Нитратный цикл, часть 3. Высвобождение оксида азота: физическая активность и солнечный свет.

Высвобождение оксида азота: солнечный свет и физическая активность.

Итак, мы с вами уже озвучивали, что источниками оксида азота могут быть его донаторы, вроде аргинина (ферментативный путь) и нитратный путь. Однако получить предшественники – это еще не все. Важный момент – это стимулировать непосредственное высвобождение оксида азота и делать это постоянно, так как NO – это короткоживущая молекула. Существует несколько способов извлечения оксида азота из молекул-предшественников, мы рассмотрим три из них: путь аргинина, либератором работает физическая активность и нитратный путь (высвобождают ультрафиолет солнца и бактерии полости рта). Что касается нитратов, то в организме человека отсутсвуют ферменты, которые могут превращать нитраты в нитриты, поэтому организму приходится прибегать к фишкам вроде бактерий или ультрафиолета.



Высвобождение оксида азота: физическая активность и солнечный свет.
Высвобождение оксида азота: физическая активность и солнечный свет. 




Главное правило: ежедневная физическая активность.


Главное правило заключается в том, что без физической активности синтез оксида азота будет проходить очень слабо (недостаточно). Установлено, что впри физической активности открывается большое количество капилляров в мышцах, в сотни раз увеличивается площадь поверхности эндотелия (клеток внутренней оболочки сосудов), омываемой кровью. При физической работе именно при соприкосновении крови и эндотелия в последнем возникает «напряжение сдвига», которое приводит к выработке оксида азота (NO) и других биологически активных и полезных субстанций. Таким образом, только при физической активности начинается массовая выработка оксида азота.





В работе Green D. J. и соавт. показано, что у людей при физических тренировках усиливается NO-зависимая вазодилатация больших и малых сосудов, при этом степень увеличения зависит от мышечной массы обследуемого. Улучшение эндотелиальной функции взаимосвязано с усилением экспрессии фермента eNOS и увеличением синтеза NO, что способствует расслаблению и расширению кровеносных сосудов . При этом улучшается поступление в скелетные мышцы и миокард питательных веществ и О2, что вносит существенный вклад в процессы адаптации организма к мышечной активности. Было показано, что увеличение экономичности кардиореспираторной системы в процессе адаптации спортсменов с аэробным механизмом энергообеспечения ассоциировано с наличием полиморфизма гена eNOS (синтетаза оксида азота).



В исследованиях на животных показано, что экспрессия eNOS в сосудах изменяется в тех типах мышечных волокон, которые в большей степени вовлекаются в обеспечение выполнения работы. При длительной тренировке на выносливость (бег со скоростью 30 м • мин-1 в течение одного часа ежедневной тренировки, пять дней в неделю в течение двух-трех месяцев), которая вызывала отличную адаптацию скелетных мышц и миокарда, значительно увеличивается экспрессия eNOS и кровоток преимущественно в сосудах красной икроножной мышцы. В других задействованных группах мышц (икроножная и камбаловидная) изменения были незначительными. При скоростной тренировке (бег со скоростью 60 м • мин-1) наблюдалось увеличение экспрессии фермента eNOS в икроножной мышце.

Увеличение синтеза NO при длительных тренировках животных выявлено в митохондриях сердца за счет повышения почти в два раза (!) активности фермента cNOS и незначительного повышения активности iNOS. Эти данные также подтверждают важность конститутивных изоформ фермента в процессе адаптации организма к физическим нагрузкам.


Повышенная при кратковременных физических тренировках активность системы NO в эпителиальных тканях и гладких мышцах, сопровождающаяся функциональной адаптацией сосудов, удерживается недолго и исчезает уже через несколько недель после их прекращения. После длительных систематических тренировок у спортсменов краткосрочная адаптация сосудов (вазодилатация) сменяется NO-зависимым образованием новых кровеносных сосудов. 

Наличие фермента nNOS и увеличение количества NO при сокращении выявлено и в скелетных мышцах. При длительной гипокинезии отмечалось снижение его уровня в скелетных мышцах. В последние годы в исследованиях на животных выявлена взаимосвязь между количеством NO в скелетной мышце (m. coleus), активацией фермента nNOS и синтезом цитоскелетных и сократительных белков. 




Для стимуляции выработки оксида азота особенно полезны именно аэробные (циклические, кардио) нагрузки - быстрая ходьба, легкий бег, плавание, велосипед, беговые лыжи, кардиотренировки и кардиотренажеры. Недавние исследования показали, что регулярная аэробная нагрузка снижает систолическое артериальное давление на 15 мм. рт. столба. Этот результат сопоставим с действием большинства гипотензивных препаратов. 

Правильно организованная физическая тренировка связана с множеством оздоровительных эффектов, в частности, с предотвращением заболеваний сердечно-сосудистой системы. Одним из преимуществ тренировки является снижение давления крови. Высокое кровяное давление - один из основных факторов риска коронарной болезни сердца. Обзор научных публикаций показывает снижение давления в результате аэробных упражнений (Kelley and Kelley, 2008) или динамических упражнений с отягощениями (Cornelissen et al. 2011). 

Один из вероятных механизмов снижения давления – вызванная упражнением продукция оксида азота. Например, несколько исследований показали, что у спортсменов в видах спорта на выносливость, включая бегунов на марафонские дистанции, продукция и базальный уровень оксида азота выше, чем у малоподвижных людей (Rodriguez‐Plaza et al. 1997; Vassalle et al. 2003). Несколько экспериментальных исследований показали, что тренировки на аэробную выносливость и кратковременные тренировки с отягощениями могут повышать продукцию NO у прежде малоподвижных здоровых пожилых людей, чем исследователи и объясняют антигипертензивный эффект и положительное влияние на здоровье сердечно-сосудистой системы (Maeda et al. 2006; Maeda et al. 2004). 


