Научная статья на тему 'Структуро-функциональные особенности сывороточного альбумина у спортсменов при воздействии физической нагрузки'

Структуро-функциональные особенности сывороточного альбумина у спортсменов при воздействии физической нагрузки Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

CC BY
142
44
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
СИРОВАТКОВИЙ / АЛЬБУМіН / СТРУКТУРА / ЛіГАНДИ / ТРАНСПОРТ / ФУНКЦіЯ / СЫВОРОТОЧНЫЙ / АЛЬБУМИН / ЛИГАНДЫ / ФУНКЦИЯ / SERUM / ALBUMIN / CIRCULAR DICHROISM / STRUCTURE / LIGANDS / FUNCTION

Аннотация научной статьи по фундаментальной медицине, автор научной работы — Луцик Е. Г.

Методом цветного дихроизма изучена вторичная структура сывороточного альбумина у спортсменов -волейболистов. Изменения, установленные в процентном отношении между α и β структурами сывороточного альбумина крови спортсменов, связанны со снижением его функциональной активности и интенсифицируются реакции перекисного окисления липидов, усиленным связыванием сывороточного альбумина с лигандами углеводной и липидной природы и снижается его резервная и функциональная активность. При этом активизация транспортной функции сывороточного альбумина у спортсменов-волейболистов сопровождается изменениями его вторичной структуры, особенно после физической нагрузки.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Structure-functional properties sportsmen serum albumin under muscle work load

Circular dichroism secondary structure serum albumin has been studied in organism high-qualified volleyball-sportsmen. It has been determined that changes in реrcentage correlation αand β-structures sportsmen serum albumin were combined with decrease protein reserve functional асtivity and with its intensified liganding substance lipid and carbohydrate nature.

Текст научной работы на тему «Структуро-функциональные особенности сывороточного альбумина у спортсменов при воздействии физической нагрузки»

Академія педагогічних наук України. - Частина 1. - Харків: «ОВС», 2002. - 640с.

11. Трайтак И.Д. Проблемы учебника биологии в школе. // Сборник статей под ред. Д.И. Трайтака. - М.: «Просвещение», 1975. - с.8-14.

12. Трайтак Д.И.. Проблемы методики обучения биологии. -М.: Мнемозина, 2002. 304 с.

13. Янкович О.І. Проблема підготовки вчителя природничо-математичного циклу в системі вищої педагогічної освіти України (1945-1994 р.) Автореф. дис. канд. пед. наук: 13.00.01. / Ін-т педагогіки АПН України. — К., 1995. — 20 с.

Надійшла до редакції 28.04.2007р.

СТРУКТУРО-ФУНКЦІОНАЛЬНІ ОСОБЛИВОСТІ СИРОВАТКОВОГО АЛЬБУМІНУ У СПОРТСМЕНІВ ПРИ ДІЇ ФІЗИЧНОГО НАВАНТАЖЕННЯ

Олена Луцик Запорізький національний університет

Анотація. Методом кольорового дихроїзму вивчена вторинна структура сироваткового альбуміну у спортсменів -волейболістів. Зміни, що встановлені у відсотковому відношенні між б - і в - структурами сироваткового альбуміну крові спортсменів, пов’язані зі зниженням його функціональної активності й інтенсифікуються реакції перекісного окислювання ліпідів, підсиленим зв’язуванням сироваткового альбуміну з лігандами вуглеводної й ліпідної природи й знижується його резервна й функціональна активність. При цьому активізація транспортної функції сироваткового альбуміну в спортсменів-во-лейболістів супроводжується змінами його вторинної структури, особливо після фізичного навантаження. Ключові слова: сироватковий, альбумін, структура, ліганди, транспорт, функція.

Аннотация. Луцик Е.Г. Структуро-функциональные особенности сывороточного альбумина у спортсменов при воздействии физической нагрузки. Методом цветного дихроизма изучена вторичная структура сывороточного альбумина у спортсменов -волейболистов. Изменения, установленные в процентном отношении между б и в - структурами сывороточного альбумина крови спортсменов, связанны со снижением его функциональной активности и интенсифицируются реакции пере-кисного окисления липидов, усиленным связыванием сывороточного альбумина с лигандами углеводной и липидной природы и снижается его резервная и функциональная активность. При этом активизация транспортной функции сывороточного альбумина у спортсменов-волейболистов сопровождается изменениями его вторичной структуры, особенно после физической нагрузки.

Ключевые слова: сывороточный, альбумин, структура, лиганды, транспорт, функция.

Annotation. Lutsik Elena. Structure-functional properties sportsmen serum albumin under muscle work load. Circular dichroism secondary structure serum albumin has been studied in organism high-qualified volleyball-sportsmen. It has been determined that changes in реrcentage correlation б- and в-structures sportsmen serum albumin were combined with decrease protein reserve functional асtivity and with its intensified liganding substance lipid and carbohydrate nature.

