Функциональные особенности мембран эритроцитов у спортсменов циклических видов спорта
Ключевые слова:
мембрана эритроцита, спорт, липиды, ПОЛАннотация
В статье рассматриваются особенности функционального состояния мембран эритроцитов у спортсменов, занимающихся циклическими видами спорта. Исследование проведено с помощью биохимических и статистических методов.
Цель работы: определить состав, физико-химические свойства мембран эритроцитов и липопротеиновых комплексов крови спортсменов циклических видов спорта во взаимосвязи с функциональной активностью эритроцитов.
Проведенные исследования показывают, что микровязкость аннулярного и общего липидного фондов мембран эритроцитов спортсменов ниже, чем у лиц, не занимающихся спортом. Вместе с тем, мембраны эритроцитов спортсменов обладают в сравнении с лицами, не занимающимися спортом, повышенной микрополярностью в зоне аннулярного и общего липидного фондов мембраны эритроцитов. Также установлено статистически значимое повышение окислительной модификации белков мембран эритроцитов спортсменов, сопряженное, вероятно, с интенсивным транспортом кислорода, что подтверждается согласованным ростом выявленных отличий с уровнем спортивного мастерства. Получены сведения о жирнокислотном профиле основных фосфолипидов мембран эритроцитов, демонстрирующие увеличение количества ПНЖК. Определено влияние физико-химических свойств мембран клеток капиллярной крови на интенсивность отдачи кислорода эритроцитами венозной крови. Установлена взаимосвязь физико-химических свойств мембран эритроцитов и ЛПК, что позволяет в дальнейшем использовать эту взаимосвязь для оценки эффективности фармакологической и диетологической коррекции липидного и жирнокислотного состава мембран эритроцитов. Показана взаимосвязь микрополярности аннулярного слоя мембран эритроцитов и интенсивности отдачи кислорода.
Библиографические ссылки
Агарков, Ф. Т. К вопросу о повышении тепловой устойчивости организма человека средствами мышечной тренировки / Ф. Т. Агарков, А. С. Павлов // Косм. биология и медицина. – 1975. – №5. – С.75-80.
Бутусова, В. Н. Структурно-функциональные свойства эритроцитарных мембран при дислипопротеинемиях : автореф. дис. … канд. мед. наук / В. Н. Бутусова. – Новосибирск, 2007. – 24 с.
Введение в биомембранологию : учеб. пособие МГУ / А. А. Болдырев [и др.]. – 1990. – 208 с.
Гурарий, Е. Я. Пирен как флуоресцентный зонд для оценки полярности пенополиуретановых мембран / Е. Я. Гурарий, С. Г. Дмитриенко, В. К. Рунов // Хим. физика. 1999. – Т. 18. – № 2. – С. 30-35.
Дергунов, А.Д. Белок-липидные взаимодействия и функционирование мембраносвязанных ферментов / А. Д. Дергунов, А. С. Капрельянц, Д. Н. Островский // Успехи биол. химии. – 1984. – Т. 25. – С. 89–110.
Добрецов, Г. Е. Флуоресцентные зонды в исследовании клеток, мембран и липопротеинов / Г. Е. Добрецов. – М.: Наука, 1989. – 277 с.
Исследование механизмов кислородного обмена эритроцитов человека / Э. П. Титовец [и др.] // Биофизика. – 2009. – Т. 10. – С. 425–441.
Ишутина, Н. А. Изменение микровязкости мембран эритроцитов крови у беременных, инфицированных вирусом герпеса / Н. А. Ишутина, Н. Н. Дорофиенко, И. А. Андриевская // Бюллетень физиологии и патологии дыхания. – 2006. – Вып. 23. – Прил. – С. 16–17.
Коломийцева, А.Г. Липиды сыворотки крови и мембран эритроцитов у беременных с поздними токсикозами / А. Г. Коломийцева, Т. С. Черненко // Акушерство и гинекология. – 1986. – № 4. – С. 22–26.
Лоншакова, В. И. Изменение микровязкости мембран эритроцитов и лимфоцитов при почечно-клеточном раке / В. И. Лоншакова // Молодёжь и наука: cборник материалов VI Всерос. науч.-техн. конф. студентов, аспирантов и молодых учёных [Электронный ресурс]. – Красноярск: Сиб. федерал. ун-т, 2011. — Режим доступа: http://conf.sfu-kras.ru/sites/mn2010/section9.html.
Мельников, Г.В. Влияние полярности микроокружения пирена на интенсивность его твердофазной люминесценции при комнатной температуре / Г.В. Мельников, Т.И. Губина, О.А. Дячук // Журн. физ. химии. – 2006. – Т. 80, № 7. – С. 1319–23.
Осочук, С. С. Физико-химические свойства мембран эритроцитов спортсменов циклических видов спорта / С. С. Осочук, А. Ф. Марцинкевич // Вестник Витебского государственного медицинского университета. – 2013. – Т. 12. –№ 3. – С. 25-31.
