Физиологические факторы, определяющие изменения сократительных свойств одиночных мышечных волокон при гравитационной разгрузке

• Автор: Пономарева, Елена Владимировна
• Шифр специальности: 03.03.01, 03.01.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 107 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ГЛАВА 1. ВВЕДШИЕ

ГЛАВА 2. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

2.1. Сокращение мышечного волокна.

2.2. Сократительные характеристики одиночных мышечных волокон

2.3. Кальциевая чувствительность одиночных мышечных волокон

2.4. Изменения сократительных характеристик одиночных волокон скелетных мышц млекопитающих в условиях космических полетов
2.5. Изменения сократительных характеристик одиночных волокон скелетных мышц млекопитающих под действием микрогравитации в условиях наземных экспериментов

2.6. Накопление ионов кальция

2.7. Сдвиг экспрессии тяжелых цепей миозинов в сторону быстрых изоформ.

ГЛАВА 3. МЕТОДЫ ОБРАБОТКИ И АНАЛИЗА МАТЕРИАЛОВ.

3.1. Забор и хранение экспериментального материала.
3.2. Анализ сократительных свойств одиночных скицированных мышечных волокон
3.2.1. Приготовление растворов
3.2.2. Статистическая обработка результатов.
3.3. Организация эксперимента 7 суточной сухой иммерсии.
3.4. Организация космического эксперимента на борту биоспутника ФОТОНМЗ.
3.4.1. Проведение наземного синхронного эксперимента
3.5. Антиортостатическое вывешивание крыс
ГЛАВА 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИИ.
4.1. Изменения сократительных параметров одиночных волокон т. , т. iii i и т. i после 3х и 7ми суточного антиоргостатического вывешивания крыс
4.2. Изменения сократительных характеристик мышц монгольской песчанки после космического полета
4.3. Изменения сократительных параметров одиночных волокон т. , т. iii i и т. i после 3суточного вывешивания крыс на фоне нифедипина
4.4. Изменения сократительных характеристик волокон мышц человека после 7суточной сухой иммерсии
ГЛАВА 5. ОБСУЖДЕНИИ.
5.1. Сократительные параметры одиночных волокон т. , т. iii i и т. i после 3 и 7суточного антиоргостатического вывешивание крыс
5.2. Изменения сократительных параметров одиночных волокон мышц монгольской песчанки после космического полета.
5.3. Изменения сократительные параметров одиночных волокон различных мышц после 3суточного антиортостатическое вывешивание крыс на фоне нифедипина
5.4. Изменения сократительные параметров одиночных волокон различных мышц человека после 7суточной сухой иммерсии
вывода.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Чувствительность миофибрилл к ионам кальция описывают величиной рСа5о здесь рСа 2, которая является логарифмом концентрации кальция, при которой сила, развиваемая мышечным волокном, составляет половину максимальной. Изменение рСа может происходить при деградации сократительных или регуляторных белков либо при изменении расстояния между миозиновыми головками и актиновыми нитями. Известно, что кальциевая чувствительность одиночных волокон скелетных мышц человека и животных снижается в условиях реальной и моделируемой гравитационной разгрузки v . Основными причинами снижения сократительных свойств одиночных мышечных волокон при гравитационной разгрузке являются отсутствие напряжения, в связи с устранением силы тяжести, и уменьшение нейромышечной активности. Сопутствующим условием невесомости является устранение опоры, которое приводит к уменьшению активности опорною афферентного входа и сопровождается снижением топической мышечной активности Григорьев А. И. и др. Наряду с этим, существует ряд других факторов, которые сопутствуют функциональной разгрузке. Гак, американскими исследователями было показано, что уже после суток моделируемой разгрузки в мышечных волокнах мышей повышается концентрация ионов кальция I С. Р., , а позднее в нашей лаборатории увеличение концентрации кальция было зарегистрировано в мышечных волокнах крыс после 3 суток вывешивания. В свою очередь, накопление ионов кальция приводит к активации специфических кальциевых протеаз капытаинов, субстратом которых являются многие белки саркомерного цитоскелета , . Деградация цитоскелетных белков, таких как титин, небулин и др. Кроме того, накопление ионов кальция служит пусковым механизмом в целом ряде молекулярных сигнальных систем и может приводить к изменению паттерна экспрессии тяжелых цепей миозина в сторону быстрых изоформ. Многие экспериментальные работы подтверждают, что при функциональной разгрузке в скелетных мышцах млекопитающих наблюдается увеличение синтеза мРНК быстрого миозина. Однако не стоит недооценивать исследовательский материал, полученный па биоспутниках и в лабораторных экспериментах с животными, которые позволяют изучить последствия разгрузки на глубоком морфофункциональном уровне и применить более жесткие, чем это возможно для человека, условия. Исследование сократительных свойств одиночных волокон скелетных мышц человека и животных в условиях реальной и моделируемой гравитационной разгрузки и анализ возможных механизмов их изменения. Проанализировать сократительные параметры волокон скелетных мышц крыс после трехсуточной моделируемой микрогравитации. Сравнить изменения сократительных характеристик одиночных волокон постуральных и локомоторных мышц крыс после кратковременной гравитационной разгрузки. Сравнить характер и степень изменений основных сократительных параметров одиночных мышечных волокон монгольских песчанок и крыс после космического полета одинаковой продолжительности. Оценить, каким образом применение блокатора медленных кальциевых каналов Ьтипа отражается на сократительных параметрах волокон скелетных мышц крыс после моделируемой грави тационной разгрузки. Исследовать роль опорного стимула и вызванного мышечного напряжения в качестве мер предотвращения снижения сократительных свойств волокон т. Работа в значительной мере расширяет наши представление об изменениях сократительных параметров одиночных мышечных волокон млекопитающих после гравитационной разгрузки. Методы тензометрических измерений сократительных свойств мышечных волокон и результаты данной работы успешно используются в процессе обучения аспирантов Института медикобиологичсских проблем РАН и студснтовпрактикантов Московского физикотехнического института ГУ. Снижение сократительных параметров одиночных волокон постуральных мышц начинаются уже на третьи сутки моделируемой гравитационной разгрузки. На раннем этапе гравитационной разгрузки у человека и животных изменения сократительных характеристик одиночных волокон определяются в первую очередь снижением нейромышечной активности. Характер изменений сократительных свойств одиночных волокон в условиях микршравитации имеет видовые отличия и зависит от функциональных особенностей мышц.