Perm Medical JournalPerm Medical JournalПермский медицинский журнал (сетевое издание "Perm medical journal")0136-14492687-1408Eco-Vector6506910.17816/pmj38172-86Literature reviewОбзор литературыReview ArticleMuscular system in maintaining health and preventing chronic non-infectious diseasesМышечная система в поддержании здоровья и профилактике хронических неинфекционных заболеванийGolovskoyB. V.ГоловскойБ. В.
Russian Federation

MD, PhD, Professor, Department of Internal Medicine and Family Medicine

доктор медицинских наук, профессор кафедры внутренних болезней и семейной медицины

lizikvoronova@mail.ruBergM. D.БергМ. Д.
Russian Federation

MD, PhD, Professor, Department of Normal Physiology

доктор медицинских наук, профессор кафедры нормальной физиологии

lizikvoronova@mail.ruBulatovaI. A.БулатоваИ. А.
Russian Federation

MD, PhD, Head of Department of Normal Physiology

доктор медицинских наук, заведующая кафедрой нормальной физиологии

lizikvoronova@mail.ruVoronovaE. I.ВороноваЕ. И.
Russian Federation

Candidate of Medical Sciences, Associate Professor, Department of Internal Medicine and Family Medicine

кандидат медицинских наук, доцент кафедры внутренних болезней и семейной медицины

lizikvoronova@mail.ruKhovaevaYa. B.ХоваеваЯ. Б.
Russian Federation

MD, PhD, Professor, Head of Department of Internal Medicine and Family Medicine

доктор медицинских наук, профессор, заведующая кафедрой внутренних болезней и семейной медицины

lizikvoronova@mail.ruE.A. Vagner Perm State Medical UniversityПермский государственный медицинский университет имени академика Е.А. Вагнера2201202138172861204202112042021Copyright ©; 2021, Golovskoy B.V., Berg M.D., Bulatova I.A., Voronova E.I., Khovaeva Y.B.Copyright ©; 2021, Головской Б.В., Берг М.Д., Булатова И.А., Воронова Е.И., Ховаева Я.Б.2021Golovskoy B.V., Berg M.D., Bulatova I.A., Voronova E.I., Khovaeva Y.B.Головской Б.В., Берг М.Д., Булатова И.А., Воронова Е.И., Ховаева Я.Б.http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0https://permmedjournal.ru/PMJ/article/view/65069

Chronic non-infectious diseases are the leading cause of premature death according to the WHO data. This review considers the evolution of studying and modern views of domestic and foreign authors on the role of skeletal muscles in maintaining health and preventing chronic non-infectious diseases. An idea regarding the nervous and reflex influence from the working muscles on both individual organs and the body as a whole is presented. The role of myokines, specific proteins produced by skeletal muscles, capable of influencing the state of many organs and systems, is described.

По данным ВОЗ, хронические неинфекционные заболевания являются ведущей причиной преждевременной смерти. В данном обзоре рассмотрены эволюция изучения и современные взгляды отечественных и зарубежных авторов на роль скелетных мышц в поддержании здоровья и профилактике хронических неинфекционных заболеваний. Дано представление о нервных и рефлекторных влияниях с работающих мышц как на отдельные органы, так и на организм в целом. Описана роль миокинов – специфических белков, вырабатываемых скелетными мышцами, способными оказывать значительное влияние на состояние многих органов и систем.

