Влияние инсулина на рост мышц

Модуляция действия инсулина в скелетной мышце в условиях физической нагрузки

Инсулин стимулирует несколько плейотропных путей, что в результате приводит к активизации процессов окислительного и анаэробного расщепления глюкозы, белкового синтеза, транскрипции генов, а также росту клеток и гипертрофии. Уже достаточно давно установлено, что физические нагрузки способны вызывать подобные процессы в скелетных мышцах. Одиночное занятие физическими упражнениями может оказывать выраженный эффект на метаболизм энергетических субстратов, а регулярная двигательная активность предполагает адаптационные изменения, проявляющиеся в повышении механической и метаболической эффективности скелетной мышцы. К этим адаптациям относятся изменения метаболизма глюкозы и гликогена, синтез белков и гипертрофия, а также изменения транскрипции генетического материала.

Были предприняты попытки выяснения механизмов, посредством которых двигательная активность может имитировать и усиливать специфические эффекты инсулина, многие из которых приводят к важным адаптационным изменениям. Фундаментальная проблема выяснения биологического воздействия двигательной активности на скелетную мышцу заключается в определении внутриклеточных сигнальных механизмов, посредством которых физическая нагрузка может усиливать чувствительность к инсулину. Следует отметить, что хотя раньше было показано, что инсулин и двигательная активность используют различные сигнальные пути, которые приводят к разнообразным последствиям на клеточном уровне, недавно получены данные, демонстрирующие, что в реализации эффектов физической нагрузки и инсулина могут быть задействованы одни и те же посредники.

Рассмотрим регуляторное влияние инсулина на транспорт глюкозы, метаболизм гликогена и белков с использованием классического инсулинзависимого сигнального пути с участием фосфатидилинозитол-3-киназы (PI3K). Затем проанализируем, каким образом двигательная активность может имитировать многие из этих метаболических эффектов в скелетной мышце с использованием альтернативных сигнальных каскадов, в частности Р13К-независимого сигнального пути с участием 5’-АМФ-активируемой протеинкиназы (АМРК). Хотя было показано, что инсулин и физические нагрузки активируют независимые сигнальные пути, осуществляющие регуляцию определенных метаболических процессов (в частности, транспорт глюкозы), мы также обсудим, как двигательная активность и инсулин могут активировать общие сигнальные пути, например с участием семейства митогенактивируемых протеинкиназ (МАРК). В конце главы рассмотрим клиническое значение различных влияний физической нагрузки на действие инсулина в скелетной мышце.

Действие инсулина в скелетной мышце

Транспорт глюкозы

Известно, что стимуляция инсулином приводит к усилению перемещения GLUT4, транспорта глюкозы, синтеза гликогена и белка в скелетной мышце. Многие метаболические эффекты инсулина в скелетной мышце связаны с активацией классического Р13-киназного пути. При нормальных физиологических условиях инсулин связывается с а-компонентом рецептора инсулина (RI). Это связывание активирует аутофосфорилирующую активность P-компонента и впоследствии приводит к фосфорилированию остатков тирозина многочисленных субстратов инсулинового рецептора. Например, после фосфорилирования гомологичного плекстрину компонент субстрата рецептора инсулина 1 и 2 (IRS-1/-2) может связываться с регуляторным компонентом р85 PI3K и активировать ее каталитическую субъединицу pi 10. Стимуляция каталитической активности PI3K приводит к фосфорилированию фосфоинозитид-4,5-бифосфата (PI 4,5 — Р2) в фосфоипозитид-3,4,5-трифосфат (Р1Р3), который необходим для активации 3-фосфоинозитидзависимой протеинкиназы-1 (PDK1), которая фосфорилирует Akt (также известный как РКВ) по остатку треонина в 308 положении. Последующее фосфорилировапие Akt по серину-473 неохарактеризованной киназой приводит к дальнейшей активации фермента. В число обнаруженных субстратов Akt входят гликогенсинтаза-киназа-З (GSK3), мишень рапамицина у млекопитающих mTOR и 70 кДа S6 протеинкиназа (S6K). Передача сигнала по этому классическому Р13-киназному пути приводит к росту потребления глюкозы благодаря перемещению инсулинзависимого транспортера глюкозы GLUT4 из субклеточных везикул к плазматической мембране. В качестве сигнального белка — мишени Akt, опосредующего перемещение GLUT4, недавно был предложен AS160 (Sano et al., 2003).

