ВВЕДЕНИЕ 3
ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 6
1.1 Ферменты обмена регуляторных пептидов 6
1.2 Общая характеристика регуляторных пептидов и особенности их функций 8
1.2.1 Карбоксипептидаза N 8
1.2.2 Пептидилдипептидаза А 11
1.2.3 Лейцинаминопептидаза 14
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 15
2.1 Материал и условия проведения исследований 15
2.2.1 Общая схема исследования 15
2.2.2 Методы моделирования физической работы 15
2.2.4 Методы определения активности протеолитических ферментов 16
2.2.5 Определение концентрации регуляторных пептидов 19
2.2.6 Методы статистической обработки 19
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ 20
3.1 Влияние физической работы на уровень регуляторных пептидов в крови спортсменов и людей, не занимающихся спортом 20
3.1.1 Роль белковых гормонов, ростовых факторов, регуляторных пептидов и ферментов их обмена в регуляции метаболизма при физической работе 21
3.1.2 Активность пептидил-дипептидазы А, лизин-карбоксипептидазы и лейциламинопептидазы 27
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 31
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 32
Актуальность работы. В последнее время в биохимии спорта большое внимание уделяется поиску ключевых факторов регуляции метаболизма, воздействие на которые значительно улучшит спортивный результат. Пептидергическая система служит наиболее перспективной мишенью для воздействия. В процессах адаптации нейропептиды представляют немаловажную значимость, осуществляют контроль за состоянием иммунной системы, принимают участие в формировании пищедобывательного и полового поведения [2]. Многие из этих веществ играют важную роль в регулировании полового созревания, оказывают влияние на половую дифференциацию организма, на эмоциональное поведение, на процессы памяти и внимания, обладают обезболивающим действием. Исследования последних нескольких лет свидетельствуют об участии некоторых регуляторных пептидов в реакциях адаптации при физической работе. Ограничения, которые связаны с трудностью введения регуляторных пептидов в организм животных, уменьшают вероятность их применения для регуляции функционального состояния организма и улучшения спортивного результата. Исследование уровня того или иного нейропептида в тканях и сыворотке крови не дает конкретных представлений о динамических процессах, которые происходят в пептидергической системе при физической работе. Для того, чтобы получить как можно больше информации необходимо изучить процессы синтеза и трансформации нейропептидов, так как концентрация биологически активных пептидов зависит от активности ферментов, которые принимают участие в их обмене.
Еще один недостаток существующих работ по исследованию содержания регуляторных пептидов при физической работе - отсутствие дифференциации объектов исследования по степени тренированности. Незначительное число людей могут продемонстрировать высокий спортивный результат. К этим людям относятся спортсмены высокой квалификации, а обычные, неподготовленные на уровне спортсменов люди, повторить данный результат не в состоянии. Биохимические изменения, сопровождающие спортивный результат, весьма значительны и превосходят изменения, наблюдающиеся у обычных людей, которые не занимаются спортом, как количественно, так и качественно.
Знание путей образования и инактивации регуляторных пептидов, которые участвуют в ответе организма на физическую нагрузку, позволит, избирательно воздействуя на ферменты их метаболизма, регулировать уровень биологических форм тех нейропептидов, от которых зависит спортивный результат [42].
Впервые исследована активность ферментов при физической работе. Получив эти данные, можно приступать к разработке методов направленного влияния на активность ферментов обмена пептидов, которые участвуют в адаптации к физической работе, с целью улучшения спортивного результата.
Целью данной работы является выяснение роли пептидергической системы в адаптации к физической работе у спортсменов высокой квалификации.
В соответствии с поставленной целью были определены следующие задачи:
• изучение уровня регуляторных пептидов в сыворотке крови здоровых людей и спортсменов высокой квалификации в состоянии покоя;
• исследование активности ферментов обмена регуляторных пептидов (ПДА, ЛКП, ЛАП) в сыворотке крови здоровых людей и спортсменов высокой квалификации в состоянии покоя;
• изучение уровня регуляторных пептидов в сыворотке крови здоровых людей и спортсменов высокой квалификации при физической работе.
Выпускная квалификационная работа написана на 41 листах, содержит 7 рисунков, 1 таблицу и список литературы на русском и английском языках из 78 источников.
1. Физическая работа, которая вызывает существенную активацию пептидергической системы, проявляющуюся, прежде всего, увеличением плазматической концентрации регуляторных пептидов, гормонов и ростовых факторов, участвующих в адекватной активизации метаболизма возрастающим энергетическим потребностям, модулирующих функциональную активность нервной системы и выполняющих цитопротекторные функции.
