ssmuБюллетень сибирской медициныBulletin of Siberian Medicine1682-03631819-3684Siberian State Medical University, the Ministry of Healthcare of the Russian Federation10.20538/1682-0363-2017-1-20-26ssmu-770Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИORIGINAL PAPERSСодержание эндотелиальной синтазы оксида азота в плазме после физических нагрузок различного характераPlasma concentrations of endothelial nitric oxide synthase (enos) after different physical exercisesДьяковаЕ. Ю.DyakovaE. Yu.

д-р мед. наук, доцент, профессор кафедры спортивно-оздоровительного туризма, спортивной физиологии и медицины факультета физической культуры,

634050, г. Томск, пр. Ленина, 36

DM, Associate Professor of the Department of Sport and Wellness Outdoor Tourism, and Sports Physiology and Medicine,

36, Lenina Str., Tomsk, 634050

adyakova@yandex.ruКапилевичЛ. В.KapilevichL. V.

д-р мед. наук, профессор, зав. кафедрой спортивно-оздоровительного туризма, спортивной физиологии и медицины факультета физической культуры, 634050, г. Томск, пр. Ленина, 36;

профессор кафедры спортивных дисциплин, 634050, г. Томск, пр. Ленина, 30

DM, Head of the Department of Sport and Wellness Outdoor Tourism, and Sports Physiology and Medicine, 36, Lenina Str., Tomsk, 634050;

Professor, Department of Sports Disciplines, 30, Lenina Str., Tomsk, 634050

ЗахароваА. Н.ZaharovaA. N.

аспирант кафедры спортивно-оздоровительного туризма, спортивной физиологии и медицины факультета физической культуры,

634050, г. Томск, пр. Ленина, 36

Graduate Student, Department of Sport and Wellness Outdoor Tourism, and Sports Physiology and Medicine,

36, Lenina Str., Tomsk, 634050

КабачковаА. В.KabachkovaA. V.

канд. мед наук, доцент кафедры спортивно-оздоровительного туризма, спортивной физиологии и медицины факультета физической культуры,

634050, г. Томск, пр. Ленина, 36

PhD, Associate Professor of the Department of Sport and Wellness Outdoor Tourism, and Sports Physiology and Medicine,

36, Lenina Str., Tomsk, 634050

КироненкоТ. А.KironenkoT. A.

аспирант кафедры спортивно-оздоровительного туризма, спортивной физиологии и медицины факультета физической культуры,

634050, г. Томск, пр. Ленина, 36

Graduate Student, Department of Sport and Wellness Outdoor Tourism, and Sports Physiology and Medicine,

36, Lenina Str., Tomsk, 634050

ОрловС. Н.OrlovS. N.

профессор кафедры спортивно-оздоровительного туризма, спортивной физиологии и медицины факультета физической культуры, 634050, г. Томск, пр. Ленина, 36;

д-р мед наук, профессор, зав. лабораторией физико-химии биологических мембран биологического факультета, 119991, г. Москва, Ленинские Горы, 1;

профессор лечебного факультета, Медицинский университет Монреаля, г. Монреаль 

Professor of the Department of Sport and Wellness Outdoor Tourism, and Sports Physiology and Medicine National Research Tomsk State University, 36, Lenina Str., Tomsk, 634050;

DM, Head of the Laboratory of Physical Chemistry of Biological Membranes, Faculty of Biology, Moscow State University, 1, Leninskiye Goru, Moscow, 119991;