Обоснование применения эссенциальных фосфолипидов при хронических заболеваниях печени: динамика электрических и вязкоупругих параметров эритроцитов / С.А. Курилович [и др.] // Эксперим. и клин. гастроэнтерология. – 2010. – № 11. – С. 44–52.
Павлов, А. С. Функциональное напряжение организма спортсменов и не спортсменов при различных степенях гипертермии / А. С. Павлов, Т. А. Митрофанова, В. А. Романенко // Материалы VI респ. науч.-теорет. конф. по вопр. физич. воспитания и спорта среди детей и молодежи. – Ташкент : Уз. Медицина, 1977. – Ч. 1. – С. 168–170.
Структурное состояние мембранных белков эритроцитов человека при взаимодействии с лигандами β1-адренорецепторов — добутамином и атенололом / В. В. Жирнов [и др.] // Докл. НАН України. – 2008. – № 11. – С. 176–181.
Тиц, Н. У. Энциклопедия клинических лабораторных тестов: пер. с англ. – М. : Медицина, 1997. – 960 с.
Dodge, J. The preparation and chemical characteristics of hemoglobin free ghosts of erythrocytes / J. Dodge, C. Mitchell, D. Hanahan // Arch Biochem Biophys. –1963. – Vol. 100. – № 1. – P. 119–130.
Hicks, M. A spectrophotometric method for the determination of lipid hydroperoxides / M. Hicks, J.M. Gebicki // Anal Biochem. – 1979. – № 99. – P. 249-253.
Hochachka, P. W. The brain at high altitude: hypometabolism as a defance against chronic hypoxia? / P.W. Hochachka, C.M. Clarc, W.D. Brown // J Cered-Blood-From-Metab. – 1994. – Vol. 14. – № 4. – P.671–679.
Lakowicz, J.R. Principles of Fluorescence Spectroscopy / R. J. Lakowicz. – N.Y. : Springer Science, 2006. – 960 p.
Lee, A.G. Lipid-protein interactions in biological membranes: a structural perspective / A.G. Lee // Biochimica et Biophysica Acta Biomembranes. – 2003. – Vol. 1612. – P. 1–40.
The R Project for Statistical Computing [Electronic resource]. – Mode of access: http://www.r-project.org/. – Date of access : 20.04.2013.
Whitcomb, R.W. Effects of long-chain, saturated fatty acids on membrane microviscosity and adrenocorticotropin responsiveness of human adrenocortical cells in vitro / R.W. Whitcomb, W.M. Linehan, R.A. Knazek // J Clin Invest. – 1988. – № 81(1). – Р. 185–188.
References
Agarkov F.T., Pavlov A.S. K voprosu o povy`shenii teplovoj ustojchivosti organizma cheloveka sredstvami my`shechnoj trenirovki [To the question of increasing the thermal stability of the human body by means of muscle training]. Kosm. biologiya i mediczina [Cosm. biology and medicine]. 1975, no. 5, pp. 75-80. (In Russian)
Butusova V.N. Strukturno-funkczional`ny`e svojstva e`ritroczitarny`kh membran pri dislipoproteinemiyakh [Structural and functional properties of erythrocyte membranes in dyslipoproteinemias]. Abstract of Ph. D. thesis. Novosibirsk, 2007, 24 p. (In Russian)
Boldyrev A.A. et al. Vvedenie v biomembranologiyu [Introduction to biomembranology: textbook]. Manual of Moscow State University. 1990, 208 p. (In Russian)
Gurary E.Ya., Dmitrienko S.G., Runov V.K. Piren kak fluoresczentny`j zond dlya oczenki polyarnosti penopoliure-tanovy`kh membran [Pyrene as a fluorescent probe for evaluating the polarity of polyurethane foam membranes]. Khimicheskaya fizika [Khim. Physics]. 1999. Т. 18, no. 2, pp. 30-35. (In Russian)
Dergunov A.D., Kaprelyants A.S., Ostrovsky D.N. Belok-lipidny`e vzaimodejstviya i funkczionirovanie membranosvyazanny`kh fermentov [Protein-lipid interactions and functioning of membrane-bound enzymes]. Uspekhi biologicheskoj khimii [Successes of biol. Chemistry]. 1984. Т. 25, pp. 89–110. (In Russian)
Dobretsov G.E. Fluoresczentny`e zondy` v issledovanii kletok, membran i lipoproteinov [Fluorescent probes in the study of cells, membranes and lipoproteins]. M.: Nauka, 1989, 277 p. (In Russian)
Titovets E.P. et al. Issledovanie mekhanizmov kislorodnogo obmena e`ritroczitov cheloveka [Study of the mechanisms of oxygen metabolism in human erythrocytes]. Biofizika [Biophysics]. 2009. Т. 10, pp. 425–441. (In Russian)
Ishutina N.A., Dorofienko N.N., Andrievskaya I.A. Izmenenie mikrovyazkosti membran e`ritroczitov krovi u beremenny`kh, inficzirovanny`kh virusom gerpesa [Changes in the microviscosity of erythrocyte membranes in pregnant women infected with the herpes virus]. Byulleten` fiziologii i patologii dy`khaniya [Bul. Physiol. and patol. Breathing]. 2006. Issue. 23. App., pp. 16–17. (In Russian)
Kolomiytseva A.G., Chernenko T.S. Lipidy` sy`vorotki krovi i membran e`ritroczitov u beremenny`kh s pozdnimi toksikozami [Lipids of blood serum and erythrocyte membranes in pregnant women with late toxicosis]. Akusherstvo i ginekologiya [Obstetrics and gynecology]. 1986, no. 4, pp. 22–26. (In Russian)
Lonshakova V. I. Izmenenie mikrovyazkosti membran e`ritroczitov i limfoczitov pri pochechno-kletochnom rake [Changes in the microviscosity of erythrocyte and lymphocyte membranes in renal cell carcinoma]. Molodyozh` i nauka [Youth and Science: collection of materials of the VI All-Russian. sci.-tech. conf. students, graduate students and young scientists] (In Russian). Krasnoyarsk: Sib. Federal. State Un., 2011. Available at: http://conf.sfu-kras.ru/sites/mn2010/section9.html.
