АДАПТИВНЫЕ БИОХИМИЧЕСКИЕ ИЗМЕНЕНИЯ ЭРИТРОЦИТОВ КРЫСЫ ПОСЛЕ ЦИКЛА ПРИНУДИТЕЛЬНОГО ПЛАВАНИЯ С ПРИМЕНЕНИЕМ ЭКСТРАКТА ЗЕЛЕНОГО ЧАЯ И АММОНИЙНОГО ПРЕКОНДИЦИОНИРОВАНИЯ
PDF

Ключевые слова

физическая нагрузка, выносливость, адаптация, нутрицевтик, аммоний, эритроцит

Как цитировать

Гончаров, Н., Миндукшев, И., Новожилов, А., Корф, Е., Тавровская, Т., Терпиловский, М., Хмелевской, Д., Скверчинская, Е., & Кривченко, А. (2018). АДАПТИВНЫЕ БИОХИМИЧЕСКИЕ ИЗМЕНЕНИЯ ЭРИТРОЦИТОВ КРЫСЫ ПОСЛЕ ЦИКЛА ПРИНУДИТЕЛЬНОГО ПЛАВАНИЯ С ПРИМЕНЕНИЕМ ЭКСТРАКТА ЗЕЛЕНОГО ЧАЯ И АММОНИЙНОГО ПРЕКОНДИЦИОНИРОВАНИЯ. Российский физиологический журнал им. И. М. Сеченова, 104(12), 1428—1441. https://doi.org/10.1134/S086981391812004X

Аннотация

Изучение препаратов природного происхождения, повышающих выносливость и(или) ускоряющих восстановление, является важнейшей задачей спортивной медицины и физиологии. В настоящей работе представлены результаты сравнения эффектов декофеинизированного экстракта зеленого чая (ЭЗЧ) и одного из эндогенных продуктов метаболизма аминокислот — аммиака, который в виде раствора хлорида аммония (NH4Cl) был апробирован в самостоятельном виде и в сочетании с ЭЗЧ как стимулятор физической работоспособности. В модели принудительного плавания установлен стимулирующий эффект NH4Cl, превышающий действие ЭЗЧ. Выявлены разнонаправленные адаптивные изменения некоторых биохимических показателей плазмы крови и эритроцитов крыс в группах с применением ЭЗЧ и NH4Cl, а также усиление действия препаратов на продолжительность выполнения плавательной нагрузки при совместном их использовании. Предложен механизм оптимизации кислородтранспортной и «челночной» функции эритроцитов хлоридом аммония в условиях интенсивной физической нагрузки.

https://doi.org/10.1134/S086981391812004X
PDF

Литература

Goncharov N., Maevsky E., Voitenko N., Novozhilov A., Kubasov I., Jenkins R., Avdonin P. Nutraceuticals in sports activities and fatigue. In: Gupta, R.C. (ed.). Nutraceuticals: Efficacy, Safety and Toxicity. Amsterdam. Acad. Press/Elsevier. Р. 177—188. 2016.

Venables M. C., Hulston C. J., Cox H. R., Jeukendrup A. E. Green tea extract ingestion, fat oxidation, and glucose tolerance in healthy humans. Am. J. Clin. Nutr. 87(7): 78—84. 2008.

Murase T., Haramizu S., Shimotoyodome A., Tokimitsu I., Hase T. Green tea extract improves running endurance in mice by stimulating lipid utilization during exercise. Am. J. Physiol. Regul. Integr. Comp. Physiol. 290(6): R1550—R1556. 2006.

Новожилов А. В., Тавровская Т. В., Войтенко Н. Г., Маслова М. Н., Гончаров Н. В., Морозов В. И. Эффективность экстракта зеленого чая в эксперименте с использованием двух моделей физической нагрузки. Бюлл. эксперим. биологии и медицины. 158(9): 327—332. 2014. [Novozhilov A. V., Tavrovskaya T. V., Voytenko N. G., Maslova M. N., Goncharov N. V., Morozov V. I. Efficacy of green tea extract in two exercise models. Bul. Exp. Biology Medicine. 158(3): 342—345. 2015. (In Russ.)]

