Взаимосвязь эндоканнабиноидной системы и физической активности

V.V. Bizaev, , Bumarskova, , State University of Civil Engineering, Moscow, Russia

Введение. Исследование воздействия психоактивного каннабиноидного ингредиента дельта-9-тетрагидроканнабинол (ТГК) на организм человека привело к открытию рецепторных систем в нашем организме, к которым каннабиноиды присоединяются и активируют их. Было показано, что эти рецепторы являются частью сложной системы, называемой эндоканнабиноидной системой (ЭКС) [2, 20, 21]. ЭКС состоит из эндоканнабиноид-ных рецепторов, эндогенных каннабиноидов (эндоканнабиноидов) в качестве нейротрансмиттеров и ферментов, ответственных за синтез и деградацию эндоканнабиноидов. ЭКС – это нейрорегуляторная система в организме человека, играющая важную роль в модуляции многочисленных физиологических процессов. Гиперактивность ЭКС способствует чрезмерному потреблению высококалорийной пищи и образованию жировых отложений, а гипоактивность этой системы является одним из факторов риска развития тревожного синдрома, депрессии и посттравматических расстройств [3]. Однако специфический эффект хорошего настроения, счастья, эйфории, наблюдаемый у представителей спорта на выносливость, долгое время оставался невыясненным [ 9, 14, 17 ] .

Эндоканнабиноиды являются нейротрансмиттерами липидной консистенции, которые высвобождаются на постсинаптических нейронах. Они ретроградно воздействуют на модуляцию синаптической передачи, активируя пресинаптические каннабиноидные рецепторы. Этот тип ретроградной нейронной коммуникации вызывает подавление ингибирования индуцированной деполяризацией.

В связи с вышесказанным целью нашего исследования являлось обобщение результатов исследований и выявление взаимосвязей эндоканнабиноидной системы с физической активностью человека [ 11, 19 ] .

Материалы и методы. Материалом для работы послужили результаты исследований отечественных и зарубежных авторов, посвященные эндогенным опиатам в человеческом мозге и связанным с ними рецепторам, проведен анализ.

Результаты исследования. На основе полученных данных определено, что нейротрансмиттеры выделяются в человеческом мозге и служат передатчиками сообщений, а также существует определенная связь между рецепторами и нейротрансмиттерами в том смысле, что каждый нейротрансмиттер несет код для определенных рецепторов и когда они связаны между собой, целевые рецепторы активируются. Следствием этого является инициирование серии цепных реакций, которые регулируют и контролируют все клеточные процессы и последующие биологические эффекты.

Все известные до недавнего времени нейротрансмиттеры в организме человека были растворимы в воде и обладали способностью откладываться. Их высвобождение и переход из пре- в постсинаптическую локализацию через синаптическую щель происходили, когда нейроны давали импульсы. Эндоканна-биноидный рецептор представляет собой молекулу белка, встроенную в мембрану или цитоплазму клетки, с которой могут связываться один или несколько конкретных типов сигнальных молекул, каннабиноиды активируют специфические рецепторы, связанные с белками (CB1). Чаще всего они встречаются в коре головного мозга, гиппокампе, гипоталамусе, мозжечке, базальных ганглиях, стволе головного мозга, спинном мозге и ядре миндалины. Такое расположение рецепторов CB1 в ЦНС определяет их психоактивную роль, что отражается в следующих эффектах: изменения познания, памяти, двигательной дисфункции, обезболивающий эффект, влияние на рвотный рефлекс, стимуляция аппетита, воздействие на эмоциональные реакции. Рецепторы CB1 также были обнаружены в периферических тканях: адипоцитах, печени, поджелудочной железе, скелетных мышцах. Рецептор CB2 в основном присутствует в клетках иммунной системы и в головном мозге [ 6, 8, 12 ] .