Синтез гликогена

Предполагается, что способность инсулина стимулировать синтез гликогена связана с активацией протеинфосфатазы-1 (РР1) и деактивацией GSK3 (Cross et al., 1995, 1997; Brady et al., 1998; Liu, Brautigan, 2000). Взаимодействуя с гликогеннацеленной субъединицей (glycogen-targeting submit), инсулин активирует РР1, которая катализирует дефосфорилирование и активацию гликогенсинтазы. Вместе с тем у мышей с дефицитом регуляторной субъединицы мышечной РР1 (PP1G) при стимуляции инсулином наблюдается нормальная активация гликогенсинтазы (Suzuki et al., 2001), что свидетельствует об участии в активации альтернативных путей. В обычной ситуации активная GSK3 существует в дефосфорилированном состоянии. Активная GSK3 фосфорилирует гликогенсинтазу, подавляя тем самым ее активность. После стимуляции инсулином Akt катализирует фосфорилироваиие GSK3, превращая ее из активной формы в неактивную. Это в свою очередь приводит к исчезновению ингибирующего воздействия GSK3 на гликогенсинтазу и способствует увеличению запасов гликогена (Cross et al., 1995). Доказательства инсулининдуцированной инактивации GSK3 были получены как для мышечных клеток (Cross et al., 1995), так и для тканей скелетной мышцы (Markuns et al., 1999; Wojtaszewski et al., 2000).

Синтез белка

Действие инсулина и его митогенные и анаболические качества в различных тканях хорошо охарактеризованы. Данные ряда исследований свидетельствуют о том, что послеобеденное увеличение уровня инсулина ассоциировано с повышением уровня синтеза белка в скелетных мышцах (Shah et al., 2000). Исследования свидетельствуют о том, что инсулинзависимое увеличение скорости синтеза белка происходит при участии Р13К-зависимых механизмов, поскольку ингибиторы PI3K могут ослаблять активацию основных регуляторных молекул, принимающих участие в синтезе белка. Предполагается, что этот механизм включает последовательную активацию PI3K, Akt, mTOR и S6K, а также инактивацию белка 1, связывающего эукариотический фактор инициации трансляции 4Е (4Е-ВР1) (см. обзоры: Shah ct al., 2000; Kimball et al., 2002). Способность инсулина усиливать синтез белка в скелетной мышце также частично опосредована Р13К-зависимой передачей сигнала к эукариотическому фактору инициации трансляции 2В (eIF2B), белку, который взаимодействует с гуанидинтрифосфатом (ГТФ) и участвует в регуляции инициации трансляции мРНК (Welsh et al., 1998). Имеющиеся данные свидетельствуют о том, что при отсутствии стимуляции GSK3 фосфорилирует eIF2B по остатку серина, подавляя таким образом его активность (Welsh et al., 1998). Острая стимуляция инсулином сопровождается фосфорилированием и инактивацией GSK3 и в результате этого — активацией eIF2B в скелетных мышцах.

