Енергетика скорочення скелетного м’яза білих щурів за різного тиреоїдного статусу - Автореферат

Для досягнення поставленої мети передбачалося вирішення наступних задач: · в умовах in situ провести кількісну оцінку параметрів енергетики великогомілкового мяза білих щурів (латентного періоду скоротливого акту, часу розвитку максимальної ізометричної напруги мяза, її абсолютну і середню величини, динаміку швидкості розвитку скорочення і температурний ефект скорочення мяза) у циклі багаторазових (10) ізометричних скорочень залежно від ступеня виразності експериментального гіпертиреозу у тому числі при розвитку його втоми; Виявлені закономірності впливу різного ступеня експериментального гіпертиреозу і катехоламінів на енергетику скорочення мяза, його силові параметри, енергетичну вартість скоротливого акту і характер розвитку стомлення мяза можуть бути використані: при виборі засобів і методів корекції рухових розладів і патофізіологічних станів опорно-рухового апарату за тиреоїдної патології; у фізіології спорту при прогнозуванні працездатності і силових характеристик скелетної мускулатури у звязку з сезонним пристосовуванням, біоритмами, переміщенням в інші годинні пояси, кліматичні зони, характером психоемоційного стресу та в ін. випадках, що супроводжуються активацією функції гіпоталамо-гіпофізарно-тиреоїдної системи; у фізіології екстремальних станів для корекції силових характеристик мязового скорочення; г) у Вузах при вивченні фізіології ендокринної і нервово-мязової систем людини і тварин. При аналізі компютерних записів ізометричного мязового скорочення у всіх експериментах обчислювалися наступні показники: максимальна величина ізометричної напруги мяза при кожному скоротливому акті (Нмах, Ньютон); час, що необхідний для розвитку максимальної ізометричної напруги при скороченні мяза, мс; латентний період скорочення, мс; середня величина ізометричної напруги за весь період скоротливого акту (Нсередн); швидкість розвитку скорочення (DHI / dti ); величина приросту температури мяза при його скороченні ( ?Т0С); температурна вартість скорочення мяза (ТВСМ-1 і ТВСМ-2). По-друге, в процесі розвитку стомлення латентний період скорочення мяза подовжувався у тварин всіх груп: у тварин контрольної групи латентний період збільшувався на 80%; у тварин «1Т3-групи»» - до 271%, а у тварин з експериментальним тиреотоксикозом (2Т3-і 3Т3-групи) відповідно на 29 і 48%. За експериментального тиреотоксикозу це явище проявлялося в повній силі: на 10-му скороченні максимальна швидкість розвитку напруги у тварин 2Т3-групи складала 10,3±0,7 Н/с (у контролю 13,6±0,8 Н/с), а у тварин з важкою формою тиреотоксикозу (3Т3-група) - 9,9±0,6 Н/с при зміщенні точки піку швидкості по шкалі часу вправоруч, до 320-ої мс фази скорочення.За експериментального гіпертиреозу легкого ступеню виразності (Т0рект.=39,0±0,10С) великогомілковий мяз набуває більш високі функціональні здібності, що виразилося в поліпшенні мобільних і силових показників скоротливого ізометричного акту незалежно від його моделі (циклічні короткочасні скорочення і тетанічні тривалі): коротшав латентний період скорочення (на 40% і 25%) і час розвитку максимальної напруги (на 17%), зростала абсолютна величина розвиненої ізометричної напруги ( 11% і 19%), а також збільшувалося значення пікової швидкості розвитку скорочення ( 26% і 22%). За експериментального тиреотоксикозу середнього ступеню виразності (Т0рект.= 40,0±0,10С) мяз втрачав високу функціональну активність, що виразилося в «поверненні» ряду показників мобільності скорочення до контрольного рівня (латентний період) і початковому погіршенні показників швидкості розвитку скорочення (-17% і-24%), абсолютної величини розвиненої напруги (-6% і-10%) і часу досягнення її максимального значення (-18% і-87%). За розвитку важкого тиреотоксикозу (Т0рект.=41,0±0,10С) наступають виразні патофізіологічні зміни, що негативно впливають на здібність великогомілкового мяза до ізометричного скорочення незалежно від його типу: подовжується латентний період скорочення (34% і 44%), час досягнення максимальної напруги (36% і 98%), зменшується максимальна величина ізометричної напруги (-11% і-14%) і значення пікової швидкості розвитку скоротливого акту (-28% і-25%). Експериментальний гіпертиреоз легкого ступеню виразності чинив негативний вплив лише на деякі параметри (латентний період скорочення і максимальне значення піку швидкості скорочення), які характеризують здібність скелетного мяза до виконання тривалої ізометричної роботи; тиреотоксикоз незалежно від ступеня його виразності погіршує всі без виключення показники працездатності скелетного мяза.