Professor of the Emeritus Faculty of Medicine University of Montreal, Montreal

Национальный исследовательский Томский государственный университет (НИ ТГУ)РоссияNational Research Tomsk State University (NR TSU)Russian FederationНациональный исследовательский Томский государственный университет (НИ ТГУ); Национальный исследовательский Томский политехнический университет (НИ ТПУ)РоссияNational Research Tomsk State University (NR TSU); National Research Tomsk Polytechnic University (NR TPU)Russian FederationНациональный исследовательский Томский государственный университет (НИ ТГУ); Московский государственный университет (МГУ) им. М.В. Ломоносова; Исследовательский центр медицинского факультета Монреальского университетаКанадаNational Research Tomsk State University (NR TSU); Lomonosov Moscow State University; Research Centre, Centre Hospitalier de l’Université de MontréalCanada2017200420171612026Copyright © Дьякова Е.Ю., Капилевич Л.В., Захарова А.Н., Кабачкова А.В., Кироненко Т.А., Орлов С.Н., 20172017Дьякова Е.Ю., Капилевич Л.В., Захарова А.Н., Кабачкова А.В., Кироненко Т.А., Орлов С.Н.Dyakova E.Y., Kapilevich L.V., Zaharova A.N., Kabachkova A.V., Kironenko T.A., Orlov S.N.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://bulletin.ssmu.ru/jour/article/view/770Цель

Цель. Оценить влияние динамической и статической нагрузки на содержание eNOS в плазме крови у спортсменов, тренирующихся в циклических и силовых видах спорта, а также у мужчин, не занимающихся спортом.

Материал и методы

Материал и методы. Определение концентрации eNOS в плазме крови производилось методом иммуноферментного анализа. Кровь забиралась до и после статической и динамической нагрузки у спортсменов-тяжелоатлетов и спортсменов-легкоатлетов.

Результаты

Результаты. Показано, что регулярные тренировки способствуют значительному возрастанию фонового уровня эндотелиальной синтазы оксида азота (eNOS) в плазме спортсменов, причем у тяжелоатлетов он почти вдвое выше, чем у легкоатлетов. После нагрузки статического характера у спортсменов концентрация eNOS существенно снижается, а после нагрузки динамического характера – напротив, возрастает. У нетренированных лиц картина иная – возрастание концентрации eNOS происходит после всех видов нагрузки, хотя влияние динамических упражнений выражено гораздо сильнее. Через 30 мин после нагрузки во всех группах наблюдалась тенденция восстановления содержания eNOS к первоначальному уровню.

Заключение

Заключение. Полученные результаты позволяют предполагать, что основной механизм, регулирующий концентрацию eNOS в плазме крови при физических нагрузках, связан с сосудистыми факторами, прежде всего – с интенсивностью регионарного кровотока и его воздействием на поверхность эндотелия. Представленные данные свидетельствуют в пользу предположения, что данный белок не может являться представителем группы миокинов. 

The purpose of the study is to evaluate the effect of dynamic and static exercises on eNOS concentrations in the blood plasma of athletes who do cyclic and strength kind of sports, as well as in men, who are not involved in any sports.

Materials and methods

Materials and methods. Determination of plasma concentrations of eNOS was performed by using enzyme immunoassay. Blood samples were collected from weightlifters and track and field athletes before and after static and dynamic exercises.

Results

Results. It has been shown that regular exercises contribute to a significant increase in the background level of endothelial nitric oxide synthase (eNOS) in the plasma of athletes. It is necessary to note that eNOS is almost twice higher in the weightlifters than in the track and field athletes. eNOS concentrations significantly decrease in athletes after static exercises , but on the contrary, increase after dynamic exercises. eNOS level rise in untrained individuals occurs after all kinds of exercises, although the influence of dynamic exercises is much more pronounced. Plasma concentrations of eNOS in all groups returned to baseline during the recovery period.