Двигательная активность имитирует действие инсулина в скелетной мышце

Подобно инсулину физическая нагрузка может стимулировать перемещение GLUT4, транспорт глюкозы, синтез гликогена и белка в скелетной мышце, следовательно, логично предположить, что двигательная активность и инсулин используют одни и те же сигнальные каскады в скелетной мышце. В то же время данные ряда исследований убедительно свидетельствуют о том, что проксимальные посредники инсулинзависимого Р13-киназного пути не имеют отношения к механизмам, опосредующим метаболические эффекты двигательной активности. Например, сократительная активность не сопровождается увеличением аутофосфорилирования изолированных инсулиновых рецепторов (Treadway et al., 1989), а также фосфорилированием тирозиновых остатков субстратов инсулинового рецептора IRS-1 и IRS-2 (Goodyear et al., 1995; Sherwood et al., 1999; Wojtaszewski et al., 1999a; Howlett et al., 2002). Более того, у мышей с повреждением гена инсулинового рецептора, специфического для скелетных мышц, при воздействии физической нагрузки наблюдается нормальный транспорт глюкозы (Wojtaszewski et al., 1999а). Сократительная активность не вызывает изменений активности PI3K (Goodyear et al., 1995; Wojtaszewski et al., 1996, 1999a). И наконец, вортманин — ингибитор PI3K — не нарушает транспорта глюкозы, стимулированного физической нагрузкой (Hayashi et al., 1998). Отсутствие активации этих проксимальных интермедиатов Р13-киназного сигнального пути свидетельствует о том, что инсулин и физическая нагрузка активируют различные молекулярные механизмы стимуляции потребления глюкозы и синтеза гликогена в скелетных мышцах. Этот вывод подтверждается также аддитивностью эффектов инсулина и двигательной активности па транспорт глюкозы (Ruderman et al., 1971).

В отношении потенциальной роли Akt в передаче сигнала, индуцированного сократительной активностью скелетной мышцы, существуют разногласия. В первоначальных исследованиях сообщалось о том, что физические нагрузки и мышечное сокращение не приводят к активации Akt (Brozinick, Bimhaum, 1998; Lund et al., 1998; Widegren ct al., 1998; Sherwood ct al., 1999; Wojtaszewski et al., 1999a), в более поздних было обнаружена значительная активация или фосфорилирование Akt в интактных скелетных мышцах под воздействием мышечного сокращения (Turinsky, Damrau-Abney, 1999; Nader, Esser, 2001). Недавно нам и другим исследователям удалось установить, что и двигательная активность in vizx>, и сократительная активность in situ при стимуляции седалищного нерва повышают уровень фосфорилирования Akt в мышцах нижних конечностей крысы (Turinsky, Damrau-Abney, 1999; Sakamoto et al., 2002, 2003). Кроме того, было показано, что подобно инсулину физические нагрузки изменяют активность GSK3 в скелетных мышцах крысы (Markuns et al., 1999). Инсулин и двигательная активность повышают активность гликогенсинтазы примерно до одного уровня, однако механизмы такой активации несколько отличаются. Физические упражнения приводят к подавлению GSK3 а- и p-активности, а также повышают уровень фосфорилирования до того же уровня, что и инсулин (Sakamoto et al., 2003). В еще одной работе показано, что занятие физическими упражнениями на велоэргометре сопровождается повышением активности гликогенсинтазы без заметного подавления активности обоих изоформ GSK3 в латеральной широкой мышце бедра (Wojtaszewski et al., 2000). По-видимому, в скелетной мышце Moiyr существовать альтернативные механизмы регуляции активности GSK3. Недавно удалось обнаружить, что для регуляции метаболизма гликогена в состоянии покоя и в ответ на сократительную активность, однако без воздействия инсулина, необходима специфическая для скелетных мышц регуляторный компонент РР1 (Aschenbach et al., 2001). Таким образом, активация гликогенсинтазы, стимулированная инсулином, регулируется GSK3, тогда как двигательная активность может регулировать гликогенсинтазу с помощью альтернативных механизмов.

Активация АМРК, обусловленная двигательной активностью

Поскольку PI3K оказалась не обязательной для транспорта глюкозы в скелетной мышце, стимулированного физической нагрузкой, в центре основного внимания оказался независимый путь передачи сигнала, активируемый при регулярной двигательной активности. Обнаружить этот путь позволило открытие регуляции активности АМРК при воздействии физической нагрузки, Как представитель семейства метаболитчувствительных протеинкиназ, АМПК выступает в роли измерителя уровня топлива, контролирующего наличие в клетке энергии. В условиях снижения количества доступной энергии (увеличение соотношения АМФ/АТФ и креатин/креатин-фосфат), АМРК передает сигналы для угнетения процессов расходования АТФ и стимуляции альтернативных путей регенерации этого соединения. Известно, что сокращение скелетных мышц сопровождается истощением внутриклеточных запасов этого энергетического субстрата, а впоследствии была продемонстрирована мощная активация АМРК в ответ на физическую нагрузку и мышечное сокращение (Winder, Hardie, 1996; Rasmussen, Winder, 1997; Vavvas et al., 1997). Активация АМРК происходит при участии сложного механизма, который включает аллостерическую модификацию, снижение фосфатазной активности и фосфорилирование АМПК с участием недавно охарактеризованной киназы LKB1 (Hawley et al., 2003; Ossipova et al., 2003; Lizcano et al., 2004).