Продукция оксида азота тканями понижается с возрастом, что может быть одним из факторов повышения риска сердечно-сосудистых заболеваний у пожилых людей. Calvert продемонстрировал, что упражнения способны увеличивать активность эндотелиального синтеза оксида азота, приводя к повышению уровней оксида азота (Calvert, 2011), а также отметил, что несмотря на неясность способа, посредством которого упражнения защищают сердце, по-видимому, эндотелиальный синтез оксида азота вносит свой вклад (Calvert et al. 2011).


Солнечный путь. 



Научно установлено, что пребывание под ультрафиолетовыми и тепловыми лучами снижало уровень циркулирующих в крови нитратов и повышало уровень нитритов и оксида азота NO. Таким образом, в тканях человека содержится небольшое количество нитратов и нитритов. По действием ультрафиолета нитраты могут быть преобразованы в нитриты и оксид азота NO. Подробно об этом вы можете посмотреть в выступлении Ричарда Уеллера на конференции ТЕД. Ричард Уеллер занимается проблемами снижения заболеваемости сердечно-сосудистыми заболеваниями, связи распространенности заболеваний сердца и сосудов с солнечной инсоляцией и воздействием на кожу ультрафиолетового излучения.




Оказалось, что в коже содержатся громадные запасы не окиси азота (потому что окись азота — это газ, и он высвобождается, и через несколько секунд его уже нет), но он может хранится в ином виде: в виде нитрата — NO3, нитрита — NO2, или нитрозотиола. Эти вещества более устойчивы, то есть в коже человека содержатся огромные запасы окиси азота, NO. Можно представить человека, как резервуар этого вещества, и решили выяснить - может ли солнечный свет активизировать эти запасы и привести к их высвобождению из кожи. А кожа содержит в 10 раз больше этого вещества, чем система кровообращения. Может ли солнечный свет способствовать высвобождению этих запасов в кровеносную систему, и способно ли нахождение NO в крови благоприятно влиять на сердечно-сосудистую систему?

Так как область исследований Ричарда Уеллера — дерматология, то он решил посмотреть, какое воздействие на подопытных окажет солнечное освещение. Он подверг часть испытуемых воздействию ультрафиолетового света с помощью ультрафиолетовых ламп. Но должны были быть очень осторожны, ведь при воздействии УФ-лучей спектра В происходит выработка витамина D. Ученые же хотели исключить влияние витамина D на результаты эксперимента. Поэтому они использовали УФ-лучи спектра А, которые не приводят к выработке витамина D.


Продолжительность искусственного облучения испытуемых была равноценна 30 минутам нахождения на солнце летним днём в Эдинбурге, и результаты опытов показали рост содержания окиси азота в кровеносной системе. Ученые подвергали испытуемых воздействию УФ-излучения, и уровень NO в крови вырастал, а их артериальное давление снижалось. На уровне отдельного индивида это снижение не столь уж велико, но это достаточно высокий показатель для целой популяции, который приводит к общему снижению уровня сердечных заболеваний среди населения. Если же мы производили облучение кожи УФ-лучами или разогревали испытуемых до уровня эквивалентному облучению лампами, не допуская прямого попадания УФ-лучей на кожу, данный эффект не проявлялся. Так что попадание УФ-лучей на кожу является обязательным условием.

Таким образом, установлено, что кожа содержит огромные запасы окиси азота во множестве различных форм. Большая часть NO попадает в организм с такими продуктами как листовые овощи, свеклой, салатом, которые содержат большие количества NO. Полученная с пищей NO затем хранится в коже, а солнечные лучи способствуют выделению этих запасов, что оказывает благоприятное воздействие на организм.


Источники:
http://bmsi.ru/doc/cea701b6-aad3-4d37-bc29-d101a4bddbb8
http://bes-korablya.livejournal.com/93699.html
http://www.ted.com/talks/richard_weller_could_the_sun_be_good_for_your_heart

Комментарии

Архив

Показать больше

Ярлыки

телесность32 болезни30 интересно29 вес27 генетика24 семья24 экологичность23 видео22 семинар здоровое питание22 мозг21 советы18 тест18 цикл "день-ночь"18 сон17 стрессоустойчивость17 измерение ресурсов здоровья16 неврология15 свет15 здоровое общество14 медицина13 традиции13 инсулин11 рецепт11 водно-солевой баланс10 завтрак10 красота10 самоидентичность10 минимализм9 наука9 семинар ваш ресурс стрессоустойчивости9 СМИ8 беременность8 история8 природа8 юмор8 диагностика7 нейробиология7 практика7 температура7 воспитание6 инфекции6 осанка6 продуктивность6 mtor5 иммунитет5 курс здоровая телесность5 микрофлора5 сознательность5 социальные связи5 старение5 эволюция5 NO4 дизайн4 архив3 гистамин3 искусство3 кофеин3 отзывы3 родословная3 семинар осознанность3 шум3 еда2 секс2 серотонин2 смерть2 гомоцистеин1 заметки1 мелатонин1 окситоцин1 работа стоя1 рефид1 солнце1 спонтанность1 статус1 термогенез1 триптофан1 холод1 циркадные ритмы1
Показать больше