Анотація до роботи:

Максим'юк Г. В. Роль іонів кальцію, калію, натрію і транспортних АТФаз у збереженні біологічної повноцінності сперматозоїдів. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 03.00.04 - біохімія. Інститут біології тварин УААН, Львів, 2004.

Дисертація присвячена вивченню впливу неоднакових рівнів концентрації Са²⁺, К⁺, Nа⁺ у плазмі і сперматозоїдах еякулятів сперми чоловіків та активності Na⁺,K⁺- і Са²⁺,Mg²⁺-АТФаз на біологічну повноцінність статевих клітин в умовах нормо- та олігозооспермії.

Досліджували особливості вмісту, розподілу, співвідношень і транспорту іонів та активності АТФаз у системі "клітина-середовище" при дії екзо- і ендогенних чинників.

Встановили, що неоднакові сумарні (висока - 31, середня - 21 і низька - 13 мМ) концентрації К⁺ та співвідношення одно- і різноіменних пар іонів обумовлюють асиметричний розподіл Са²⁺, К⁺ і Nа⁺ між плазмою та сперматозоїдами. Суттєві зміни концентрації іонів і збільшення активності АТФаз при олігозооспермії призводять до зменшення або збільшення концентрації, зниження рухливості і збільшення кількості патологічних форм сперматозоїдів в еякулятах. При тривалому зберіганні сперми в умовах оптимальної і зниженої температур змінюється спосіб транспорту іонів: у кожній дослідній групі еякулятів встановлено відповідну схему змін вектора руху іонів.

На підставі аналізу експериментальних даних обговорено проблему зв'язку вмісту іонів та активності транспортних АТФаз із біологічною повноцінністю сперматозоїдів при нормо- та олігозооспермії.

У дисертації наведено нове вирішення наукової задачі, що полягає у вивченні ролі транспортних АТФаз, а також іонів кальцію, калію і натрію при дії на сперматозоїди ендо- та ензогенних чинників з метою збереження життєздатності і біологічної повноцінності клітин.

В результаті вирішення поставленої задачі зроблено наступні висновки:

1. У спермі чоловіків встановлено низьку (13,64±0,28), середню (21,81±0,26) і високу (31,01±0,58 мМ) концентрацію К⁺, яка визначає наявність неоднакових співвідношень різно- (Na⁺:Са²⁺, Na⁺:К⁺ і Са²⁺:К⁺) і одноіменних (Са²⁺:Са²⁺, К⁺:К⁺ і Nа⁺:Na⁺) пар іонів у плазмі, сперматозоїдах та між плазмою і сперматозоїдами.

2. Асиметричний розподіл (висока концентрація у плазмі і низька - у сперматозоїдах), обумовлює зворотний зв'язок між одноіменними парами іонів. Але вміст Са²⁺ у плазмі залежно від концентрації К⁺ у сперматозоїдах збільшується або зменшується.

3. Суттєві зміни оптимального рівня Са²⁺, К⁺, Na⁺ і збільшення активності транспортних АТФаз при олігозооспермії обумовлюють зменшення, і збільшення концентрації, зменшення рухливості і збільшення кількості патологічних форм сперматозоїдів в еякулятах.

4. Збільшення або зменшення вмісту Са²⁺, К⁺, Na⁺ впливає на гомеостазу іонів у плазмі, сперматозоїдах та між плазмою і сперматозоїдами. Найбільші зміни співвідношень іонів встановлено в еякулятах з низьким та високим вмістом іонів калію.

5. При зберіганні еякулятів високої якості впродовж 0-24 годин в умовах 37С встановлено антипортний рух іонів із плазми у сперматозоїди, але при зниженні температури середовища до 2С він змінюється на симпортний. При цьому в еякулятах з низьким та середнім вмістом К⁺ іони входять у сперматозоїди, а з високим - виходять із них.

6. Для еякулятів з низьким вмістом К⁺ при низькій їх якості в умовах оптимальної (37С) встановлено одновекторний симпортний рух Са²⁺, К⁺ і Na⁺ у сперматозоїди, а для еякулятів з середнім та високим вмістом К⁺ - антипортний рух Са²⁺ щодо Na⁺ і К⁺. Зниження температури зберігання до 2С в еякулятах з високим вмістом К⁺ антипортний рух іонів змінюється на симпортний, але в еякулятах з середнім вмістом К⁺ вектор руху Са²⁺ проти Na⁺ і К⁺ зберігається.