chronic non-infectious diseasesmuscular systemkinesophiliamyokinesregulationхронические неинфекционные заболеваниямышечная системакинезофилиямиокинырегуляцияVOZ. Non-Infectious Diseases. World Health Organization. Available at: https// www.who.int.ВОЗ. Неинфекционные заболевания. World Health Organization. Available et: https// www.who.int.Carla M. Prado, Sarah A. Purcell, Carolyn Alish, Suzette L. Pereira, Nicolaas E. Deutz, Daren K. Heyland. Implications of low muscle mass across the continuum of care: a narrative review. Annals of Medicine 2018; 50 (8): 542.Carla M. Prado, Sarah A. Purcell, Carolyn Alish, Suzette L. Pereira, Nicolaas E. Deutz, Daren K. Heyland. Implications of low muscle mass across the continuum of care: a narrative review. Annals of Medicine 2018; 50 (80): 542.Mogendovich M.R. Kinesophilia and motor-visceral coordination. Perm' 1969; IX: 6–17 (in Russian).Могендович М.Р. Кинезофилия и моторно-висцеральная координация. Моторно-висцеральные координации и их нарушения. Пермь 1969; IX: 6–17.Mogendovich M.R. Reflex interaction of the locomotor and visceral systems. Leningrad: Medgiz 1957; 365 (in Russian).Могендович М.Р. Рефлекторное взаимодействие локомоторной и висцеральной систем. Л.: Медгиз 1957; 365.Mogendovich M.R. Reflex regulation of endocrine organs. Sb. Voprosy neyroendokrinnoy patologii. Mater. k sed'moy nauchnoy konferentsii po problemam neyroendokrinnoy patologii. Gor'kiy 1964; 61–62 (in Russian)Могендович М.Р. О рефлекторной регуляции эндокринных органов. Вопросы нейроэндокринной патологии: матер. к седьмой научной конференции по проблемам нейроэндокринной патологии. Горький 1964; 61–62.Pedersen B.K. Mussles and their myokines. J Exptl Biol 2011; 214 (12): 337–346.Pedersen B.K. Musсles and their myokines. J Exptl Biol 2011; 214 (12): 337–346.Bel'tyukov V.I. On distant neural influences on the activity of internal organs: avtoref. diss. … kand. biol. nauk. Leningrad 1948 (in Russian).Бельтюков В.И. Об отдаленных нервных влияниях на деятельность внутренних органов: автореф. … дис. канд. биол. наук. Л. 1948.Bel'tyukov V.I. About proprioceptive effects on cardiac activity. Byulleten’ Eksperimental'noy biologi i meditsiny 1947; XXIII (4): 281–283 (in Russian).Бельтюков В.И. О проприоцептивных влияниях на сердечную деятельность. Бюллетень экспериментальной биологи и медицины 1947; XXIII (4): 281–283.Bel'tyukov V.I., Mogendovich M.R. About proprioceptive influences on internal organs. VII Vses. S"ezd fiziologov, biokhimikov Moscow: Medgiz 1947; 256–257 (in Russian).Бельтюков В.И., Могендович М.Р. О проприоцептивных влияниях на внутренние органы. VII Всес. съезд физиологов, биохимиков. М.: Мед-гиз 1947; 256–257.Bel'tyukov V.I. On the influence of proprioceptive and subsensory tactile stimuli on gastric motility. Byulleten’ Eksperimental'noy biologii i meditsiny 1947; XXIV (1): 47–49 (in Russian).Бельтюков В.И. О влиянии проприоцептивных и субсенсорных тактильных раздражений на моторику желудка. Бюллетень экспериментальной биологии и медицины 1947; XXIV (1): 47–49.Skachedub G.E. Materials for the physiology of internal analyzers: avtoref. dis. … kand. biol. nauk. Perm' 1954 (in Russian).Скачедуб Г.Е. Материалы к физиологии внутренних анализаторов: автореф. дис. … канд. биол. наук. Пермь 1954.Kolychev V.P. On the question of the role of the spinal cord in the afferent part of the motor-visceral reflex arc. Sb. tez. I referatov nauchnykh rabot Permskogo gos. Meditsinskogo instituta. Perm' 1958; 58–59 (in Russian).Колычев В.