Первоначально предполагалось, что АМРК выполняет определенную функцию в процессах окисления жиров (Vavvas ct al., 1997; Hardie et al., 1998). Недавно результаты, полученные в нашей лаборатории (Hayashi et al., 1998, 2000), а также другими исследователями (Hardie et al., 1998; Russel et al., 1999), позволили обнаружить еще одну роль АМРК — в качестве посредника в осуществлении транспорта глюкозы, стимулированного физической нагрузкой. И мышечное сокращение, и активатор АМРК 5-аминои-мидазол-4-карбоксамид-1-β-d-рибофуранозид (AICAR) стимулируют транспорт глюкозы с помощью инсулиннезависимых механизмов (Hayashi et al., 1998), а активность АМРК связана с транспортом глюкозы в сокращающихся скелетных мышцах (Ihlemann et al., 1999). У мышей со сверх-содержанием доминирующей мутации, ингибирующей АМРК, наблюдается полное подавление стимулированного AICAR потребления глюкозы в скелетных мышцах (Mu etal., 2001). Существуют две изоформы каталитической субъединицы АМРК (а, и а2Ь Обнаружено, что у мышей с повреждением АМРК наблюдается значительное нарушение стимулированного AICAR потребления глюкозы, однако совершенно нормальный транспорт ее в скелетных мышцах в ответ на сократительную активность (Jorgensen et al., 2004). Эти данные свидетельствуют о том, что хотя АМРК и необходима для транспорта глюкозы при воздействии AICAR, в сокращающихся скелетных мышцах для той же цели используется альтернативный путь, чувствительный к физической нагрузке.

Последние исследования свидетельствуют о том, что АМРК принимает участие в регуляции метаболизма гликогена, однако имеющиеся данные неоднозначны и предполагают для АМРК как подавляющую, так и активирующую роль в процессах синтеза гликогена. Так, в одних работах высказывается мысль о том, что АМРК может фосфорилировать ключевые ферменты метаболизма гликогена in vitro, в частности гликогенсинтазу (Carling, Hardie, 1989), что предположительно должно подавлять синтез гликогена (Seurat et al., 1994) и фосфорилазкиназу (Carling, Hardie, 1989), которая регулирует активность гликогенфосфорилазы. Будет разумно предположить, что основная роль АМРК в сокращающейся мышце состоит в стимуляции расщепления гликогена и подавлении его образования, поскольку известно, что АМРК отвечает за поддержание внутриклеточного уровня АТФ в различных клеточных системах. С этим предположением согласуются результаты эксперимента, демонстрирующего возрастание содержания гликогена в скелетных мышцах гемпширских свиней с точечной мутацией в компоненте Ц АМРК, которая приводит к снижению активности фермента (Milan et al., 2000). Однако появились сообщения, в которых показано, что похожие мутации в y1 и у2-субъединицах приводят к конститутивной активности АМРК в сочетании с повышением уровня гликогена (Hamilton et al., 2001; Arad et al., 2002). Фармакологическая активация АМРК в мышцах нижних конечностей с помощью AICAR приводит к фосфорилированию и инактивации гликогенсинтазы в камбаловидной мышце, а также красных и белых волокнах икроножной мышцы (Wojtaszewski et al., 2002). Кроме того, сообщается также, что при хронической обработке AICAR активация АМРК усиливает синтез гликогена в красных (медленных) и белых (быстрых) мышечных волокнах четырехглавой и икроножной мышц (Winder et al., 2000; Buhl et al., 2001).