7. При зберіганні сперми низької якості в умовах 37С кількість переміщеного вмісту Са²⁺, К⁺ і Na⁺ у системі "клітина-середовище" в 2-3 рази менша, ніж у спермі високої якості, але в умовах зниження до 2^оС вона в 2-5 разів більша.

Публікації автора:

1. Максим’юк Г.В., Воробець З.Д., Бєсєдін В.М. Співвідношення вмісту іонів Са²⁺, К⁺, Na⁺ і концентрація сперміїв у спермі чоловіків // Медична хімія. – 2000. – Т. 2, № 3. – С. 65-67. (Дисертант брала участь у плануванні експерименту, визначала концентрацію іонів у плазмі та сперматозоїдах).

2. Максим’юк Г.В., Воробець З.Д., Бєсєдін В.М. Активність Na⁺,К⁺- і Са²⁺,Mg²⁺-АТФаз та вміст К⁺, Na⁺ і Са²⁺ у спермі чоловіків при нормо- і олігоспермії // Вісник. Київ. нац. ун-ту ім. Т. Шевченка. – Сер. біологія. - 2001. – Вип. 34. – С. 8-10. (Дисертант брала участь у визначенні активності транспортних АТФаз, готувала роботу до друку, сформулювала висновки).

3. Зв’язок концентрації іонів Са²⁺, К⁺, Na⁺ з біологічною повноцінністю сперматозоїдів / Г.В. Максим’юк, Д.З. Воробець, Ю.Б. Борис, М.І. Бойко // Медична хімія. – 2003. – Т. 5, № 3. – С. 85-89. (Дисертант розробила схему досліджень, брала участь у їх проведенні та написанні роботи).

4. Максим’юк Г.В., Воробець З.Д., Бєсєдін В.М. Рух іонів електролітів у сперміях здорових та хворих чоловіків в умовах нормо- та гіпотермії // Наук. вісн. Львів. держ. акад. вет. мед. – 2000.– Т. 2, №2. – Ч. 2. – С.196-199. (Дисертант теоретично обгрунтувала концепцію впливу екзогенних чинників на інтенсивність транспорту іонів у спермі, узагальнила результати досліджень, підготувала роботу до друку).

5. Максим’юк Г.В., Бойко М.І., Воробець Д.З. Особливості транспорту іонів Са²⁺, К⁺, Na⁺ у чоловічій спермі високої і низької якості // Практична медицина. – 2003. – № 4. – С. 86-89. (Дисертант обгрунтувала схему досліджень, провела статистичний аналіз та узагальнила результати).

6. Макроелементи у спермі чоловіків при нормо- і олігоспермії / Г.В. Максим’юк, З.Д. Воробець, В.М. Бєсєдін, Л.П. Оліферчук, В.М. Максим’юк, Г.В. Звєрєва, І.М. Тимчишин // Наук.- техн. бюл. Ін-ту землеробства і біології тварин. Сер. фізіологія і біохімія. – 1999. – Вип.1 (3).– С. 188-191. (Дисертант виконала певний обсяг експериментальних досліджень, брала участь у підготовці роботи до друку).

7. Зміни вмісту іонів та виживання сперміїв при заморожуванні / В.М Максим’юк, Г.В. Звєрєва, Г.В. Максим’юк, І.М. Тимчишин, Л.П. Оліферчук // Передгірне та гірське землеробство і тваринництво. – 2000. – Вип. 42. – С. 195-199. (Дисертант провела статистичну обробку результатів, підготувала роботу до друку).

8. Максим’юк В.М., Максим’юк Г.В., Тимчишин І.М. Трансмембранне переміщення іонів Са²⁺, К⁺, Na⁺ і втрати життєздатності сперміїв в екстремальних умовах // Передгірне та гірське землеробство і тваринництво. – 2001. – Вип. 43. – Ч. 2. – С. 114-120. (Дисертант брала участь в розробці схеми досліджень та аналізі результатів).

9. Maksymjuk H.V. Contents and rates of macroelements ions in human sperm // International scientific conference for students and young Physicians in Lviv state medical university. – Lviv. -1999.– P. 58.

10. Maksymjuk H.V., Vorobets Z.D., Besedin V.M. Ca²⁺,Mg²⁺-ATPase activity of infertile and fertile human sperm // 3^rd Parnas conference mechanisms of cellular signal transduction and communication. - Lviv. - 2000.– P. 125. (Дисертант брала участь у визначенні активності транспортних АТФаз сперматозоїдів, підготувала матеріал роботи до друку).