Кеуwоrds: serum, albumin, circular dichroism, structure, ligands, function.

Вступ

Біологічне значення цілеспрямованих тренувальних навантажень як неспецифічного компо-

ненту адаптації в досягненні ефекту резистентності і формуванні захисних механізмів організму описано в численних роботах [4, 6, 9]. Останніми роками значно зріс інтерес дослідників до вивчення характеру впливу фізичних навантажень на структуру транспортних білків. Одним з білків, що забезпечують транспорт різноманітних ендогенних і екзогенних з’єднань крові, є сироватковий альбумін. У ряді робіт розглядаються структурні і функціональні особливості останнього при різних патологічних станах організму [1-3], а також при дії на нього фізичних навантажень циклічного типу [4-6].

Однак залишається недостатньо вивченим питання про структуру і транспортну функцію сироваткового альбуміну у спортсменів, які відчувають дію навантажень ациклічного типу.

Дослідження виконано згідно зі планом дер-жбюджетної теми «Медико-біологічне обґрунтовування занять фізичною культурою і спортом» кафедри фізичної культури, спорту і фізичної реабілітації Кримського факультету фізичної культури, спорту і туризму Запорізького національного університету (держреєстраційний номер 01060000618).

Формулювання цілей роботи

Метою даної роботи з’явилося вивчення структури і транспортної функції сироваткового альбуміну у спортсменів-волейболістів.

Матеріали і методи.

Обстежували волейболістів у віці 21-22 років.(18 чоловік). Кров брали з ліктьової вени до і після фізичного навантаження (Зчаса ігор у волейбол ). Контрольну по віку і .полу групу склали 18 чоловік, що не займаються спортом. Альбумін виділяли з сироватки крові методом препаратівного електрофорезу в поліакріламідном гелі [7]. Для визначення чистоти виділених зразків його використовували диск-електрофорез [8].

Вміст загальних ліпідів в препаратах сироваткового альбуміну визначали по методу В. Блюра в модифікації Ж. Брагдона [9]. Первинні продукти перекисного окислення ліпідів (дієновиє кон’югати і кетон), зв’язувані цим білком, оцінювали спектрофотометричні по методу 3. Плацер в модифікації В. Б. Гаврилова і М. Л. Мишкорудной [10]. Вміст вторинних продуктів перекисного окислення ліпідів (ТБК-акгивних продуктів) враховували по реакції з тіобарбітурової кислотою [11]. Ліпіди з препаратів альбуміну витягували по РоісИ й аі.[12]. Визначення вмісту вуглеводів в препаратах сироваткового альбуміну проводили орциновим методом [13], резервної функціональної активності білка - за допомогою зонда К-37, що входить в діагностичний набір “Зонд - 31”. Інтенсивність флуоресценції зондів в білкових пробах вимірювали на приладі “Зонд - 31”. Концентрація проб білка складала 3,7 мкМ [14].

Показники, що характеризують альбумін спортсменів, виражені у відсотках від показників, одержаних для осіб контрольної групи, де вони складають 100%. Вторинну структуру цього білка вивчали методом кругового діхроїзма. Спектри остан-

нього реєстрували в діапазоні хвиль 240-200 нм на діхрографе “Іаєко” І-500Л (Японія) в кюветі з довжиною оптичного шляху 1 мм при температурі 20 ° С. По одержаним спектрам будували криві кругового діхроїзма в одиницях питомої еліпсної. Результати аналізували. згідно методиці, описаній в роботі [15].

Проби крові відбирали до і після тригодинної гри спортсменів у волейбол. Навантаження контролювали на рівні фізіологічних показників. Максимальний потік крові в середньому складав- 4,41 л/мін (56,3 мл/хв/кг) , максимальна легенева вентиляція - 147,5 л/мін, максимальна частота серцевих скорочень і середній пульс в тренувальній грі - 181,4 і 153,2 ударів в 1 мін відповідно. Фізіологічні показники відповідали рівню інтенсивного фізичного навантаження.

Результати досліджень і їх обговорення.

Одержані нами дані, що характеризують здатність зв’язувати сироватковим альбуміном лігандів ліпідної і вуглеводної природи у спортсменів високої кваліфікації, представлені в таблиці 1.

Результати досліджень свідчать про активніше скріплення вуглеводів і ліпідів сироватковим альбуміном крові у спортсменів до дії фізичного навантаження в порівнянні з особами контрольної групи.

Під впливом тренувань відзначається ре-ципрокний характер змін показників, що вивчаються: при подальшому підвищенні рівня загальних ліпідів в препаратах сироваткового альбуміну наголошено на достовірному зниженні змісту вуглеводів, що свідчить про метаболічну перебудову в організмі

спортсменів.

