Влияние гравитационной разгрузки и тренировки на характеристики кальций-механической связи в изолированных волокнах скелетных мышц

• Автор: Литвинова, Карина Сергеевна
• Шифр специальности: 03.00.13, 03.00.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 123 с. : ил.

Введение

Обзор литературы

Сокращение мышечных волокон.

Сократительные свойства одиночных волокон

млекопитающих

Эффекты гравитационной разгрузки

Снижение сократительных свойств.

Уменьшение мышечной массы и размеров мышечных

волокон

Изменения миозинового фенотипа и системы электромеханического

сопряжения в условиях микрогравитации.

Факторы гравитационной разгрузки, влияющие на снижение
сократительных свойств
Сократительные свойства в условиях тренировки.
Методы обработки и анализа материяа
Забор и хранение экспериментального материала.
Обработка экспериментального материала
Анализ сократительных свойств единичных скинированных мышечных волокон
Иммуногистохимический анализ мышечных срезов, окрашенных моноклональными антителами против I и II.
Измерение базальной концентрации ионов кальция в миоплазме мышечных волокон т.
Статистическая обработка результатов
Организация исследований, результаты
.л
4.1. Видовая специфичность сократительных характеристик одиночных волокон млекопитающих.
4.2. Эффекты гравитационной разгрузки.
4.2.1. Исследование сократительных свойств и некоторых параметров системы электромеханического сопряжения волокон скелетных мышц космонавтов до и после длительного космического полета
4.2.2. Исследование сократительных характеристик единичных волокон т. йоею крыс в период 3х и 7дневного восстановления после 2недельного снятия опорной нагрузки
4.2.3. Системные механизмы. 7ми суточная сухая иммерсия
4.2.4. Клеточные механизмы. Накопление ионов кальция в разгруженном волокне.
4.3. Эффекты тренировки. Аэробная тренировка на велоэргометре в интервальном режиме.
5. Обсуждение.
5.1. Видовая специфичность сократительных характеристик одиночных волокон т. хоет млекопитающих
5.2. Эффекты гравитационной разгрузки.
5.2.1. Исследование сократительных свойств и некоторых параметров системы электромеханического сопряжения волокон скелетных мышц космонавтов до и после длительного космического полета
5.2.2. Исследование сократительных характеристик единичных волокон т. яоеиз крыс в период 3х и 7дневного восстановления после 2недельного снятия опорной нагрузки
5.2.3. Системные механизмы. 7ми суточная сухая иммерсия
5.2.4. Клеточные механизмы. Накопление ионов кальция в разгруженном волокне
5.3. Эффекты тренировки. Аэробная тренировка на велоэргометре в
интервальном режиме.
6. Заключение
Список литературы


В то же время, показано, что изменение силы изолированных волокон оказывается более глубоким, чем изменение их струкгурных параметров 3,4. Роль каждого из этих факторов в процессе снижения сократительных свойств мышечных волокон и клеточные механизмы такого снижения при гравитационной разгрузке в значительной степени остаются неизученными. В мышечном волокне кальций не только участвует в регуляции метаболических процессов, но и выполняет основную роль в электромеханическом сопряжении, обеспечивающем передачу сигнала о мышечном сокращении на миофибриллы. Согласованная работа кальциевых каналов и СаАТФазы саркоплазматического ретикулума обеспечивает тонкую регуляцию сократительной активности мышечных волокон. При этом, сдвиг кривой вправо в сторону меньших значений рСа и соответственно больших значений концентрации ионов кальция свидетельствует о снижении чувствительности миофибрилл к ионам кальция. Известно, что, как у животных крыс и обезьян, так и у человека после космического полета наблюдается снижение Сачу вствительности миофибрилл 1,2,3. Такой же сдвиг кривой Сасила вправо был выявлен и в условиях моделирования действующих факторов невесомости на Земле в экспериментах с вывешиванием крыс 6 и в условиях антиортостатической гипокинезии в исследованиях с участием добровольцев 3. В то же время, механизмы внутриклеточной сигнализации, зависимые от сократительной активности волокна i viv, и запускающие цепь событий, ведущую к снижению Сачувствителыюсти миофибрилл до сих пор неизвестны. При анализе физиологических механизмов пластичности жизненно важных функций обычно сочетают исследования с участием человека, позволяющие описать основные процессы, развивающиеся при хроническом изменении режима функционирования системы в реальной экологофизиологической обстановке, разработать и применить основные принципы стратегии управления этими процессами с исследованиями на биологических моделях. Экспериментальные исследования на животных позволяют не только провести детальный анализ описываемых процессов, но и изучить глубинные механизмы структурнофункциональных перестроек, что невозможно без применения более жестких, чем это возможно для человека методов воздействия. Кроме того, действие этических норм не позволяет оставить человека в неблагоприятной среде обитания без соответствующих мер профилактики и коррекции, что в свою очередь затрудняет корректный экспериментальный анализ физиологических механизмов. Более того, использование физических упражнений в условиях космического полета как наиболее оптимального средства профилактики неблагоприятных изменений большинства физиологических систем, делает абсолютно необходимым работу на экспериментальных животных для исследования реальных процессов, происходящих при гравитационной разгрузке, без дополнительных воздействий. Изучение закономерностей и механизмов изменений сократительных свойств и некоторых параметров системы электромеханического сопряжения волокон скелетных мышц человека и животных при гравитационной разгрузке и тренировке. Полученные результаты расширяют представления о роли некоторых факторов, влияющих на сократительные свойства одиночных волокон скелетных мышц в условиях гравитационной разгрузки и тренировки. Эти результаты имеют большое практическое значение, поскольку исследование сократительных свойств и некоторых параметров системы электромеханического сопряжения в мышцах человека при моделируемой и реальной гравитационной разгрузке позволяет оценить эффективность подходов, направленных на уменьшение или предотвращение негативного влияния невесомости на мышцы. Результаты исследования используются в учебном процессе аспирантов ГНЦ РФ Института медикобиологических проблем РАН. Снижение максимальной силы скицированных волокон т. Снижение сократительных возможностей мышечных волокон при гравитационной разгрузке связано с накоплением ионов кальция в миоплазме. Тренировка на велоэргометре в интервальном режиме, которая часто используется в подготовки спортсменов разных специализаций, приводит к увеличению удельной силы единичных волокон.