These results suggest that the underlying mechanism that regulates the amount of eNOS in the plasma during exercises is associated with vascular factors, first and foremost, with the intensity of regional blood flow and its impact on the endothelium surface. Therefore, this protein cannot be positioned as a representative of a myokine group. 

eNOSстатическая и динамическая нагрузкагемодинамикаexercisenitric oxidehemodynamicsРоссийский научный фондReferencesМетельская В.А., Гуманова Н.Г. Оксид азота: роль в регуляции биологических функций, методы определения в крови человека // Актуальные проблемы сердечно-сосудистой патологии. 2005; 7: 19–24.Metelskaya V.A., Gumanova N.G. Oxid azota: rol v regulyacii biologicheskih funkciy, metody opredeleniya v krovi cheloveka // Aktualnye problemy serdechno-sosudistoy patologii. 2005; 7: 19–24 (in Russian).Шенкман Б.С., Ломоносова Ю.Н., Немировская Т.Л. Нейрональная NO-синтаза – молекулярный гарант стабильности мышечного волокна: NO-зависимые сигнальные пути в активной и разгруженной мышце // Успехи физиологических наук. 2014; 45 (2): 37–48.Shenkman B.S., Lomonosova Yu.N., Nemirovskaya T.L. Neyronalnaya NO-sintaza – molekulyarnyi garant stabilnosti myshechnogo volokna: NO-zavisimye signalnye puti v aktivnoy I razgrushennoy myshce // Uspehi fiziologicheskih nauk. 2014; 45(2): 37–48 (in Russian).Kapilevich L.V., Kovalev I.V., Baskakov M.B., Medvedev M.A. Intracellular signal systems in the epithelium- and endothelium-dependent relaxation of smooth muscles // Uspekhi fiziologicheskikh nauk. 2001; 32 (2): 88–98.Kapilevich L.V., Kovalev I.V., Baskakov M.B., Medvedev M.A. Intracellular signal systems in the epithelium- and endothelium-dependent relaxation of smooth muscles // Uspekhi fiziologicheskikh nauk. 2001; 32(2): 88-98.Kobzik L., Reid M.B., Bredt D.S., Stamler J.S. Nitric oxide in skeletal muscle // Nature. 1994; 372(6506): 546–548.Kobzik L., Reid M.B., Bredt D.S., Stamler J.S. Nitric oxide in skeletal muscle // Nature. 1994; 372(6506): 546–548.Cocks M., Shaw C.S., Shepherd S.O., Fisher J.P., Ranasinghe A.M., Barker T.A., Tipton K.D., Wagenmakers A.J. Sprint interval and endurance training are equally effective in increasing muscle microvascular density and eNOS content in sedentary males // J. Physiol. 2013; 591(3): 641–656.Cocks M., Shaw C.S., Shepherd S.O., Fisher J.P., Ranasinghe A.M., Barker T.A., Tipton K.D., Wagenmakers A.J. Sprint interval and endurance training are equally effective in increasing muscle microvascular density and eNOS content in sedentary males // J. Physiol. 2013; 591(3): 641–656.Frandsen U., Höffner L., Betak A., Saltin B., Bangsbo J., Hellsten Y. Endurance training does not alter the level of neuronal nitric oxide synthase in human skeletal muscle // J. Appl. Physiol. 2000; 89 (3): 1033–1038.Frandsen U., Höffner L., Betak A., Saltin B., Bangsbo J., Hellsten Y. Endurance training does not alter the level of neuronal nitric oxide synthase in human skeletal muscle // J. Appl. Physiol. 2000; 89(3): 1033–1038.Капилевич Л.В., Кабачкова А.В., Çахарова А.Н., Лалаева Г.С., Кироненко Т.А., Дьякова Е.Ю., Орлов С.Н. Секреторная функция скелетных мышц: механизмы продукции и физиологические эффекты миокинов // Успехи физиологических наук. 2016; 47(2): 7–26.Kapilevich L.V., Kabachkova A.V., Zaharova A.N., Lalaeva G.S., Kironenko T.A., Dyakova E.Yu., Orlov S.N. Secretornaya funkciya skeletnyh myshc: mehanizmy produkcii I fiziologicheskie effekty miokinov // Uspehi fiziologicheskih nauk. 2016; 47(2): 7–26 (in Russian).Pedersen B.K., a Febbraio M. Muscles, exercise and obesity: skeletal muscle as a secretory organ // Nat. Rev. Endocrinol. 