Капилляры, эндотелий и аэробная тренировка


Набатов Алексей Анатольевич
доктор биологических наук, доцент кафедры медико-биологических дисциплин

Образовательная организация: ФГБОУ ВПО «Поволжская государственная академия физической культуры, спорта и туризма»
Назаренко Андрей Сергеевич
кандидат биологических наук, доцент кафедры медико-биологических дисциплин Поволжской государственной академии физической культуры, спорта и туризма
Hard@inbox.ru
Образовательная организация: ФГБОУ ВО «Поволжская государственная академия физической культуры, спорта и туризма»
Давлетова Наиля Ханифовна
кандидат медицинских наук, доцент кафедры медико-биологических дисциплин
davletova0681@mail.ru
Образовательная организация: Поволжская государственная академия физической культуры, спорта и туризма
Мавлиев Фанис Азгатович
кандидат биологических наук, старший преподаватель кафедры медико-биологических дисциплин
fanis16rus@mail.ru
Образовательная организация: ФГБОУ ВО «Поволжская государственная академия физической культуры, спорта и туризма»

Ключевые слова: аэробная тренировка, васкуляризация, капилляры, эндотелий, мышечная композиция, локальная выносливость, спортсмены

Аннотация: Цель исследования – представить современное состояние проблемы взаимоотношений между развитием васкуляризации и аэробными нагрузками. Материалы и методы. По базе данных публикаций медико-биологической направленности PubMed осуществлен поиск по ключевым словам «aerobic training (аэробная тренировка)», «vascularization (васкуляризация)». Проведен анализ общих тенденций, встречающихся в статьях разных авторов. Результаты. В изученной литературе отмечается высокая важность гуморальных факторов (в т.ч. факторов роста) для роста и развития сосудов при физической нагрузке аэробного характера. При этом уровень васкуляризации мышц признается как один из главных факторов, определяющих эффективную работу мышц в зоне аэробного энергообеспечения. Особое внимание привлекает взаимодействие факторов гемопоэза (эритропоэтин) и факторов ангиогенеза (фактор роста васкуло-эндотелиальных клеток) при физических нагрузках. При этом их общее влияние на уровень васкуляризации мышц остается недостаточно изученным, несмотря на появление в последнее время целой серии новых чувствительных методов их изучения. Заключение. Несмотря на достигнутый в последнее время существенный прогресс в понимании процессов васкуляризации при аэробной мышечной работе, детальное изучение молекулярных механизмов гемопоэза и ангиогенеза становится перспективной темой исследований.

Список литературы:

