень, особенно много их как в субэпикардиальных, так и в субэндокардиальных слоях. Активность ФГ несколько повышается, особенно в субэпикардиальных слоях. Период утомления характеризуется дальнейшим снижением активности аэробных окислительных процессов в субэпикардиальных зонах миокарда (ГФДГм, b-окисление, СДГ, НАДНДГ, МДГ, ЦСО и в меньшей степени ОБДГ). Окисление углеводов здесь проходит видимо а счет классического гликолиза и триозофосфатного шунта. В субэндокардиальных слоях повышены активности b-окисления, МДГ, ЦСО, ГФДГм, Г:ФДГ, а также НАДНДГ, СДГ (общая активность снижена, как по сравнению с состоянием покоя, так и периодом стационарной работы, но значительно выше, чем в субэпикардиальных слоях на данном сроке эксперимента). В субэндокардиальных слоях более активно идет и синтез РНК, на что указывает повышение содержания РНК, рост включения Н³- уридина, высокая интенсивность активностей ИМФДГ, ДДГ, Г6ФДГ. Повышенный рост РНК подтверждает, что интенсивная гиперфункция миокарда во время физической нагрузки активирует генетический аппарат миокардиоцитов. В периоде утомления в гликолитических волокнах общее содержание гликогена снижается, при этом увеличивается водорастворимая фракция, гликопротеиды из гликолитических волокон исчезают. Практически не идут реакции на ФГ и ФГа, Г6ФДГ, ДДГ. Снижается активность СДГ, ЛДГ, НАДНДГ, а также синтез РНК. На уровне стационарной работы идут реакции на БДГ, ОБДГ и ИДГ. Повышаются активности ГФДГ, ГФДГм, Н-ЛДГ, b-окисления, МДГ, ЦСО. Таким образом в гликолитических волокнах снижены гликогенолиз и гликолиз. Снижается активность цикла Кребса. Энергоснабжение гликолитических волокон осуществляется за счет активации глицерофосфатного и малатного шунтов. Увеличение активности Н-ЛДГ, вероятно, связано с утилизацией лактата, образующегося в других мышечных волокнах. По-видимому, выход АТФ, по-прежнему, недостаточен для активации процессов синтеза. Общее содержание гликогена снижается в окислительно-гликолитических волокнах в основном за счет водорастворимой фракции. Содержание амилазолабильной фракции растет при снижении гликопротеиновой фракции. Крайне высока ФГ, состоящая целиком из ФКа. Активируются СДГ, ГФДГ, ГФДГм, ЛДГ, Н-ЛДГ, b-окисление, БДГ, ОБДГ, ЦСО. Не меняется активность ИДГ, МДГ, НАДНДГ, ИМФДГ, а также содержание РНК. Снижается активность ДДГ и выявляется тенденция к снижению синтеза РНК. Гистохимические характеристики окислительно-гликолитических волокон в периоде утомления свидетельствуют о напряжении всех основных энергетических путей. Возможность массированного увеличения активности большей части ферментов, вероятно, обеспечена повышенным синтезом РНК, отмечаемая еще в периоде стационарной работы. В окислительных волокнах общее содержание гликогена снижается за счет водорастворимой фракции. Содержание амилазолабильной фракции растет при почти полном исчезновении гликопротеидной фракции. Выявляется высокий уровень ФГ (целиком обусловленный ФГа) СДГ и ГФДГм. Также увеличиваются активности ЛДГ, Н-ЛДГ, Г6ФДГ, b-окисление, БДГ, ОБДГ, ГФДГ, ИДГ, ЦСО, ДДГ, ИМФДГ, а также содержание и синтез ядерной РНК. Не меняется активность МДГ и НАДНДГ. Увеличение интенсивности основных энергетических путей в окислительных волокнах, возможно, связано повышенным синтезом РНК.

Таким образом, одним из лимитирующих факторов работоспособности является содержание гликогена. В процессе физической нагрузки в исследуемых органах отмечена определенная динамика гистотопографии ферментных активностей, также являющаяся существенным фактором в развитии состояния утомления. В сердце это выражено в перелокализации наиболее важных в плане биоэнергетики процессов (окисление жирных кислот, терминальное окисление, цикл Кребса) из субэпикардиальных слоев, являющихся ведущими в обеспечении функций сердца в ходе физической нагрузки, в субэндокардиальные слои миокарда. В скелетной мышце повышенная активность ферментов энергетического метаболизма, сопровождающаяся повышением интенсивности биосинтетических процессов, переходит в периоде утомления к окислительным волокнам. Гистохимические показатели мышцы в целом определяются соотношением этих показателей в различных типах мышечных волокон и зависит также от их состава.