Melnikov G.V., Gubina T.I., Dyachuk O.A. Vliyanie polyarnosti mikrookruzheniya pirena na intensivnost` ego tverdofaznoj lyuminesczenczii pri komnatnoj temperature [Influence of the polarity of the pyrene microenvironment on the intensity of its solid-phase luminescence at room temperature]. Zhurn. fiz. khimii [J. physical chemistry]. 2006. Т. 80, no. 7, pp. 1319–23. (In Russian)
Osochuk S.S., Martsinkevich A. F. Fiziko-khimicheskie svojstva membran e`ritroczitov sportsmenov cziklicheskikh vidov sporta [Physical and chemical properties of erythrocyte membranes in athletes of cyclic sports]. Vestnik Vitebskogo gosudarstvennogo mediczinskogo universiteta [Bulletin of the Vitebsk State Medical University]. 2013. Т. 12, no.3, pp. 25-31. (In Russian)
Kurilovich S.A. et al. Obosnovanie primeneniya e`ssenczial`ny`kh fosfolipidov pri khronicheskikh zabolevaniyakh pecheni: dinamika e`lektricheskikh i vyazkouprugikh parametrov [Rationale for the use of essential phospholipids in chronic liver diseases: dynamics of electrical and viscoelastic parameters of erythrocytes]. E`ksperim. i klin. gastroe`nterologiya [Experiment. and clinical. Gastroenterol]. 2010, no.11, pp. 44–52. (In Russian)
Pavlov A.S., Mitrofanova T.A., Romanenko V.A. Funkczional`noe napryazhenie organizma sportsmenov i ne sportsmenov pri razlichny`kh stepenyakh gipertermii [Functional voltage body of athletes and non-athletes at various degrees of hyperthermia]. Materialy` VI resp. nauch.-teoret. konf. po vopr. fizich. vospi-taniya i sporta sredi detej i molodezhi [Materials of the VI rep. scientific-theor. conf. according to the question physical education and sports among children and youth]. Tashkent: Uz. Medicine, 1977. Part 1, pp. 168-170. (In Russian)
Zhirnov V.V. et al. Strukturnoe sostoyanie membranny`kh belkov e`ritroczitov cheloveka pri vzaimodejstvii s ligandami β1-adrenoreczeptorov — dobutaminom i atenololom [Structural state of membrane proteins of human erythrocytes during interaction with ligands of β1-adrenergic receptors – dobutamine and atenolol]. Doklad NAN Ukrayini [Dokl. NAS of Ukraine]. 2008, no.11, pp. 176-181.
Tits N.U. E`ncziklopediya klinicheskikh laboratorny`kh testov [Encyclopedia of clinical laboratory tests: Translation from English]. M. : Medicine, 1997. 960 p. (In Russian)
Dodge J., Mitchell C., Hanahan D. The preparation and chemical characteristics of hemoglobin free ghosts of erythrocytes. Arch Biochem Biophys. 1963. Vol. 100, no. 1, pp. 119–130.
Hicks M., Gebicki J.M. A spectrophotometric method for the determination of lipid hydroperoxides. Anal Biochem. 1979, no. 99, pp. 249-253.
Hochachka P.W., Clarc C.M., Brown W.D. The brain at high altitude: hypometabolism as a defance against chronic hypoxia? J Cered-Blood-From-Metab. 1994. Vol. 14, no. 4, pp.671–679.
Lakowicz J.R. Principles of Fluorescence Spectroscopy. N.Y. Springer Science, 2006, 960 p.
Lee A.G. Lipid-protein interactions in biological membranes: a structural perspective. Biochimica et Biophysica Acta Biomembranes. 2003. Vol. 1612, pp. 1–40.
The R Project for Statistical Computing Available at: http://www.r-project.org/. (accessed: 20.04.2013).
Whitcomb R.W., Linehan W.M., Knazek R.A. Effects of long-chain, saturated fatty acids on membrane microviscosity and adrenocorticotropin responsiveness of human adrenocortical cells in vitro. J Clin Invest. 1988, no. 81(1), pp. 185–188.