1. Booth, F. W. Endurance exercise and the regulation of skeletal muscle metabolism / F. W. Booth, G.N. Ruegsegger, R.G. Toedebusch, Z. Yan // Prog Mol Biol Transl Sci. – 2015. – №135. – Р. 129-151.
2. Fernandes, T. Aerobic exercise training promotes physiological cardiac remodeling involving a set of microRNAs / T. Fernandes, V. G. Barauna, C. E. Negrao, M. I. Phillips, E. M. Oliveira // Am. J Physiol Heart Circ Physiol. ˗ 2015. – 309(4). – Р. 543-552.
3. Olfert, I. M. Advances and challenges in skeletal muscle angiogenesis / I. M. Olfert, O. Baum, Y. Hellsten, S. Egginton // Am J Physiol Heart Circ Physiol. – 2016. – 310(3). – Р. 326-336.
4. Hudlicka, O. Angiogenesis in skeletal and cardiac muscle / O. Hudlicka, M. Brown, S. Egginton // Physiol Rev. – 1992. – 72(2). – Р. 369-417.
5. Prior, B. M. What makes vessels grow with exercise training? / B. M. Prior, H. T. Yang, R. L.Terjung // J Appl Physiol (1985). – 2004. – 7(3). – Р. 1119˗1128.
6. Andersen, P. Maximal perfusion of skeletal muscle in man / P. Andersen, B.Saltin // J Physiol. – 1985 – 366. – Р. 233˗249.
7. Haas, T. L. Matrix metalloproteinase activity is required for activity-induced angiogenesis in rat skeletal muscle / T. L. Haas, M. Milkiewicz, S. J. Davis, A. L. Zhou, S. Egginton, M. D. Brown, et al. // Am J Physiol Heart Circ Physiol. – 2000. – 279(4). – Р. 1540˗1547.
8. Brown, M. D. Modulation of physiological angiogenesis in skeletal muscle by mechanical forces: involvement of VEGF and metalloproteinases./ M. D. Brown, O. Hudlicka //Angiogenesis. – 2003. – 6(1). – Р. 1˗14.
9. Rullman, E. Endurance exercise activates matrix metalloproteinases in human skeletal muscle / E. Rullman, J. Norrbom, A. Stromberg, D. Wagsater, H. Rundqvist, T. Haas, et al. // J Appl Physiol (1985). – 2009. – 106(3). – Р. 804˗812.
10. Aird, W. C. Endothelial cell heterogeneity / W. C. Aird // Cold Spring Harb Perspect Med. – 2012. – 2(1). – Р. 006429.
11. Ribatti, D. The role of pericytes in angiogenesis / D. Ribatti, B. Nico, E. Crivellato // Int J Dev Biol. – 2011. – 55(3). – Р. 261-268.
12. Yang, J. X. Endothelial progenitor cells in age-related vascular remodeling. / J. X. Yang, Y. Y. Pan, X. X. Wang, Y. G. Qiu, W. Mao // Cell Transplant. – 2018. – 27(5) – Р. 786-795.
13. Volaklis, K. A. Acute and chronic effects of exercise on circulating endothelial progenitor cells in healthy and diseased patients / K. A. Volaklis, S. P. Tokmakidis, M. Halle // Clin Res Cardiol. – 2013. – 102(4). – Р. 249-257.
14. Mobius-Winkler, S. Time-dependent mobilization of circulating progenitor cells during strenuous exercise in healthy individuals / S. Mobius-Winkler, T. Hilberg, K. Menzel, E. Golla, A. Burman, G. Schuler, et al.// J Appl Physiol (1985). – 2009. – 107(6). – Р. 1943˗1950.
15. Van Craenenbroeck, E. M. A maximal exercise bout increases the number of circulating CD34+/KDR+ endothelial progenitor cells in healthy subjects. Relation with lipid profile/ E. M. Van Craenenbroeck, C. J. Vrints, S. E. Haine, K. Vermeulen, I. Goovaerts, V. F. Van Tendeloo et al.// J Appl Physiol (1985). – 2008. – 104(4). – Р. 1006˗1013.
16. Sandri, M. Maximal exercise, limb ischemia, and endothelial progenitor cells / M. Sandri, E. B. Beck, V. Adams, S. Gielen, K. Lenk, R. Hollriegel, et al. // Eur J Cardiovasc Prev Rehabil. – 2011. – 18(1). – Р. 55˗64.
17. Leone, A. M. From bone marrow to the arterial wall: the ongoing tale of endothelial progenitor cells / A. M. Leone, M. Valgimigli, M. B. Giannico, V. Zaccone, M. Perfetti, D. D'Amario, et al. // Eur Heart J. – 2009. – 30(8). – Р. 890-899.