В дисертаційній роботі в експериментах in situ виявлені закономірності в характері впливу різних моделей експериментального гіпертиреозу (від легкого ступеня виразності до важкої форми тиреотоксикозу) на ключові параметри енергетики ізометричного скорочення скелетного мяза білих щурів, у тому числі при розвитку стомлення і за адренергічної стимуляції.

1. За експериментального гіпертиреозу легкого ступеню виразності (Т0рект.=39,0±0,10С) великогомілковий мяз набуває більш високі функціональні здібності, що виразилося в поліпшенні мобільних і силових показників скоротливого ізометричного акту незалежно від його моделі (циклічні короткочасні скорочення і тетанічні тривалі): коротшав латентний період скорочення (на 40% і 25%) і час розвитку максимальної напруги (на 17%), зростала абсолютна величина розвиненої ізометричної напруги ( 11% і 19%), а також збільшувалося значення пікової швидкості розвитку скорочення ( 26% і 22%).

2. За експериментального тиреотоксикозу середнього ступеню виразності (Т0рект.= 40,0±0,10С) мяз втрачав високу функціональну активність, що виразилося в «поверненні» ряду показників мобільності скорочення до контрольного рівня (латентний період) і початковому погіршенні показників швидкості розвитку скорочення (-17% і -24%), абсолютної величини розвиненої напруги (-6% і -10%) і часу досягнення її максимального значення (-18% і -87%).

3. За розвитку важкого тиреотоксикозу (Т0рект.=41,0±0,10С) наступають виразні патофізіологічні зміни, що негативно впливають на здібність великогомілкового мяза до ізометричного скорочення незалежно від його типу: подовжується латентний період скорочення (34% і 44%), час досягнення максимальної напруги (36% і 98%), зменшується максимальна величина ізометричної напруги (-11% і -14%) і значення пікової швидкості розвитку скоротливого акту (-28% і -25%).

4. Експериментальний гіпертиреоз легкого ступеню виразності чинив негативний вплив лише на деякі параметри (латентний період скорочення і максимальне значення піку швидкості скорочення), які характеризують здібність скелетного мяза до виконання тривалої ізометричної роботи; тиреотоксикоз незалежно від ступеня його виразності погіршує всі без виключення показники працездатності скелетного мяза.

5. Незалежно від типу ізометричного скорочення (короткі і тривалі тетанічні) температурна вартість скоротливого акту, розрахована як відношення приросту температури мяза до середньої величини ізометричної напруги мяза, неухильно наростає разом з поглибленням ступеня виразності експериментального гіпертиреозу - від легкого ступеня ( 4% і 40%) до середньої ( 54% і 146%) і важкої форми тиреотоксикозу ( 86% і 223%). Висловлюється припущення, що механізм дії трийодтироніну на скелетний мяз повязаний із здібністю гормону до підвищення енерговитрат на одиницю розвиненої ізометричної напруги.