2. В увеличении содержания регуляторных пептидов в сыворотке крови важную роль играет активизация процессов протеолитического процессинга и модификации биологически активных форм пептидов, о чем свидетельствует высокая положительная корреляция между сдвигами уровней пептидов и активностью пептидгидролаз сыворотки крови.
3. Впервые показано, что пептидергическая система спортсменов высокой квалификации функционирует более активно, чем у неспортсменов, что выражается в существенных различиях в активности пептидгидролаз, уровне большинства регуляторных пептидов и контролируемых ими показателях в состоянии покоя.
4. Физическая работа вызывает менее выраженные изменения в уровне регуляторных пептидов и активности ферментов их обмена у спортсменов, чем у людей, не занимающихся спортом, при более выраженных сдвигах в содержании метаболитов и показателях КОС, что свидетельствует о высокой адаптационной значимости различий в функционировании пептидергической системы у этих исследуемых групп в состоянии покоя.
5. Одним из основных биохимических механизмов, лежащих в основе увеличения физической работоспособности при систематической физической работе, может служить выявленная нами перестройка функционирования системы синтеза и модификации регуляторных пептидов.
1. Ашмарин И.П., Каразеева Е.П. Нейропептиды // в кн. “Нейрохимия” под ред. Ашмарина И.П., Стукалова П.В. М.: Издательство института биомедицинской химии РАМН, 1996. 296-333 с.
2. Бабичев В.Н. Нейроэндокринный контроль процессов пубертации // Усп. совр. биол. 1994. 114 с, № 3. 330-344 с.
3. Бабичев В.Н., Миронов С.Ф. Нейропептиды мозга и их нейроэндокринные эффекты // Пробл. эндокринол. 1981. № 3. 78-85 с.
4. Блум Ф., Лейзерсон А., Хофстедтер Л. Мозг, разум и поведение / Пер. с англ. М.: Мир, 1988. 248 с.
5. Бэйрд Д.Т. Яичник / Гормональная регуляция размножения у млекопитающих. М.: Мир. 1987. 118-144 с.
6. Вернигора А.Н., Генгин М.Т. Механизм регуляции активности и биологическая роль карбоксипептидазы H - фермента процессинга нейропептидов // Биохимия 1995. 60 с, № 12. 1491-1497 с.
7. Вернигора А.Н., Генгин М.Т. Протеолитические ферменты: субклеточная локализация, свойства и участие в обмене нейропептидов // Биохимия. 1996. 61 с, № 5. 771-785 с.
8. Вернигора А.Н., Генгин М.Т., Никишин Н.Н. Об участии некоторых ферментов нейропептидов в механизмах эмоционального стресса // Физиол. журн. 1995. т.81. №5. 1025-1028 с.
9. Вернигора А.Н., Генгин М.Т., Никишин Н.Н. Множественность молекулярных форм растворимых карбоксипептидазо -В-подобных ферментов головного мозга кошки // Укр. биохим. журн. 1993. 65 с, № 4. 17-21 с.
10. Вернигора А.Н., Никишин Н.Н., Генгин М.Т. О взаимосвязи между активностью карбоксипептидазы Н и ангиотензинпревращающего фермента // Биохимия. 1995. 60 с, N 1. 144-149 с.
11. Генгин М.Т. Особенности структурно-функциональной организации и физико-химические свойства нелизосомальных пептидгидролаз мозга животных: Автореф. дис. ... док. биол. наук. Пенза, 2002.
12. Генгин М.Т., Вернигора А.Н., Никишин Н.Н., Щетинина Н.В. Активность карбоксипептидазы N и ангиотензинпревращающего фермента в сыворотке крови крыс в норме и при эмоциональном стрессе // Укр. биохим. журн. 1994. 66 с, № 2. 139-142 с.
13. Генгин М.Т., Соловьев В.Б., Сметанин В.А., Пазялова А.А., Симкина О.В., Коновалов А.Н., Кузичкин Д.С., Шашкина Н.К., Генгина Н.М., Субботина К.Б. Влияние атропина на активность ангиотензин - превращающего фермента и карбоксипептидазы N в сыворотке крови крыс // Украинский биохимический журнал. 2005. Т. 77, № 6. 78-80 с.
14. Гомазков О.А. Функциональная биохимия регуляторных пептидов.- М.: Наука. 1993.
15. Гомазков О.А. Энзимологические основы физиологического действия регуляторных пептидов // Биологические науки. 1986. № 2. 13¬23 с....(78)