Физическая нагрузка может регулировать транспорт глюкозы и синтез гликогена в скелетных мышцах с использованием инсулиннезависимых сигнальных путей (Wallberg-Henriksson, Holloszy, 1984, 1985). Хотя во время двигательной активности регуляция осуществляется с использованием альтернативных сигнальных путей, после окончания физических упражнений наблюдается усиление чувствительности к инсулину и ответной реакции на его воздействие. Такой эффект двигательной активности на действие инсулина и
метаболические процессы в скелетной мышце сохраняется в течение достаточно долгого времени после завершения занятия.

Чувствительность к инсулину: интенсивная физическая нагрузка усиливает действие инсулина на перераспределение глюкозы

Кроме хорошо охарактеризованного усиления транспорта глюкозы во время двигательной активности, повышается также чувствительность к инсулину в результате регулярной двигательной активности. Рихтер первым заметил, что в мышцах, подвергавшихся физической нагрузке, наблюдается повышенное потребление глюкозы после стимуляции инсулином, даже если эффекты тренировочного занятия как таковые уже не проявляются (Richter et al., 1982). Эти данные неоднократно проверялись в исследованиях на животных и с участием человека при использовании различных экспериментальных моделей. У человека после интенсивной двигательной активности наблюдается усиление стимулированного инсулином суммарного потребления глюкозы во всем организме (Bogardus et al., 1983; Devlin et al., 1987; Mikines et al., 1988; Richter et al., 1989), а с применением метода оценки артериовенозного соотношения это происходит за счет возрастания потребления глюкозы скелетными мышцами (Ivy, Holloszy, 1981; Richter et al., 1982). На основании результатов ранних исследований, проведенных на модели крыс, было высказано предположение, что повышение чувствительности к инсулину, обусловленное физической нагрузкой, ограничивается работающими мышцами (Richter et al., 1984). С использованием модели выполнения упражнений одной йогой у человека также было показано, что обусловленное физической нагрузкой усиление потребления глюкозы при стимуляции инсулином — локальное явление, ограничивающееся мышцами, выполняющими работу, и сделан вывод о том, что причиной усиления чувствительности к действию инсулина, стимулирующему потребление глюкозы в мышцах, не являются изменения системных факторов (Richter et al., 1984, 1989). В случае электростимуляции сокращений изолированной mtisculus epitrochlearis крысы никаких изменений чувствительности к инсулину после прекращения сократительной активности не наблюдалось (Wardzala et al., 1985). Эти результаты и данные последующих экспериментов (Kolterman et al., 1980) послужили поводом для вывода о том, что усиление чувствительности к инсулину в период после прекращения физической нагрузки происходит при участии фактора, секреция которого в кровь происходит во время мышечного сокращения. Поскольку в мышцах нижней конечности крысы в условиях перфузии после электростимуляции наблюдается повышение чувствительности к действию инсулина, проявляющемуся в стимуляции транспорта глюкозы, (Richter et al., 1984), это может быть результатом паракринного действия нейротропного фактора, инициирующего события, приводящие к усилению чувствительности к инсулину после двигательной активности (Sasson et al., 1987).

Двигательная активность сопровождается усилением кровообращения в работающих мышцах, поэтому было высказано предположение, что усиление эффектов инсулина после воздействия физической нагрузки может быть обусловлено различиями в его количестве, попадающем с кровью в покоящиеся и сокращающиеся мышцы. Однако в экспериментах с использованием экспериментальных условий гиперинсулинемии при нормальном уровне глюкозы в крови (euglycemic-hyperinsulinemic clamp) было показано, что в мышцах ноги, подвергающихся физической нагрузке, наблюдается более высокая чувствительность к инсулину по сравнению с мышцами ноги, остававшейся в покое, даже когда не было никаких различий в поступлении и выведении инсулина (Bogardus et al., 1983; Devlin et al., 1987; Richter et al., 1989). Более того, исследования на изолированных мышцах (in vitro или перфузируемых) в условиях контроля уровня инсулина также показали увеличение чувствительности к нему после физической нагрузки (Ruderman et al., 1971). Наряду с этим, в большинстве исследований было показано, что физическая нагрузка не приводит к усилению связывания инсулина с инсулиновым рецептором (Bonen et al., 1984; Zorzano ct al., 1985; Treadway et al., 1989), следовательно, ни увеличение поступления инсулина, ни усиление связывания инсулина со своим рецептором не объясняют усиления эффектов инсулина в мышцах, ранее подвергавшихся физической нагрузке. В целом эти данные говорят о том, что усиление действия инсулина под влиянием двигательной активности может быть обусловлено модуляцией событий, происходящих после связывания инсулина с рецептором.