Корф Е. А., Кубасов И. В., Вонский М. С., Новожилов А. В., Рунов А. Л., Курчакова Е. В., Матросова Е. В., Тавровская Т. В., Гончаров Н. В. Экстракт зеленого чая повышает экспрессию генов, ответственных за регуляцию баланса кальция в медленных мышцах крысы, при изнуряющей физической нагрузке. Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 164(7): 10—14. 2017. [Korf E. A., Kubasov I. V., Vonsky M. S., Novozhilov A. V., Runov A. L., Kurchakova E. V., Matrosova E. V., Tavrovskaya T. V., Goncharov N. V. Green tea extract increases the expression of genes responsible for regulation of calcium balance in rat slow-twitch muscles under conditions of exhausting exercise. Bul. Exp. Biology Medicine. 164(1): 6—9. 2017. (In Russ.)]

Ferguson B. S., Rogatzki M. J., Goodwin M. L., Kane D. A., Rightmire Z. Lactate metabolism: historical context, prior misinterpretations, and current understanding. Eur. J. Appl. Physiol. 118(4): 69—728. 2018.

Maciejewski H., Bourdin M.,Feasson L., Dubouchaud H., Denis C., Freund H., Messonnier L.A. Muscle MCT4 content is correlated with the lactate removal ability during recovery following all-out supramaximal exercise in highly-trained rowers. Front Physiol. 7 : 223. 2016.

Opitz D., Lenzen E., Opiolka A., Redmann M., Hellmich M., Bloch W., Brixius K., Brinkmann C. Endurance training alters basal erythrocyte MCT-1 contents and affects the lactate distribution between plasma and red blood cells in T2DM men following maximal exercise. Can. J. Physiol. Pharmacol. 93(6): 413—419. 2015.

Hostrup M., Bangsbo J. Limitations in intense exercise performance of athletes — effect of speed endurance training on ion handling and fatigue development. J. Physiol. 595(9): 2897—2913. 2017.

Cheng I. S., Wang Y. W., Chen I. F., Hsu G. S., Hsueh C. F., Chang C. K. The supplementation of branched-chain amino acids, arginine, and citrulline improves endurance exercise performance in two consecutive days. J. Sports Sci. Med. 15(3): 509—515. 2016.

Hunter F. R. Kinetic analysis of the permeability of human erythrocytes to NH4Cl. J. Gen. Physiol. 51(4): 579—587. 1968.

Musa-Aziz R., Chen L. M., Pelletier M. F., Boron W. F. Relative CO2/NH3 selectivities of AQP1, AQP4, AQP5, AmtB, and RhAG. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 106(13): 5406—5411. 2009.

Wahl P., Zinner C., Yue Z., Bloch W., Mester J. Warming-up affects performance and lactate distribution between plasma and red blood cells. J. Sports. Sci. Med. 9(3): 499—507. 2010.

Покровский А. А. (ред.). Биохимические методы исследования в клинике. Справочник. М. Медицина. 1969. [Pokrovskiy A. A. (ed.). Biohimicheskie metody issledovaniya v klinike. Spravochnik. Biochemical research methods in clinic. Directory. Moscow. Medicine. 1969. (In Russ.)].

Казеннов А. М., Маслова М. Н., Шалабодов А. Д. Исследование активности Na, K-АТФазы в эритроцитах млекопитающих. Биохимия. 49(7): 1089—1094. 1984. [Kazennov A. M., Maslova M. N., Shalabodov A. D. Na, K-ATPase activity in mammalian erythrocytes. Biokhimiia. 49(7): 1089—1094. 1984. (In Russ.)].

Гаврилов В. Б., Гаврилова А. Р., Мажуль Л. М. Анализ методов определения продуктов перекисного окисления липидов в сыворотке крови по тесту с тиобарбитуровой кислотой. Вопросы мед. химии. 33(1): 118—122. 1987. [Gavrilov V. B., Gavrilova A. R., Mazhul L. M. Methods of determining lipid peroxidation products in the serum using a thiobarbituric acid test. Vopr. Med. Khim. 33(1): 118—122. 1987. (In Russ.)].

Разыграев А. В. Гомоцистеинпероксидазная активность плазмы крови крыс. Стехиометрия и ферментативный характер реакции. Биомед. химия. 59 (6): 636—643. 2013. [Razygraev A.V. Homocysteine peroxidase activity in rat blood plasma: stoichiometry and enzymatic character of the reaction. Biomed Khim. 59 (6): 636—643. 2013. (In Russ.)].

Woodward G. E., Fry E. G. The determination of blood glutathione. J. Biol. Chem. 97 : 465—482. 1932.