6. З розвитком стомлення температурна вартість скорочення мяза у щурів всіх груп завжди зростала незалежно від тиреоїдного статусу і типу ізометричного скорочення (короткочасне і тривале): за еутиреозу ( 22% і 18%), гіпертиреозу легкого ступеню виразності ( 33% і 21%), тиреотоксикозу середнього ступеню ( 56% і 10%) і важкої форми тиреотоксикозу ( 99% і 40%).

7. ?-адреностимулюючий ефект ізопропілнорадреналіну на вивчені параметри скорочення мяза виявлявся тільки у тварин контрольної групи і у щурів з легким ступенем експериментального гіпертиреозу; у щурів з середнім ступенем виразності тиреотоксикозу стимулюючий ефект катехоламіну виявлявся тільки відносно показника величини максимальної ізометричної напруги мяза, а у тварин з важким ступенем виразності експериментального тиреотоксикозу катехоламін ізопропілнорадреналін будь-якого позитивного ефекту на параметри скоротливого акту не чинив.

8. Характер дії адреналіну на швидкісні параметри ізометричного скорочення і його максимальну величину визначався ступенем виразності гіпертиреозу: за легкого гіпертиреозу позитивні ефекти адреналіну були такі і навіть вище за рівень контролю, а за тиреотоксикозу середнього ступеня виразності адреналін виказував лише виборчу активуючу дію; тиреотоксикоз важкої форми блокував всі стимулюючі ефекти адреналіну на функціональні властивості скелетного мяза.

9. Внутрішньовенна інфузія катехоламінів різної адренергічної природи (ізопропілнорадреналін і адреналін), що проводилась на фоні розвитку стомлення мяза, завжди, незалежно від тиреоїдного статусу і типу ізометричного скорочення, спричиняла зниження енергетичної ціни одиниці сили (Ньютон) скоротливого акту, що проявилося в зростанні температурної вартості скорочення мяза ([DT0С/Н] 10-2): за еутиреозу - до 18%, за легкої форми гіпертиреозу - до 24%, за тиреотоксикозу середнього і важкого ступеню виразності відповідно до 61% і 121%; ефект адреналіну був завжди більш виразним.

10. Потенціююча дія трийодтироніну на калоригенний ефект катехоламінів визначалася ступенем виразності експериментального гіпертиреозу - спочатку вона наростала, а за важкої формі тиреотоксикозу ставала нижчою, ніж у щурів з еутиреоїдним статусом; за експериментального гіпертиреозу більш значно посилюється калоригенний ефект катехоламіну ?-адренергічного типу дії - ізопропілнорадреналіну.

1. Пичурина Н.В. Энергетика изометрического тетанического сокращения мышцы при разных моделях экспериментального гипертиреоза / Н.В. Пичурина // Проблемы экологии и охраны природы техногенного региона: Межведомственный сборник научных работ / Отв. Ред. С.В.Беспалова. - Донецк: ДОННУ, 2005. - Вып.5. - С. 214-223.

2. Соболев В.И. Влияние экспериментального гипертиреоза на энергетику сократительного акта в процессе развития утомления (исследование in situ) / В.И. Соболев, Н.В. Пичурина // Проблемы экологии и охраны природы техногенного региона: Межведомственный сборник научных работ /Отв. Ред. С.В.Беспалова.- Донецк: ДОННУ, 2006. - Вып.6. - С. 276-284. (Здобувачем виконана вся експериментальна частина роботи, проведена статистична обробка даних. Науковий керівник В.І.Соболєв сформулював мету роботи).

3. Пичурина Н.В. Влияние экспериментального гипертиреоза на силовые параметры изометрического сокращения переднеберцовой мышцы белых крыс (исследование in situ) / Н.В. Пичурина, В.И. Соболев // Вісник Донецького університету, - 2006. - №1. - С. 353-359. (Здобувачем виконана вся експериментальна частина роботи, проведена статистична обробка даних. Науковий керівник В.І.Соболєв сформулював мету роботи).