Было высказано предположение о том, что клеточные механизмы, приводящие к усилению чувствительности к инсулину после регулярной двигательной активности, включают усиление сигнала от инсулина. Несмотря на наличие экспериментальных данных, демонстрирующих, что проксимальные молекулы PI3-киназного пути не участвуют в передаче сигнала при физической нагрузке (см. выше), было высказано предположение, согласно которому физическая нагрузка приводит к усилению стимулированного инсулином сигнала, передающегося по Р13-киназному пути. Предшествующие занятия физическими упражнениями не влияют иа эффективность связывания инсулина с рецептором (Bonen et al., 1984; Zorzano et al., 1985; Treadway et al., 1989), а также не усиливают тирозинкиназной активности рецептора, стимулированной инсулином, в скелетных мышцах крысы (Treadway et al., 1989; Goodyear et al., 1995) или человека (Wojtaszewski et al., 2000). В действительности было показано, что предшествующее сокращение скелетных мышц нижних конечностей вызывает парадоксально снижение стимулированного инсулином фосфорилирования тирозиновых остатков субстратов IRS-1 и IRS-2, происходящего при участии РНК (Wojtaszewski et al., 2000).

Однако другие данные свидетельствуют о том, что усиление чувствительности к инсулину, проявляющееся в стимуляции транспорта глюкозы в мышцах сразу после двигательной активности, связано с возрастанием стимулированной инсулином активности PI3K (Houmard et al., 1999; Chibalin et al., 2000; Kirwan et al., 2000). Установлено также, что предшествующая двигательная активность приводит к повышению инсулинстимулированной IRS-2-ассоциироваиной активности PI3K по сравнению со стимуляцией только инсулином (Howlett et al., 2002). Усиление инсулинстимулированной Р13-киназной активности, наблюдающееся после занятий физическими упражнениями, очень непродолжительно, поскольку оно не обнаруживается при стимуляции инсулином уже через 30 мин после окончания занятия (Wojtaszewski, Goodyear, неопубликованные данные). Кроме того, если физиологически гиперинсулиисмия (hyperinsulinemic clamp) усиливалась через 3 ч после выполнения упражнений одной ногой, то Р13-киназная активность в мышцах обоих ног ив различалась (Wojtaszewski et al., 1997). Отсутствие усиления инсулинстимулированной Р13-киназнои активности через значительный промежуток времени после физической нагрузки согласуется с данными исследований с участием человека, демонстрирующими отсутствие изменений тирозинкиназной активности инсулинового рецептора или уровня фосфорилироваиия тирозиновых остатков IRS-1 (Wojtaszewski et al., 1997). Таким образом, несмотря на очевидную стимуляцию некоторых компонентов пути передачи сигнала от инсулина, наблюдаемую сразу после окончания двигательной активности, эти изменения не могут объяснить долговременного эффекта физических упражнений на действие инсулина в скелетной мышце. Эти исследования исключают роль системы передачи сигнала от инсулина как механизма усиления потребления глюкозы после острой физической нагрузки и предоставляют дополнительные доказательства существования различных сигнальных путей, опосредующих воздействие инсулина и двигательной нагрузки.