У раніше опублікованих роботах відзначено на здатності цього білка брати участь в транспорті перекісних продуктів і угоджене припущення про антиоксидантні функції його при дії на організм тривалих фізичних навантажень циклічного типу, а також в умовах патологічних процесів [1,3]. Тому представляє інтерес з’ ясувати, як впливає фізичне навантаження ациклічного типу на характер змін показників перекисного окислення ліпідів (ПОЛ) в сироватковому альбуміні крові. Одержані дані свідчать про достовірно вищий рівень первинних і вторинних продуктів його у спортсменів до дії на них фізичного навантаження в порівнянні з контрольною групою. При цьому під впливом тренування вміст дієнових кон’ югатов і кетону знижується, тоді як рівень ТБК-активних продуктів залишається без зміні.

Спостережувані нами особливості транспорту сироватковим альбуміном речовин вуглеводної і ліпідної природи супроводжуються зниженням його резервної функціональної активності. Дані, одержані при оцінці її у спортсменів до фізичного навантаження, в порівнянні з контрольной- групою, свідчать про зниження інтенсивності флуоресценції в розчинах білка майже в два рази. Під впливом тренування цей показник достовірно зменшується (табл. 2).

Зниження резервної функціональної активності сироваткового альбуміну у спортсменів як до навантаження, так і після неї в порівнянні з контрольною групою, очевидно, обумовлено зменшен-

Таблиця 1 Вміст загальних вуглеводів, ліпідів(мг на 100мг білка) і продуктів ПОЛ (умов. од. на 100мг білка) в сироватковому альбуміні спортсменів до і після навантаження (М±т, п=18)

Обстежувані групи Загальні вуглеводи Загальні ліпіди Дієновиє кон'югати і кетон ТБК-активні продукти

Контрольна група 2,90±0,11 2,93± 0,14 0,37± 0,02 0,10±0,03

Спортсмени

до навантаження 4,10±0,12 6,61±0,05 0,81±0,02* 0,38±0,02

після навантаження 3,50±0,09*'** 7,42±0,10*'** 0,70±0,03*'** 0,32 ±0,03*'**

* - відмінності показників у спортсменів щодо осіб контрольної групи, р<0,5 **- відмінності показників у спортсменів до і після навантаження достовірні, р<0,5 Таблиця 2 Резервна функціональна активність і особливості вторинної структури сироваткового альбуміну(в %) у спортсменів залежно від їх фізичного навантаження (М±т, п=18)

Обстежувані групи Резервна функціональна активність Елементи вторинної структури

Вміст б-структури вміст в-структури вміст неупорядкованої структури

Контрольна група 100±3,47 55,0 0,0 45,0

Спортсмени

до навантаження 53,5±2,52* 44,5* 16,5 39,0*

після навантаження 48,7±3,11* 50,0 12,5 37,5*

* - відмінності показників у спортсменів щодо осіб контрольної групи

ням числа вільних місць скріплення в білці унаслідок перевантаженості його лігандамі.

На подібній залежності наголошено при патологічних поляганнях організму, пов’язаних з ураженням печінки, де, як відомо, синтезується альбумін [16], що, ймовірно, відображає неспецифічний характер утворення комплексів останнього з лігандами (метаболітами) в різних умовах.

У справжній роботі у зв’язку з виявленою здатністю сироваткового альбуміну зв’язувати ліганди вуглеводної і ліпідної природи залежно від фізичного навантаження спортсменів, представляло інтерес визначити в ньому структурні зміни. Дані, одержані при вивченні вторинної структури цього білка методом кругового діхроїзму у спортсменів-волейболістів, представлені в таблиці 2.

Нами встановлено, що до тренувань спортсменів він характеризується дещо меншим змістом а спіралей в порівнянні з особами контрольної групи. Після фізичного навантаження волейболістів зміст структур, що спіралізують, підвищується, наближаючись до показника в контрольній групі. Одночасно з цим спостерігаються також зміни в процентному вмісті в препаратах білків з ( -структурой. На фоні відсутності ( -структури в сироватковому альбуміні у осіб контрольної групи показана її присутність у спортсменів як до навантаження (16,5%), так і після неї (12,5%).

Таким чином, у спортсменів в умовах посиленого утворення комплексів альбуміну з лігандами здійснюється перерозподіл типів впорядкованих структур в молекулах альбуміну. Разом із змінами в співвідношенні між а - і ( -структурами в молекулі білка спостерігаються також зміни в змісті невпорядкованої структура. Відзначається на зниженні в альбуміні процентної частки невпоряд-кованої структура в напрямі: особи контрольної групи ^ спортсмени до фізичного навантаження ^ спортсмени після нього.

