Энергетический обмен в мышечной ткани при статических и динамических нагрузках (экспериментальное исследование)

Энергетический обмен в мышечной ткани при статических и динамических нагрузках (экспериментальное исследование)

Автор: Захарова Анна Николаевна, Милованова Ксения Геннадьевна, Коллонтай Олеся Вадимовна, Орлова Анна Алексеевна, Капилевич Леонид Владимирович

Журнал: Человек. Спорт. Медицина @hsm-susu

Рубрика: Физиология

Статья в выпуске: 2 т.23, 2023 года.

Бесплатный доступ

Цель: оценить влияние физической активности на энергетический обмен в скелетных мышцах нетренированных и предварительно тренированных экспериментальных животных (мышей). Материалы и методы. В качестве экспериментальных животных использовали половозрелых (8-12 недель) мышей-самцов линии С57Вl/6 массой 25-30 г. Для исследования были сформированы группы для острого (нетренированные мыши) и хронического (тренированные мыши) эксперимента. Использовали динамическую нагрузку в виде принудительного плавания и статическую нагрузку в виде виса на горизонтальной сетке. Содержание лактата и гликогена в скелетных мышцах определяли колориметрическим методом. Определение цитратсинтазы, общего ОКСФОС и концентрации изоформы Na+/K+-АТФ-азы альфа 2 в мышечной ткани выполняли методом вестерн блотинга. Результаты. Показано, что динамические и статические нагрузки по-разному влияют на показатели, характеризующие энергетический обмен в мышцах нетренированных и предварительно тренированных экспериментальных животных. Если эффекты однократных нагрузок статического и динамического характера различались не столь существенно, то влияние ежедневных тренирующих воздействий различалось значительно. Тренировки статического характера приводили к существенно более выраженным перестройкам в энергетическом метаболизме мышечных клеток. На показатели энергетического метаболизма у предварительно тренированных животных влияние однократной статической нагрузки было менее выражено, чем динамической. Заключение. Модификация этих механизмов под влиянием физических нагрузок различного характера и интенсивности представляет значительный интерес, так как является перспективным способом воздействия на метаболические процессы как на клеточном, так и на системном уровнях, что очень важно для улучшения спортивной работоспособности и для коррекции метаболических нарушений при ряде социально-значимых заболеваний.

Еще

Физическая активность, тренировка, скелетные мышцы, энергетический обмен, na+/k+-атф-аза

Короткий адрес: https://sciup.org/147240967

IDR: 147240967   |   DOI: 10.14529/hsm230210

Список литературы Энергетический обмен в мышечной ткани при статических и динамических нагрузках (экспериментальное исследование)

