Рмп и упражнения

Во время упражнений с отягощениями

Только метод, основанный на A-V растворенных меченых аминокислотах, обсуждаемый ранее, доступен в настоящее время, однако его точность в данном случае весьма сомнительна. Насколько нам известно, только в двух исследованиях отслеживали уровень растворения меток «во время» упражнения (в действительности – во время отдыха между подходами) в постабсорбтивном состоянии; в этих исследованиях наблюдаемый уровень фенилаланина, показателя распада белка, не повышался во время отдыха (39, 114). Возможно, это объясняется тем, что протеолиз в мышцах происходит преимущественно через АТФ-зависимую убиквитинпротеазную систему (3), отношение АДФ к АТФ увеличивается во время упражнений, что может быть причиной его (распада) подавления во время выполнения упражнений, как в случае синтеза белка (см. выше).

После упражнений с отягощениями

Какой бы ни была неопределенность для периода упражнений, несомненно, что в постабсорбтивном состоянии после упражнения протеолиз в мышцах увеличивается, как показано с помощью растворенных меток (13, 15) и методом оценки уровня фракционного распада (ФРУ) (65). Перед упражнениями мышцы имели отрицательный баланс аминокислот, и эта ситуация лишь немного улучшалась при выполнении интенсивных упражнений с отягощениями, потому что, в то время как СМП увеличивался вдвое, ФРУ, существенно больший, чем ФРУ в постабсорбтивном состоянии, также увеличивался на 30–50 % спустя 3 часа, таким образом поддерживался отрицательный баланс (13, 85, 86). Тем не менее повышение распада в мышцах меньше по времени, чем уровень фракционального синтеза (24 часа по сравнению с 48) (85).

РМП и упражнения без отягощения

Неясны изменения РМП во время упражнений без отягощения. Во множестве экспериментов с циклическими упражнениями отмечали увеличение высвобождения аминокислот из нижних конечностей (72, 73) и на основании этого делали вывод о повышении протеолиза. Тем не менее высвобождение аминокислот объясняется скорее ингибированием синтеза белка, что приводит к недостаточной компенсации распада, и в результате из аминокислотного пула высвобождаются свободные аминокислоты.

Не вызывает сомнений, что в постабсорбтивном состоянии после упражнений без отягощений (45 минут ходьбы на тредмилле при 40 % VO2max) протеолиз в скелетных мышцах повышается как у молодых, так и у пожилых мужчин. В нижних конечностях увеличение протеолиза наблюдается через 10 и исчезает через 60 минут, но только у молодых субъектов (101).

Противоположные результаты получены с помощью микродиализа: концентрация 3МеН в диализате не изменялась от 6 до 72 часов после маховых упражнений одной ногой в течение часа при  ̴ 70 % РМ (55). Возможно, это объясняется тем, что протеолизу подвергались «немиофибриллярные» протеины, при этом 3МеН не образуется, но более вероятно, что этот метод вообще не подходит для оценки мышечного протеолиза (13, 85, 95).

Сигнальные пути и РМП

Сигнальные пути, контролирующие РМП и протеолиз в мышцах человека, не определены. Различные протеолитические пути (включая лизосомальный, активируемый кальцием и убиквитин-протеосомо-зависимую систему, каспазы и металлопротеазы, а также неспецифические ди- и трипептидазы) вовлечены в ремоделирование мышц вследствие упражнений, но долевое участие каждого из них непонятно. Увеличение активности активируемых кальцием протеаз и металлопротеаз отмечено в мышцах крысы во время и после бега на тредмилле (9, 25). Существует ограниченное количество сообщений об измерениях острых изменений производительности или контроля путей мышечного протеолиза у людей. В мышцах грызунов обнаружены две мышечные убиквитинлигазы, F-box мышечной атрофии (MAFbx) и мышечный reallyinterestingnovelgene fingerprotein 1 (MuRF1), стимулирующие протеолиз (3). Исследования экспрессии протеолитических генов в мышцах молодых субъектов спустя 4 часа после упражнений с отягощением, особенно экспрессии генов убиквитинапротеосом, показали увеличение активности MARFbxи MuRF1мРНК, но без существенных изменений в forkheadbox 3AмРНК (91). Парадоксально, но эксперименты нашей группы обнаружили снижение активности MARFbxм РНК в первые 24 часа после упражнений с отягощениями, которое означало увеличение РМП в посттренировочном состоянии (65). Это может быть связано с объемом и видом упражнения, выполняемого в последнем исследовании, где испытуемые выполняли подъемы на ступеньку с дополнительным отягощением, составлявшим 25 % от их массы тела, до полного утомления, а также со временем измерения. С другой стороны, в нашей лаборатории ранее не обнаружено прямой зависимости между РМП и экспрессией MARFbx (50). В любом случае существует и активируется множество путей, тем не менее интересно представить, как интактные миофибриллярные белки могут «реконструироваться» или ремоделироваться таким образом, чтобы оставалось место для вновь созданных протеинов, которые, согласно нескольким исследованиям (101, 113), синтезируются в течение часов после стимуляции упражнением.