Ellman G. L. Tissue sulfhydryl groups. Arch. Biochem. Biophys. 82 : 70—77. 1959.

Королюк М. А., Иванова А. И., Майорова И. Г., Токарев В. Е. Метод определения активности каталазы. Лаб. дело. (1): 16—19. 1988. [Koroliuk M. A., Ivanova A. I., Maйjorova I. G., Tokarev V. E. A method of determining catalase activity. Lab. Delo. (1): 16—19. 1988. (In Russ.)].

Юсупова Л. Б. О повышении точности определения активности глутатионредуктазы эритроцитов. Лаб. дело. (4): 19—21. 1989. [Iusupova L.B. Increasing the accuracy of determining the glutathione reductase activity of erythrocytes. Lab Delo. (4): 19—21. 1989. (In Russ.)].

Карпищенко А. И. (ред.). Медицинские лабораторные технологии: справочник. СПб. Интермедика. 1999. [Karpischenko A.I. (ed.). Medicinskiye laboratornye technolohii: spravochnik. Medical laboratory technologies: directory. Saint Petersburg. Intermedica. 1999. (In Russ.)].

Repsold L., Joubert A. M. Eryptosis: An erythrocyte's suicidal type of cell death. Biomed Res. Int. 2018 : 9405617. 2018.

Erdogan O., Hisar O., Koroglu G., Ciltas A. Sublethal ammonia and urea concentrations inhibit rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) erythrocyte glucose-6-phosphate dehydrogenase. Comp. Biochem. Physiol. C Toxicol Pharmacol. 141(2): 145—150. 2005.

Suzuki Y., Nakajima T., Shiga T., Maeda N. Influence of 2,3-diphosphoglycerate on the deformability of human erythrocytes. Biochim. Biophys. Acta. 1029(1): 85—90. 1990.

Swietach P., Tiffert T., Mauritz J.M., Seear R., Esposito A., Kaminski C. F., Lew V. L., Vaughan-Jones R. D. Hydrogen ion dynamics in human red blood cells. J. Physiol. 588(24): 4995—5014. 2010.

Kumar D., Rizvi S. I. Markers of oxidative stress in senescent erythrocytes obtained from young and old age rats. Rejuvenation Res. 17(5): 446—452. 2014.

Ueland P. M., Mansoor M. A., Guttormsen A. B., Mьller F., Aukrust P., Refsum H., Svardal A. M. Reduced, oxidized and protein-bound forms of homocysteine and other aminothiols in plasma comprise the redox thiol status — a possible element of the extracellular antioxidant defense system. J. Nutr. 126 (4, supp. l): 1281S—1284S. 1996.

Johnson D. E., Casey J. R. Cytosolic H+ microdomain developed around AE1 during AE1-mediated Cl­/HCO3­ exchange. J. Physiol. 589(7): 1551—1569. 2011.

Cho J., King J. S., Qian X., Harwood A. J., Shears S. B. Dephosphorylation of 2,3-bisphosphoglycerate by MIPP expands the regulatory capacity of the Rapoport-Luebering glycolytic shunt. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 105(16): 5998—6003. 2008.

Nielsen M. S., Weber R. E. Antagonistic interaction between oxygenation-linked lactate and CO2 binding to human hemoglobin. Comp. Biochem. Physiol. A Mol. Integr. Physiol. 146(3): 429—434. 2007.

Jensen F. B. Red blood cell pH, the Bohr effect, and other oxygenation-linked phenomena in blood O2 and CO2 transport. Acta Physiol. Scand. 182(3): 215—27. 2004.

Radosinska J., Vrbjar N. The role of red blood cell deformability and Na, K-ATPase function in selected risk factors of cardiovascular diseases in humans: focus on hypertension, diabetes mellitus and hypercholesterolemia. Physiol. Res. 65 : S43—S54. 2016.

Danielczok J. G., Terriac E., Hertz L., Petkova-Kirova P., Lautenschlager F., Laschke M. W., Kaestner L. Red blood cell passage of small capillaries is associated with transient Ca2+-mediated adaptations. Front Physiol. 8 : 979. 2017.

Jensen B., Storz J. F., Fago A. Bohr effect and temperature sensitivity of hemoglobins from highland and lowland deer mice. Comp. Biochem. Physiol. A. Mol. Integr. Physiol. 195: 10—14. 2016.