П. К вопросу о роли спинного мозга в афферентной части дуги моторно-висцеральных рефлексов. Сб. тез. и рефератов научных работ Пермского государственного медицинского института. Пермь 1958; 58–59.Kolychev V.P. On the mechanisms and ways of proprioceptive regulation of some animal and autonomic functions: avtoref. dis. … kand. med. nauk. Perm' 1959 (in Russian).Колычев В.П. О механизмах и путях проприоцептивной регуляции некоторых анимальных и вегетативных функций: автореф. дис. … канд. мед. наук. Пермь 1959.Dmitrieva T.P. Influence of proprioception on some parameters of cerebral circulation. V kn. «Patogenez, klinika, lechenie i profilaktika vazhneyshikh zabolevaniy». Volgograd 1963; 117–119 (in Russian).Дмитриева Т.П. Влияние проприоцепции на некоторые показатели мозгового кровообращения. Патогенез, клиника, лечение и профилактика важнейших заболеваний. Волгоград 1963; 117–119.Dmitrieva T.P. About proprioceptive effects on cerebral circulation. Sb. motorno-vistseral'nye i poznovegetativnye refleksy. Perm' 1965; VI: 32–34 (in Russian).Дмитриева Т.П. О проприоцептивных влияниях на мозговое кровообращение. Сб. моторно-висцеральные и позновегетативные рефлексы. Пермь 1965; VI: 32–34.Datskovskiy B.M. The influence of physical exercise on the vegetative functions of the skin and its mechanism: avtoref. dis. … d-ra med. nauk. Donetsk 1967 (in Russian).Дацковский Б.М. Влияние физических упражнений на вегетативные функции кожи и его механизм: авто-реф. дис. … д-ра мед. наук. Донецк 1967.Skachedub G.E. On reflex interaction and peculiarities of excitability of various receptors. Tr. Permskogo gos. sel'skokhozyaystvennogo instituta im. Pryanishnikova. Perm' 1954; IVX: 213–227 (in Russian).Скачедуб Г.Е. О рефлекторном взаимодействии и особенностях возбудимости различных рецепторов. Труды Пермского гос. сельскохо-зяйственного института им. Прянишникова. Пермь 1954; IVX: 213–227.Markin A.G. The influence of static stress on the evacuation and motor function of the stomach of dogs. Sb. tez. i referatov nauchnykh rabot Permskogo gos. med. instituta. Perm' 1958; 86–87 (in Russian).Маркин А.Г. Влияние статических напряжений на эвакуаторную и моторную функцию желудка собак. Сб. тез. и рефератов научных работ Пермского государственного медицинского института. Пермь 1958; 86–87.Chuvaev A.K. The influence of static muscle tension on the motor function of the digestive tract in humans. Sb. motorno-vistseral'nye refleksy v fiziologii i klinike. Perm' 1960; II: 189–195 (in Russian).Чуваев А.К. Влияние статических мышечных напряжений на двигательную функцию пищеварительного тракта у человека. Моторно-висцеральные рефлексы в физиологии и клинике. Пермь 1960; II: 189–195.Staritsyn A.S. Clinical and experimental study of the locomotor and visceral systems in schizophrenia: avtoref. dis. … d-ra med. nauk. Moscow 1965 (in Russian).Старицын А.С. Клинико-экспериментальное исследование локомоторной и висцеральной систем при шизофрении: автореф. дис. … д-ра мед. наук. М. 1965.Dmitriev I.A. The functional relationship of the locomotor and autonomic systems in epilepsy: avtoref. dis. … d-ra med. nauk. Moscow 1968 (in Rus-sian).Дмитриев И.А. Функциональное соотношение локомоторной и вегетативной систем при эпилепсии: ав-тореф. дис. … д-ра мед. наук. М. 1968.Motor-visceral coordination and their disorders (kliniko-fiziologicheskie ocherki) Perm' 1969; 183 (in Russian).Моторно-висцеральные координации и их нарушения (клинико-физиологические очерки). Пермь 1969; 183.Garkavi L.Kh., Kvakina E.B., Ukolova M.A. Adaptive reactions and body resistance. Rostov-on-Don 1990; 224 (in Russian).Гаркави Л.Х., Квакина Е.