Повышение чувствительности к инсулину в период после интенсивной двигательной активности ассоциировано также с истощением запасов гликогена. Известно, что повышенная чувствительность к инсулину после физической нагрузки может сохраняться, если уровень гликогена остается низким. В случае содержания крыс па безуглеводной диете потребление мышцами глюкозы после физической нагрузки может оставаться повышенным до 18 ч, однако в случае предоставления углеводов после физической нагрузки потребление ее возвращается к исходному уровню (Young et al., 1983).

Двигательная активность усиливает влияние инсулина на потребление глюкозы

В то время как действие острой физической нагрузки на инсулинстимулированный транспорт глюкозы в период после регулярной двигательной активности достаточно хорошо изучено, однако оно носит временный характер и повышение чувствительности к инсулину обычно возвращается к исходному уровню в течение 12 ч после предыдущего занятия физическими упражнениями. Логично было бы предположить, что регулярная физическая нагрузка приведет к адаптационным изменениям, которые позволят скелетной мышце проявлять более продолжительное усиление действия инсулина. Три десятилетия назад было высказано предположение о том, что физические тренировки могут повышать чувствительность тканей к инсулину (Bjorntorp et al., 1972). Это исследование, наряду с несколькими последующими работами (Lohman et al., 1978; Johansen, Munch, 1979; LeBlanc et al., 1979, 1981; Seals et al., 1984), показывает, что по сравнению с лицами, которые ведут малоподвижный образ жизни, у тренированных людей наблюдает ся тенденция к усилению толерантности к глюкозе и чувствительности к инсулину. Дополнительные исследования с использованием условий гиперинсулинемии при нормальном уровне глюкозы в крови (hyperinsu-linemic-euglycemic clamp) продемонстрировали, что у лиц с более высоким уровнем физической подготовленности отмечается более высокий уровень утилизации глюкозы по сравнению с лицами, ведущими малоподвижный образ жизни (Saltin et al., 1978; Rosenthal et al., 1983; Hollenbeck et al., 1984; King et al., 1987; Mikines et al., 1989). Хотя эти результаты были интерпретированы как свидетельство повышения тканевой чувствительности к инсулину под влиянием физических тренировок, эта концепция осложняется тем, что острые физические нагрузки, как указывалось выше, существенно влияют па использование и метаболизм глюкозы не только во всем организме (Pruett, Oseid, 1970; Bogardus et al., 1983; Devlin et al., 1985, 1987; Mikines et al., 1988, 1989), но и в скелетных мышцах (Holloszy, Narahara, 1965; Ivy, Holloszy, 1981; Elbrinck, Phipps, 1980; Fell et al., 1982; Richter et al., 1989), что проявляется после двигательной активности, поэтому многие эффекты регулярной двигательной активности, скорее, представляют собой остаточные явления после последнего индивидуального занятия физическими упражнениями, а не долговременные адаптации к физическим тренировкам. Было предпринято несколько исследований, направленных на выявление различий между чувствительностью к инсулину после острой физической нагрузки и адаптационными изменениями этого показателя в результате продолжительных физических тренировок (Heath et al., 1983; Burstein et al., 1985; King etal., 1988; Mikines et al., 1989). Согласно результатам некоторых из них, повышение чувствительности к инсулину, связанное с двигательной активностью, носит временный характер (Burstein et al., 1985; King et al., 1988), поскольку сообщалось также, что 10 дней детренировки приводили к снижению чувствительности к инсулину до уровня, сопоставимого с показателями лиц, ведущих малоподвижный образ жизни, а одна физическая нагрузка на 11-й день не обеспечивала полного восстановления чувствительности к инсулину до уровня регулярно тренирующегося человека (Heath et al., 1983). Эти данные свидетельствуют о том, что повышение стимулирующей активности инсулина, обусловленное физической нагрузкой, невозможно объяснить одними только эффектами острой физической нагрузки. После сопоставления реакции лиц, выполняющих регулярные физические нагрузки, и тех, кто ведет малоподвижный образ жизни, н

Видео по теме

Эндокриная система, спорт и двигательная активность.
Перевод с англ./под ред. У.Дж. Кремера и А.Д. Рогола. — Э64
Издательство: Олимп. литература, 2008 год.