  • Мякотных В.В. О трансформации мышечных волокон в процессе спортивной тренировки // Вестник спортивной науки. 2019. № 2. С. 14–20. [Myakotnykh V.V. [On the Transformation of Muscle Fibers in the Process of Sports Training (Literature Review)]. Vestnik sporivnoy nauki [Journal Sport Science], 2019, no. 2, pp. 14–20. (in Russ.)]
  • Bagmetova V.V., Krivitskaya A.N., Tyurenkov I.N. et al. The Influence of Fenibut and its Salt with Succinic Acid on Animals’ Resistance to Forced Dynamic and Static Physical Loads. Fundamental Research, 2012, no. 4, pt. 2, pp. 243–246. DOI: 10.1007/s10517-015-2887-8
  • Fitts R.H., Widrick J.J. Muscle Mechanics: Adaptations with Exercise-Training. Exercise and Sport Sciences Reviews, 1996, vol. 24, pp. 427–473. PMID: 8744258 DOI: 10.1249/00003677-199600240-00016
  • Graham D., Lamb D., Stephenson G. Point: Counterpoint: Lactic Acid Accumulation is an Advantage/ Disadvantage During Muscle Activity. Journal of Applied Physiology: Respiratory, Environmental and Exercise Physiology, 2006, vol. 100 (4), pp. 1410–1412. DOI: 10.1152/japplphysiol.00023.2006
  • Gundersen K. Excitation-Transcription Coupling in Skeletal Muscle: the Molecular Pathways of Exercise. Biological Reviews of the Cambridge Philosophical Society, 2011, vol. 86, pp. 564–600. DOI: 10.1111/j.1469-185X.2010.00161.x
  • Hearris M., Hammond K., Fell J., Morton J. Regulation of Muscle Glycogen Metabolism during Exercise: Implications for Endurance Performance and Training Adaptations. Nutrients, 2018, vol. 10 (3), pp. 298–320. DOI: 10.3390/nu10030298
  • Juel C., Klarskov C., Nielsen J.J. et al. The Effect of High-Intensity Periodic Training on Lactate and H+ Release from Human Skeletal Muscle. American Journal of Phisiologi, 2004, vol. 286 (2), pp. 245–251. DOI: 10.1152/ajpendo.00303.2003
  • Karkischenko V.N., Kapanadze G.D., Dengina S.E., Stankova N.V. Working out of a Technique for Physical Endurance of Small Laboratory Animals for Studying of Different Medicine. Biomedicine, 2011, vol. 1, pp. 72–74.
  • Kironenko T.A., Milovanova K.G., Zakharova A.N. et al. Effect of Dynamic and Static Load on the Concentration of Myokines in the Blood Plasma and Content of Sodium and Potassium in Mouse Skeletal Muscles. Biochemistry, 2021, vol. 86, no. 3, pp. 370–381. DOI: 10.1134/S0006297921030123
  • Koltsova S.V., Shilov B., Burulina J.G. et al. Transcriptomic Changes Triggered by Hypoxia: Evidence for HIF-1α -Independent, [Na+]i/[K+]i-Mediated Excitation-Transcription Coupling. PLoS One, 2014, vol. 9, e110597. DOI: 10.1371/journal.pone.0110597
  • Koltsova S.V., Tremblay J., Hamet P., Orlov S.N. Transcriptomic Changes in Ca2+-Depleted Cells: Role of Elevated Intracellular [Na+]/[K+] Ratio. Cell Calcium, 2015, vol. 58, pp. 317–324. DOI: 10.1016/j.ceca.2015.06.009
  • Kravtsova V.V., Petrov A.M., Matchkov V.V. et al. Distinct α2 Na, K-ATPase Membrane Pool are Differently Involved in Early Skeletal Muscle Remodeling During Disuse. The Journal of General Physiology, 2016, vol. 147, pp. 175–188. DOI: 10.1085/jgp.201511494
  • Laurens C., Bergouignan A., Moro C. Exercise-Released Myokines in the Control of Energy Metabolism. Frontiers in Physiology, 2020, vol. 11, p. 91. DOI: 10.3389/fphys.2020.00091
  • Little H.C., Tan S.Y., Cali F.M. et al. Multiplex Quantification Identifies Novel Exerciseregulated Myokines/Cytokines in Plasma and in Glycolytic and Oxidative Skeletal Muscle. Molecular & Cellular Proteomics, 2018, vol. 17, pp. 1546–1563. DOI: 10.1074/mcp.RA118.000794/
  • Lukaszuk B., Bialuk I., Górski J. et al. A Single Bout of Exercise Increases the Expression of Glucose but not Fatty Acid Transporters in Skeletal Muscle of IL-6 KO Mice. Lipids, 2012, vol. 47, pp. 763–772. DOI: 10.1017/S00439339140005
  • Matchkov V.V., Krivoi I.I. Specialized Functional Diversity and Interactions of Na,K-ATPase. Frontiers in Physiology, 2016, vol. 7, p. 179. DOI: 10.3389/fphys.2016.00179
  • McKenna M.J., Bangsbo J., Renaud J.M. Muscle K+, Na+, and Cl– Disturbances and Na+-K+ Pump Inactivation: Implications for Fatigue. The Journal of Applied Physiology, 2008, vol. 104, pp. 288–295. DOI: 10.1152/japplphysiol.01037.2007
  • Mika A., Macaluso F., Barone R. et al. Effect of Exercise on Fatty Acid Metabolism and Adipokine Secretion in Adipose Tissue. Frontiers in Physiology, 2019, vol. 10, p. 26. DOI: 10.3389/fphys.2019.00026
  • Orlov S.N., Hamet P. Salt and Gene Expression: Evidence for [Na+]i/[K+]i-Mediated Signaling Pathways. Pflugers Archiv, 2015, vol. 467, pp. 489–498. DOI: 10.1007/s00424-014-1650-8
  • Peake J.M., Gatta P.D., Suzuki K., Nieman D.C. Cytokine Expression and Secretion by Skeletal Muscle Cells: Regulatory Mechanisms and Exercise Effects. Exercise Immunology Review, 2015, vol. 21, pp. 8–25. PMID: 25826432
  • Perry Ch.G.R., Lally J., Holloway G.P. et al. Repeated Transient mRNA Bursts Precede Increases in Transcriptional and Mitochondrial Proteins During Training in Human Skeletal Muscle. The Journal of Physiology, 2010, vol. 588, no. 23, pp. 4795–4810. DOI: 10.1113/jphysiol.2010.199448
  • Popov D.V., Lysenko E.A., Bokov R.O. et al. Effect of Aerobic Training on Baseline Expression of Signaling and Respiratory Proteins in Human Skeletal Muscle. Physiological Reports, 2018, vol. 6, e13868. DOI: 10.14814/phy2.13868
  • Smolyaninova L.V., Koltsova S.V., Sidorenko S.V., Orlov S.N. Augmented Gene Expression Triggered by Na+, K+ -ATPase Inhibition: Role of Cai 2+-Mediated and -Independent Excitation- Transcription Coupling. Cell Calcium, 2017, vol. 68, pp. 5–13. DOI: 10.1016/j.ceca.2017.10.002
  • Supruniuk E., Maciejczyk M., Zalewska A. et al. Blood Profile of Cytokines, Chemokines, Growth Factors, and Redox Biomarkers in Response to Different Protocols of Treadmill Running in Rats. International Journal of Molecular Sciences, 2020, vol. 21 (21), 8071. DOI: 10.3390/ijms21218071
  • Suzuki K., Tominaga T., Ruhee R.T., Ma S. Characterization and Modulation of Systemic Inflammatory Response to Exhaustive Exercise in Relation to Oxidative Stress. Antioxidants (Basel), 2020, vol. 9 (5), p. 401. DOI: 10.3390/antiox9050401
Еще
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp