БУЗ — безопаспый уровень здоровья

 

Для аэробного окисления субстратов до воды и углекис­лого газа при интенсивном энергообразовании необходимы следующие условия: 1) достаточная плотность митохонд­рий в реципиентной ткани (при физической нагрузке — мы­шечной), которая удовлетворяет требованиям ресинтеза АТФ аэробным путем; 2) промежуточные продукты обмена не должны лимитировать скорость метаболических реакций в цикле Кребса; 3) достаточная доставка кислорода к цепи транспорта электронов в митохондриях. Если аэробная форма утилизации субстрата лимитируется одним или нескольки­ми из этих факторов, подключается анаэробный метаболизм, который поддерживает необходимую скорость продукции АТФ. Момент подключения механизмов анаэробной энер­гопродукции обозначается как порог анаэробного обмена (ПАНО). Этот порог выражается в единицах мощности ра­боты (Вт) или же в процентах потребления кислорода от максимума аэробной мощности.

У нетренированных людей ПАНО находится на уровне 40—45% от МПК, у тренированных — 55—60%, у спорт­сменов экстра-класса — 70—90% от максимальной окисли­тельной мощности.

МПК и ПАНО могут изменяться независимо друг от друга и обнаруживают большую индивидуальную вариабельность. Но при снижении уровня МПК почти всегда снижается ПАНО. Более того, темпы падения ПАНО при детренированности могут превышать темп падения уровня МПК.

ПАНО является важнейшим показателем эффективно­сти (экономичности) энергообразования. И это связано прежде всего с тем, что при энерготратах выше уровня ПАНО эффективное аэробное энергообразование преиму­щественно за счет жиров (1 г жира — 33 кДж) «сменяется малоэффективным анаэробным энергообразованием за счёт углеводов (1 г глюкозы — 17 кДж). Главный же фактор сни­жения эффективности энергетического метаболизма состоит в следующем: при аэробном окислении 1 молекулы глю­козы образуется 36 молекул АТФ, при анаэробном — всего 2. Таким образом, эффективность энергообразования сни­жается в 36 раз! При этом жиры в качестве энергетического субстрата в анаэробных процессах уже не используются. Показано (Ю.Л. Клименко, 1987), что у современных муж­чин в возрасте старше 40 лет через 2 мин после начала фи­зической нагрузки мощностью всего 20% от должных возрастно-половых значений МПК гликолитический механизм энергообеспечения мышечной деятельности не только не выключается (как следовало бы ожидать после окончания периода "врабатывания"), а наоборот, вклад его нарастает, сопровождаясь накоплением лактата и развитием ацидоза. Именно это является причиной того, что активность фер­ментов, обеспечивающих гликолиз, с возрастом увеличи­вается так же, как увеличивается и глюконеогенез (образо­вание углеводов из аминокислот). Одновременно с возрас­том (так же, как и при физической детренированности) вследствие незначительного использования жиров в мета­болизме увеличиваются размеры жировых депо, развивает­ся липоидоз внутренних органов. В крови и в тканях повы­шается общее содержание липидов, изменяется концентра­ция и соотношение их фракций. Это относится и к холесте­рину, и к триглицеридам, и к жирным кислотам. Именно эти изменения в липидном обмене являются основой раз­вития атеросклеротического процесса. Кроме того, из не­предельных жирных кислот легко образуются перекиси ли­пидов, являющихся инициаторами свободнорадикальных реакций.

Возрастание роли гликолиза в общем энергетическом ме­таболизме отмечается даже в миокарде и мышечном слое сосудистой стенки, что, естественно, тоже является небла­гоприятным фактором.

В связи с малой энергетической эффективностью гликолитического фосфорилирования и усилением последнего происходит значительное расходование углеводов тканей, прежде всего — гликогена, и накопление недоокисленных продук­тов обмена — лактата и пирувата.

Все это вместе взятое приводит к гипоэргии (недостаточ­ному ресинтезу АТФ и прежде всего в органах с высокими ее затратами). Недостаток макроэргов вызывает активизацию генетического аппарата клетки, приводя к гиперплазии и гипертрофии ткани. Именно такой механизм лежит, по-ви­димому, в основе гипертрофических явлений в миокарде на фоне гипоэргии — начальной стадии кардиосклеротического процесса.

Аналогичный процесс наблюдается при коронарном ар­териосклерозе, сопровождающемся явлениями гипертрофии миокарда ("коронарогенная гипоксическая гипертрофия" по ф.З. Меерсону, 1975).