Б., Уколова М.А. Адаптационные реакции и резистентность организма. Ростов н/Д. 1990; 224.Berg M.D. Formation of systemic and local components of regulation of transport provision of local loads in human ontogenesis. Uspekhi fiziologicheskikh nauk 1994; 25 (1); 61–64 (in Russian).Берг М.Д. Формирование системных и местных компонентов регуляции транспортного обеспечения локальных нагрузок в онтогенезе человека. Успехи физиологических наук 1994; 25 (1): 61–64.Berg M.D. The transport function of the circulatory system in postnatal human ontogenesis and the mechanisms of its adaptation to dynamic lo-cal loads: avtoref. dis. … d-ra med. nauk. Kazan' 1997 (in Russian).Берг М.Д. Транспортная функция системы кровообращения в постнатальном онтогенезе человека и механизмы её адаптации к динамическим локальным нагрузкам: авто-реф. дис. … д-ра мед. наук. Казань 1997.Schnyder S., Handschin Ch. Skeletal muscle as an endocrine organ: PGC-1α, myokines and exercise. Bone 2015; 80: 115–125.Kapilevich L.V., Kabachkova A.V., Zakharova A.N. i dr. Secretory function of skeletal muscles: mechanisms of production and physiological effects of myokines. Uspekhi fiziologicheskikh nauk 2016; 47 (2): 7–26 (in Russian).Капилевич Л.В., Кабачкова А.В., Захарова А.Н. и др. Секреторная функция скелетных мышц: механизмы продукции и физиологические эффекты миокинов. Успехи физиологических наук 2016; 47 (2): 7–26.Vlodavsky Cao R., Bråkenhielm E., Pawliuk R., Wariaro D., Post M. J., Wahlberg E., Leboulch P., Cao Y. Angiogenic synergism, vascular stability and improvement of hindlimb ischemia by a combination of PDGF-BB and FGF-2 (англ.). Nature Med 2003; 9 (5): 604–613.Wang P., Su TY, Guan J.F., Su D.F., Fan G.R., Miao C.Y. Wisfatin (Adipocyte Metrnl),the resulting perivascular adipose tissue is a factor in the growth of smooth vascular muscles: the role of nicotinamidmonukleotoleotide. Cardiovasc Res 2009; 81: 370–380.Bellido T., Jilka R.L., Boyce B.F., Girasole G., Broxmeyer H., Dalrymple S.A. et al. Regulation of interleukin-6, osteoclastogenesis, and bone mass by androgens. The role of the androgen receptor. J Clin Invest 1995; 95:2886–2895.Girasole G., Jilka R.L., Passeri G., Boswell S., Boder G., Williams D.C. et al. 17 beta-estradiol inhibits interleukin-6 production by bone marrow-derived stromal cells and osteoblasts in vitro: a potential mechanism for the antiosteoporotic effect of estrogens. J Clin Invest 1992; 89: 883–891.Quinn L.S., Anderson B.G., Strait-Bodey L., Stroud A.M., Argilés J.M. Oversecretion of interleukin-15 From Skeletal Muscle Reduces Adiposity. Am J Physiol Endocrinol Metab 2009; 296 (1): E191-202.Quinn L.S., Anderson B.G. Oversecretion of IL 15 by skeletal muscle reduces adiposity. Amer J Physiol 2009; 296 (1): 191–202.Ajuwon K.M., Spurlock M.E. Direct regulation of lipolysis by interleukin-15 in primary pig adipocytes. Amer J Physiol Regul Integr Comp Physiol 2004; 287 (3): 608–611.Pedersen B.K., Febrrario M.A. Muscle as an endocrine organ: focus on muscle-derived interleukin-6. Physiol Rev 2008; 88: 1309–1406.Pedersen B.K. A Muscular Twist on the Fate of Fat. N Engl J Med 2012; 366: 1544–1545.Carbo N., Lopez-Soriano J., Costelli P. et al. Interleukin-15 mediates reciprocal regulation of adipose and muscle mass: a potential role in body weight control. JMB 2001; 1526 (1): 17–24.Busquets S., Figueras M.T., Meijsing S. et al. Interleukin-15 decreases proteolysis in skeletal muscle: a direct effect. J Int J Mol Med 2005; 16 (3): 471–476.Quinn L.S., Anderson B.G., Drivdahl R.H. et al. Overexpression of interleukin-15 