Одержані дані свідчать про значну перебудову в сироватковому альбуміні у спортсменів-во-лейболістів. Особливості поєднання в ньому а -спіралей і ( -структур, а також зниження частки невпорядкованої структура, можливо, є сприятливим чинником для оптимізації транспортної функції цього білка крові при адаптації організму до фізичних навантажень. Разом з цим, за даними, що є в літературі, у спортсменів, що випробовують навантаження циклічного характеру, на яких-небудь достовірних змінах у вторинній структурі сироваткового альбуміну не відзначено [1].

Висновок

Таким чином, результати наших досліджень дозволяють зробити висновок про те, що у спортсменів, що відчувають фізичні навантаження ациклічного характеру, також як і при навантаженнях циклічного типу [1,4,5], інтенсифікують реакції пе-рекисного окислення ліпідів, посилюється зв’язок сироваткового альбуміну з лігандами вуглеводної і ліпідної природи і знижується його резервна і фун-

кціональна активність. При цьому активізація транспортної функції сироваткового альбуміну у спорт-сменів-волейболістів супроводжується змінами його вторинної структури, особливо після фізичного навантаження.

Практичне значення роботи. Одержані дані можуть використовуватися для підбору тестів, необхідних для корекції тренувального процесу, прогнозування спортивних результатів і діагностики стану перенапруги, зриву адаптації.

Подальші дослідження передбачається провести в напрямку вивчення інших проблем фізичного навантаження спортсменів.

Список літератури

1. Толкачева Н, В. Альбуминзависимый транспорт липидов при различных состояниях организма. Дисс.докт. биол.на-ук.- Симферополь. 1992. - 269 с.

2. Толкачева Н. В. Альбумин сыворотки крови в клинической медицине. М.: НИИ физико-химической медицины. 1990. С. 132-142.

3. Толкачева Н. В., Левачев М. М, Кулакова С. К и др. II Вопросы онкологии. 1995. № 1. - С. 29-32.

4. Толкачева Н. В., Левачев М. М., Медведев Ф. А. и др. II Космическая биология и авиакосмическая медицина. 1989. № 4. - С. 55-59.

5. Толкачева Н. В., Коношенко С. В., Левачев М М. и др. II Там же. 1991. № 5. - С. 15-17.

6. Толкачева Н. В., Левачев М. М., Кулакова С. Н. и др. // Авиакосмическая и экологическая медицина. 1992. № 1. -С. 54-56.

7. Ажицкий Г. 10., Багдасарьян С. Н. // Лаб. дело.1975. - С. 712-714.

8. Davis В. J. //Ann. N.Y. Acad. Set. 1964. 121, N 2. P. 404-427.

9. Биохимические методы исследований в клинике / Под ред. А. А. Покровского. М.: Медииинаю 1969. - 652 с.

10. Гаврилов В. Б., Мишкорудная М. И. // Лаб.дело. 1983. - С. 34-37.

11. Ohkava H., Ohishi N., Yagi К. // Analit.Biochem.1979. 95, N 2. P. 351-358.

12. Folch J., Less M., Sloan-Stanley G. N. // J. Biol. Chem. 1957. 226, N 2. P. 497-499.

13. Готтшалк А. Гликопротеины. М.: Мир. 1969. - 228 с.

14. Флуоресцентные методы исследования и клинической диагностики / Под ред. Лопухина. М. 1991. вып. 2.44 с.

15. Chen J. H., Yong I. Т., Mertinez N. M. // Biochemistry. 1971. 11, N 22. P. 4120-4131.

16. Иванов А. К, Короленко Б. А., Королик Е. В. и др. I/ Биополимеры и клетка. 1993. 9, № 1 - С. 35-40.

Надійшла до редакції 01.04.2007р.

ПІДГОТОВКА ДО ОРГАНІЗАЦІЇ СПОРТИВНО-МАСОВОЇ РОБОТИ МАЙБУТНІХ УЧИТЕЛІВ ПОЧАТКОВИХ КЛАСІВ ЯК ПЕДАГОГІЧНА ПРОБЛЕМА

Максимчук Борис Вінницький державний педагогічний університет імені Михайла Коцюбинського

Анотація. Стаття присвячена аналізу психологічної, педагогічної та методичної літератури з проблеми дослідження. Розкрито своєрідність змісту й організації спортивно-масової роботи в початковій школі. Загострена увага на вивченні змісту планування спортивно-масових заходів з молодшими школярами.

Ключові слова: спорт, учитель, здоров’я, клас, школа, педагогіка.

Аннотация. Максимчук Борис. Подготовка к организации спортивно-массовой работы будущих учителей на-

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.