Следует указать и на еще одно важное обстоятельство, нередко нередко приводящее в замешательство кардиоло­гов: у лиц, профессиональная деятельность которых связана с большими энергозатратами, отсутствует кардиопротекторный эффект физической нагрузки. Так, по данным Karvonen (1968), обследовавшего несколько сотен лесорубов и город­ских жителей (мужчин), оказалось, что у первых более вы­ражены как эндогенные факторы риска развития сердечно­сосудистых заболеваний (толщина жировой складки на жи­воте, уровень гиперлипидемии и т.п.), так и последствия этого повышенного риска: у 8% обследованных лесорубов на ЭКГ выявлены следы перенесенного микроинфаркта — (3% у городских жителей). В основе этого, казалось бы, парадок­сального факта — тот же механизм: резкое ограничение ути­лизации жиров при физической нагрузке выше ПАНО.

Вторая патогенетическая цепочка, к появлению которой предрасполагает гипоэргия, — повышение аутолиза клеток тканей организма и снижение вследствие этого иммунореактивности.

Аутолиз — естественный процесс, но он может стимули­роваться функциональной нагрузкой, особенно, если эта нагрузка превышает функциональные возможности субстрата. Степень аутолиза и соответственно титра противоорганных аутоантител напрямую зависит от функциональной надеж­ности клетки, во многом определяемой резервом ее энерго­потенциала.

Убедительной иллюстрацией являются результаты иссле­дования миокардиальных аутоимунных реакций после фи­зической нагрузки до отказа у тренированных и нетрениро­ванных молодых мужчин (Г.Л.Апанасенко и соавт., 1986).

 

Таблица 7. Миокардиальные аутоиммунные реакции до и после велоэргометрической нагрузки до отказа у нетренированных (п=18) и лиц (п=10), адаптированных к мышечной деятельности (Г.Л.Апанасенко, Д.М.Недопрядко, 1986)

 

 

 

 

 

Группа обследо­ванных	Период обследо­вания	Средние величины показателей (М±м) ауто­иммунных реакций с мтокардиальным. антигеном
Антите-лобляш-кообра-зующие клетки	Реакция потреб­ления компле­мента	Торможе­ние гемаг-глютина-ции, титры	Торможение миграции лейко­цитов	Иммун­ные ком­плексы, усл.ед.
Нетрени­рованные (ПАНО -60-80 Вт)	До нагрузки	6,52+ 1,08	2,7± 0,41	4,9+ 0,45	2,2± 0,1.1	43,2+ 4,0
После на­грузки	9,85+ 1,25	7,5± 0,72	16,0+ 0,45	1.38± 0,12	84,1± 7,7
Трениро­ванные (ПАНО - 150- 180 Вт)	До нагрузки	3,58+ 0.70	2,6+0,31	4,4±0,41	2,11± 0.07	42,75+ 4,22
После нагрузки	5,27+ 1,18	3,4+ 0,31	7.2± 1,23	1.92+ 0,12	52,75+ 6,45

 

Из этих (табл. 7) и других данных следует, что после на­пряженной мышечной деятельности наблюдается усиление аутоиммунных реакций всех типов, стимулированных тка­невыми антигенами сердца, печени, мышц скелета и др. Вы­раженность реакций зависит от мощности и эффективности процессов энергообразования: чем ниже ПАНО, тем выше проявление аутоимунных реакций. В этих же исследованиях выявлена обратная корреляционная связь (г=0,511—0,981) между интенсивностью кардиогенных аутоиммунных реак­ций и показателями иммунореактивности организма. Усиле­ние напряженности аутоиммунных клеточных взаимодей­ствий, медиаторных реакций иммунокомпетентных клеток, повышенное образование противоорганных аутоантител и аутоиммунных комплексов при увеличении аутолиза клеток, вызванного гипоэргией, определяют механизмы снижения уровня иммунного ответа на чужеродные антигены — ати­пические клетки, эндогенную и экзогенную бактериальную инфекцию и т.п. Все это ведет к повышению риска развития злокачественных новообразований и инфекционных заболе­ваний. Этот риск существенно возрастает, когда уже с уров­ня бытовых и профессиональных нагрузок резко снижается эффективность энергообразования за счет падения ПАНО.

И, наконец, третья патогенетическая цепочка также фор­мируется вследствие (частичного) выключения жирового суб­страта из энергетического метаболизма и накопления его в тканях и крови. Речь идет о понижении реактивности тканей к инсулину и формировании в связи с этим нарушений в толерантности к углеводам и предпосылок к развитию инсулиннезависимого диабета.

Атеросклероз, злокачественные новообразования, сахар­ный диабет ("зловещая триада", по выражению В.М.Дильмана) — ведущие причины смерти современного человека. Эту же триаду иногда называют "нормальными болезнями" старости.

Корни развития этих состояний — в снижении мощности и эффективности энергообразования, а также в относитель­ном исключении из энергетического метаболизма жиров. Очевиден и путь предотвращения этих состояний — систе­матическая нагрузка на уровне аэробно-анаэробного пере­хода, способная повысить уровень ПАНО.

 

 

Лекция 9