2012; 8 (8): 457–465.Pedersen B.K., a Febbraio M. Muscles, exercise and obesity: skeletal muscle as a secretory organ // Nat. Rev. Endocrinol. 2012; 8(8): 457–465.Broholm C., Laye M.J., Brandt C., Vadalasetty R., Pilegaard H., Pedersen B.K., Scheele C. LIF is a contraction-induced myokine stimulating human myocyte proliferation // J. Appl. Physiol. 2011; 111 (1): 251–259.Broholm C., Laye M.J., Brandt C., Vadalasetty R., Pilegaard H., Pedersen B.K., Scheele C. LIF is a contraction-induced myokine stimulating human myocyte proliferation // J. Appl. Physiol. 2011; 111(1): 251–259.Scheler M., Irmler M., Lehr S., Hartwig S., Staiger H., Al-Hasani H., Beckers J., de Angelis M.H., Häring H.U., Weigert C. Cytokine response of primary human myotubes in an in vitro exercise model // Am. J. Physiol. Cell. Physiol. 2013; 305: C877–C886.Scheler M., Irmler M., Lehr S., Hartwig S., Staiger H., Al-Hasani H., Beckers J., de Angelis M.H., Häring H.U., Weigert C. Cytokine response of primary human myotubes in an in vitro exercise model // Am J Physiol Cell Physiol. 2013; (305): C877–C886.Wang M.X., Murrell D.F., Szabo C., Warren R.F., Sarris M., a Murrell G. Nitric oxide in skeletal muscle: inhibition of nitric oxide synthase inhibits walking speed in rats // Nitric Oxide. 2001; 5 (3): 219–232.Wang M.X., Murrell D.F., Szabo C., Warren R.F., Sarris M., a Murrell G.Nitric oxide in skeletal muscle: inhibition of nitric oxide synthase inhibits walking speed in rats // Nitric Oxide. 2001; 5(3): 219–232.Gibala M.J., a MacLean D., Graham T.E., Saltin B. Tricarboxylic acid cycle intermediate pool size and estimated cycle flux in human muscle during exercise // Am. J. Physiol. 1998; 275 (2 Pt 1): E235–E242.Gibala M.J., a MacLean D., Graham T.E., Saltin B. Tricarboxylic acid cycle intermediate pool size and estimated cycle flux in human muscle during exercise // Am. J. Physiol. 1998; 275(2 Pt 1): E235–E242.Lima-Cabello E., Cuevas M.J., Garatachea N., Baldini M., Almar M., González-Gallego J. Eccentric exercise induces nitric oxide synthase expression through nuclear factor-kappaB modulation in rat skeletal muscle // J. Appl. Physiol. 2010; 108(3): 575–583.Lima-Cabello E., Cuevas M.J., Garatachea N., Baldini M., Almar M., González-Gallego J. Eccentric exercise induces nitric oxide synthase expression through nuclear factor-kappaB modulation in rat skeletal muscle // J. Appl. Physiol. 2010; 108(3): 575–583.Powers S.K., Duarte J., Kavazis A.N., Talbert E.E. Reactive oxygen species are signalling molecules for skeletal muscle adaptation // Exp. Physiol. 2010; 95 (1): 1–9.Powers S.K., Duarte J., Kavazis A.N., Talbert E.E. Reactive oxygen species are signalling molecules for skeletal muscle adaptation // Exp. Physiol. 2010; 95(1): 1–9.Devereux G.R., Coleman D., Wiles J.D., Swaine I. Lactate accumulation following isometric exercise training and its relationship with reduced resting blood pressure // J. Sports Sci. 2012; 30 (11): 1141–1148.Devereux G.R., Coleman D., Wiles J.D., Swaine I. Lactate accumulation following isometric exercise training and its relationship with reduced resting blood pressure // J. Sports Sci. 2012; 30(11): 1141–1148.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.