induces skeletal muscle hypertrophy in vitro: implications for treatment of muscle wasting disorders. Exp Cell Res 2002; 280 (1): 55–63.Bostrom P., Wu J., Jedrychowski M.P. et al. A PGC1-α-dependent myokine that drives brown-fat-like development of white fat and thermogenesis. Nature 2012; 481 (7382): 463–468.Li Z.Y., Zheng S.L., Wang P., Xu T.Y., Guan Y.F., Zhang Y.J., Miao C.Y. Subfatin is a novel adipokine and unlike Meteorin in adipose and brain expression. CNS Neurosci Ther 2014; 20: 344–354.Carbo N., Lopez-Soriano J., Costelli P. et al. Interleukin-15 mediates reciprocal regulation of adipose and muscle mass: a potential role in body weight control. JMB 2001; 1526 (1): 17–24.Matthews V.B., Astrom M.B., Chan M.H.S. et al. Brain-derived neurotrophic factor is produced by skeletal muscle cells in response to contraction and enhances fat oxidation via activation of AMP-activated protein kinase. Diabetologia 2009; 52 (7): 1409–1418.Erickson K.I., Voss M.W., Prakash R.S., Basak C., Szabo A., Chaddock L., et al. Exercise training increases size of hippocampus and improves memory. Proc Natl Acad Sci U.S.A. 2011; 108; 3017–3022.Pedersen B.K., Febrario M.A. Muscles, exercise and obesity: skeletal muscle as a secretory organ. Nat Rev Endocrinol 2012; 8: 457–465.Tamura Y., Watanabe K., Kantani T. et al. Upregulation of circulating IL-15 by treadmill running in healthy individuals: is IL-15 an endocrine mediator of the beneficial effects of endurance exercise? Endocr J 2011; 58 (3): 211–215.Broholm C., Laye M.J., Brandt C. et al. LIF is a contraction-induced myokine stimulating human myocyte proliferation. J Appl Physiol 2011; 111 (1): 251–259.Cocks M., Shaw C.S., Shepherd S.O. et al. Sprint interval and endurance training are equally effective in increasing muscle microvascular density and eNOS content in sedentary males. J Physiol 2013; 591 (3): 641–656.Schindler R., Mancilla J., Endres S., Ghorbani R., Clark S.C., Dinarello C.A. Correlations and interactions in the production of interleukin-6 (IL-6), IL-1, and tumor necrosis factor (TNF) in human blood mononuclear cells: IL-6 suppresses IL-1 and TNF. Blood 1990; 75: 40–47.Heinrich P.C., Castell J.V., Andus T. Interleukin-6 and the acute phase response. Biochem J 1990; 265: 621–636.Lyson К., McCann S.M. The effect of interleukin-6 on pituitary hormone release in vivo and in vitro. Neuroendocrinology 1991; 54: 262–266.Schnyder S., Handschin Ch. Skeletal muscle as an endocrine organ: PGC-1α, myokines and exercise. Bone 2015; 80: 115–125.Starkie R., Ostrowski S.R., Jauffred S. et al. Exercise and IL-6 infusion inhibit endotoxin-induced TNF- production in humans. FASEB J 2003; 17: 884–886.Steensberg A., Fischer C.P., Keller C. et al. IL-6 enhances plasma IL-ra, IL-10, and cortisol in humans. Am J Physiol Endocrinol Metab 2003; 285: E433–E437.Lee S.J., Lee Y.S., Zimmers T.A., Soleimani A., Matzuk M.M., Tsuchida K. et al. Regulation of muscle mass by follistatin and activins. Mol Endocrinol 2010; 24 (10): 1998–2008.Carbo N., Lopez-Soriano J., Costelli P. et al. Interleukin-15 mediates reciprocal regulation of adipose and muscle mass: a potential role in body weight control. JMB 2001; 1526 (1): 17–24.Busquets S., Figueras M.T., Meijsing S. et al. Interleukin-15 decreases proteolysis in skeletal muscle: a direct eff ect. J Int J Mol Med 2005; 16 (3): 471–476.Quinn L.S., Anderson B.G., Drivdahl R.H. et al. Overexpression of interleukin-15 induces skeletal muscle hypertrophy in vitro: implications for treatment of muscle wasting disorders. Exp CellRes 2002; 280 (1): 55–63.