4. Соболев В.И. Влияние гипертиреоза разной степени выраженности на энергетику изометрического сокращения скелетной мышцы (исследование in situ) / В.И. Соболев, Н.В Пичурина // Вісник проблем біології і медицини. - 2008. - Вип.2 - С.179-185. (Здобувачем виконана вся експериментальна частина роботи, проведена статистична обробка даних. Науковий керівник В.І.Соболєв сформулював мету роботи).

5. Соболев В.И. Мощность изотонического сокращения скелетной мышцы при легком гипертиреозе / В.И. Соболев, Н.В. Пичурина // Мат. III Всеукраїнської науково-практичної конференції “Здоровя і освіта: проблеми та перспективи”, Донецьк, ДОННУ, 2004. - С. 235-237. (Здобувачем виконана вся експериментальна частина роботи, проведена статистична обробка даних. Науковий керівник В.І.Соболєв сформулював мету роботи).

6. Пичурина Н.В. Влияние экспериментального гипертиреоза на энергетику мышечного сокращения (исследование in situ) / Н.В. Пичурина // 9-й Міжнародний Медичний конгрес студентів і молодих учених: Матеріали конференції. - Тернопіль: Укркнига, 2005. - С.143.

7. Соболев В.И. Влияние тиреоидных гормонов на силу изометрического сокращения скелетной мышцы и ее работоспособность (исследование in situ) / В.И Соболев, Н.В. Пичурина // Актуальні проблеми гігієни праці, професійної патології і медичної екології Донбасу: Збірник статей. - Донецьк: Каштан, 2005. - С.140-142. (Здобувачем виконана вся експериментальна частина роботи, проведена статистична обробка даних. Науковий керівник В.І.Соболєв сформулював мету роботи).

8. Пічуріна Н.В. Вплив експериментального гіпертиреозу на силу скорочення великогомілкового мяза білих щурів (дослідження in situ) / Н.В. Пічуріна, В.І. Соболєв // Психофізіологічні та вісцеральні функції в нормі і патології. Тези доповідей III Всеукраїнської наукової конференції, присвяченої 70-річчю з дня народження Г.М.Чайченко, Київ, 4-6 жовтня 2006. - С.102. (Здобувачем виконана вся експериментальна частина роботи, проведена статистична обробка даних. Науковий керівник В.І.Соболєв сформулював мету роботи).

9. Соболев В.И. Энергетика сокращения скелетной мышцы и тиреоидные гормоны (исследование in situ) / В.И. Соболев, Т.В. Москалец, Н.В. Пичурина // IV зїзд Українського біофізичного товариства (Донецьк,19-21 грудня). Тези доповідей. - Донецьк:ДОННУ,2006. - С.135-136. (Здобувачем виконана вся експериментальна частина роботи, проведена статистична обробка даних. Науковий керівник В.І.Соболєв сформулював мету роботи).

10. Соболев В.И. Влияние гипертиреоза на энергетику изометрического сокращения скелетной мышцы (исследование in situ) / В.И. Соболев, Н.В. Пичурина // IV Міжнародна наукова конференція «Психофізіологічні функції в нормі і патології», присвячена 90-річчю від дня народження П.Г. Богача. Україна, Київ, 8-10 жовтня 2008 р. Тези доповідей. - С.181-182. (Здобувачем виконана вся експериментальна частина роботи, проведена статистична обробка даних. Науковий керівник В.І.Соболєв сформулював мету роботи).

11. Пичурина Н.В. Силовые характеристики мышечного сокращения при экспериментальном гипертиреозе / Н.В. Пичурина, В.И. Соболев // Мат. Міжнародної науково-практичної конференції “Здоровя і освіта: проблеми та перспективи”, Донецьк, ДОННУ, 2008. - С. 141-142. (Здобувачем виконана вся експериментальна частина роботи, проведена статистична обробка даних. Науковий керівник В.І.Соболєв сформулював мету роботи).