18. Ribeiro, F. Effects of exercise training on endothelial progenitor cells in cardiovascular disease: a systematic review / F. Ribeiro, I. P. Ribeiro, A. J. Alves, M. do Ceu Monteiro, N. L. Oliveira, J. Oliveira, et al. // Am J Phys Med Rehabil. 2013. – 92(11). – Р. 1020-1030.
19. Ribeiro, F. Effects of resistance exercise on endothelial progenitor cell mobilization in women / F. Ribeiro, I. P. Ribeiro, A. C. Goncalves, A. J. Alves, E. Melo, R. Fernandes, et al. // Sci Rep. – 2017. – 7(1). – Р. 17880.
20. Milkiewicz, M. HIF-1alpha and HIF-2alpha play a central role in stretch-induced but not shear-stress-induced angiogenesis in rat skeletal muscle / M. Milkiewicz, J. L. Doyle, T. Fudalewski, E. Ispanovic, M. Aghasi, T. L. Haas // J Physiol. – 2007. – 583(Pt 2). – Р. 753-766.
21. Cara, D. C. Effect of i.v. administered hyperosmotic sodium chloride on carrageenan-induced pleurisy in adrenalectomized and intact rats / D. C. Cara, B. E. Malucelli // Braz J Med Biol Res. – 1989. – 22(2). – Р. 265-267.
22. Hellsten, Y. Passive leg movement enhances interstitial VEGF protein, endothelial cell proliferation, and eNOS mRNA content in human skeletal muscle. / Y. Hellsten, N. Rufener, J. J. Nielsen, B. Hoier, P. Krustrup, J. Bangsbo // Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. – 2008. – 294(3). – Р. 975˗982.
23. Olfert, I. M. Muscle-specific VEGF deficiency greatly reduces exercise endurance in mice / I. M. Olfert, R. A. Howlett, K. Tang, N. D. Dalton, Y. Gu, K.L. Peterson, et al. // J Physiol. – 2009. – 587(Pt 8). – Р. 1755-1767.
24. Hoier, B. Subcellular localization and mechanism of secretion of vascular endothelial growth factor in human skeletal muscle / B. Hoier, C. Prats, K. Qvortrup, H. Pilegaard, J. Bangsbo, Y. Hellsten // FASEB J. – 2013. – 27(9). – Р. 3496-3504.
25. Hoier, B. Exercise-induced capillary growth in human skeletal muscle and the dynamics of VEGF / B. Hoier, Y. Hellsten // Microcirculation. – 2014. – 21(4). – Р. 301˗314.
26. Hoier, B. Intense intermittent exercise provides weak stimulus for vascular endothelial growth factor secretion and capillary growth in skeletal muscle / B. Hoier, M. Passos, J. Bangsbo, Y. Hellsten // Exp Physiol. – 2013. – 98(2). Р. 585˗597.
27. Huey, K. A. Potential Roles of Vascular Endothelial Growth Factor During Skeletal Muscle Hypertrophy / K. A. Huey // Exerc Sport Sci Rev. – 2018. – 46(3). – Р. 195˗202.
28. Jelkmann, W. Erythropoietin: structure, control of production, and function / W. Jelkmann // Physiol Rev. – 1992. – 72(2). – Р. 449˗89.
29. Kimakova, P. Erythropoietin and its angiogenic activity / P. Kimakova, P. Solar, Z. Solarova, R. Komel, N. Debeljak // Int J Mol Sci. – 2017. – 18(7). – Р.13
30. Del Peso, G. Serum level of vascular endothelial growth factor is influenced by erythropoietin treatment in peritoneal dialysis patients. (Grupo de Estudios Peritoneales de Madrid / G. Del Peso, R. Selgas, M. A. Bajo, M. Fernandez de Castro, A. Aguilera, A. Cirugeda, et al.) // Adv Perit Dial. – 2000. – 16. – Р. 85˗89.
31. Ferrari, M. Principles, techniques, and limitations of near infrared spectroscopy/ M. Ferrari, L. Mottola, V. Quaresima // Can J Appl Physiol. – 2004. – 29(4). – Р. 463-487.
32. Quaresima, V. The use of near infrared spectroscopy in sports medicine/ V. Quaresima, R. Lepanto, M. Ferrari // J Sports Med Phys Fitness. – 2003. – 43(1). – Р. 1˗13.
33. Zafrani, L. The microcirculation of the septic kidney / L. Zafrani, D. Payen, E. Azoulay, C. Ince // Semin Nephrol. – 2015. – 35(1). – Р. 75˗84.
34. Lerman, L. O. Angiogenesis in the kidney: a new therapeutic target? / L. O. Lerman, A. R. Chade // Curr Opin Nephrol Hypertens. – 2009. – 18(2). – Р. 160-165.
35. Goligorsky, M. S. Vascular endothelium in diabetes / M. S. Goligorsky // Am J Physiol Renal Physiol. ˗ 2017. ˗ 312(2). ˗ Р. 266-275.

Показать полный текст