Использование аэробных упражнений средней интенсивности у лабораторных животных также привело к изменениям в ЦНС в виде увеличения плотности рецепторов CB1, активности гиппокампа и уровней анандамида в плазме. ЭКС преодолевают гематоэнцефалический барьер, а также при некоторых положительных психических реакциях эффекты физических упражнений и действие ЭКС перекрываются [7, 18]. Таким образом, активация ЭКС физическими упражнениями и их действие сначала подтверждается на психологическом уровне [ 10, 16 ] .

Одним из важных эффектов физических упражнений является подавление боли (обезболивающий эффект или антиноцицепция). Возможное объяснение механизма этого эф- фекта заключается в том, что ЕКС, запускаемый физическими упражнениями, действует путем ретроградной активации на молекулы-мишени в центрах боли в головном мозге, рецепторы. Эндоканнабиноиды действуют как на центральном, так и на периферическом уровнях, подавляя передачу боли. Центрально проявляющееся влияние на модуляцию болевых сигналов начинается в стволе мозга, то есть в периакведуктальной серой массе, частях рострального вентромедиального ядра и заднем роге спинного мозга. Периферическая модуляция боли эндоканнабиноидами происходит на уровне ганглиев задних корешков, а также проводящих боль афферентных волокон (А8-волокна и C-волокна) [5].

Расположение эндоканнабиноидных рецепторов в базальных ганглиях и мозжечке в первую очередь отвечает за влияние ЕКС на двигательные навыки и контроль движений. Базальные ганглии, в которых находятся центры управления простыми двигательными действиями и автоматическими движениями, также имеют плотное расположение рецепторов CB1. Любой навык, который часто практикуется и становится автоматизированным, находится под большим контролем центров, расположенных в базальных ганглиях. В мозжечке активация дисфункцией ЭКС и высвобождение 2 АГ приводит к лучшей координации, точности и временной оценке движения, дисфункцией ЭКС спинного мозга участвует в контроле скорости мышечных сокращений [13]. Экспериментальное введение эндогенных и синтетических каннабиноидов различным людям показало двухэтапный эффект на двигательные действия: применение в более высоких дозах вызывало тормозящее действие [4], а также эффект, при котором могут использоваться непроизвольные движения (тремор, тики, дискинезия, дистония); в меньших дозах они приводили к гиперактивности. Обнаружено, что эндоканнабиноиды играют важную роль в балансировании возбудимости круговых путей, контролирующих двигательные действия. Эндоканнабиноиды в спинном мозге вы- зывают сдвиг в балансе возбудимости, что создает основу для более быстрого начала движения с более коротким возбуждающим путем от нисходящих командных центров к эффектору [1].

Физическая активность оказывает положительное влияние на периферические ткани, активируя процесс разложения жировых отложений, повышая уровень чувствительности к действию инсулина на периферии, стимулируя процесс окисления. ЭКС проявляет в основном негативные эффекты на уровне периферических тканей. Было показано, что анан-дамид не только препятствует утилизации глюкозы в скелетных мышцах, но также влияет на передачу и активность инсулина [ 15 ] .

Заключение. Анализируя вышесказанное, отметим, что физическая активность влияет на уровень нейромедиаторов и положительно воздействует на функционирование иммунной и метаболической системы, настроение и поведение, чувство боли. Долгое время считалось, что физические упражнения действуют исключительно во взаимодействии с эндорфинергической и моноаминергической системами. Открытие ЕКС внесло ясность положительного влияния на психическое состояние после выполнения физических упражнений. Влияние продолжительности, интенсивности, типа физической активности, выбора упражнений на эндоканнабиноидную систему и в дальнейшем на нейробиологические и психологические изменения положительно влияют на сложные двигательные навыки, познавательные способности, регуляцию температуры, чувство боли во время физических нагрузок. Уменьшение боли в мышцах, сокращение периода восстановления после тренировок и соревнований, улучшение спортивных результатов являются отчасти причинами активации эндоканнабиноидных сигналов. Бег как автоматизированное движение находится под наибольшим контролем этих центров и, следовательно, в большей степени связан с дисфункцией ЭКС в отличие от более сложных движений при других физических нагрузках.