Анотація до роботи:

Богуславський А.Ю. Роль монооксиду азоту в регуляції ефективності використання кисню працюючим скелетним м’язом. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 03.00.13 – фізіологія людини та тварин. – Інститут фізіології ім. О.О. Богомольця НАН України, Київ, 2004

На наркотизованих собаках була досліджена роль NO та мітохондріальної пори (МП) у регуляції кровотоку, силових і кисневих параметрів роботи литкового м’яза в умовах короткочасного навантаження та моделювання м’язового втомлення. В дослідах з короткочасною стимуляцією було показано, що блокада синтезу NO та індуковане феніларсиноксидом (ФАО) відкриття МП мали якісно подібні результати: пригнічення функціональної гіперемії, виразне падіння сили м’язових скорочень та істотне зменшення ефективності використання кисню працюючим литковим м’язом. При цьому, в сироватці венозної крові була зареєстрована значна концентрація мітохондріального фактору (МФ) - маркеру відкриття МП. Премедикація нітропрусидом натрію ефективно попереджала як активацію МП, так і пригнічення функціонального стану працюючого м’яза, що відбувалися при дії ФАО. Тривале навантаження литкового м'яза в контрольних умовах призводило до виразного пригнічення силових та кисневих показників роботи – розвитку втомлення, що супроводжувалося відкриттям МП. Результати дослідів з попереднім введенням блокаторів відкриття МП циклоспорину А та мелатоніну підтверджують те, що МП відіграє значну роль у розвитку втомлення скелетного м’яза. Попереднє введення блокатору NOS істотно пригнічувало вихідний функціональний стан м’яза, потенціювало відкриття МП, що призводило до більш виразного зменшення сили та ефективності використання кисню литковим м’язом, ніж в контролі. Премедикація донором NO, як і попереднє короткочасне навантаження (прекондиціонування) попереджали втомлення м'яза, зменшуючи чутливість МП до дії індукторів. Таким чином, NO- залежна регуляція сили та ефективності використання кисню працюючим скелетним м’язом реалізується за рахунок модулюючого впливу NO на чутливість МП до відкриття.

1. В експериментах in vivo при короткотривалих поодиноких стимуляціях литкового м’яза та при моделюванні м’язового втомлення було показано, що ендогенний NO є важливим та необхідним агентом паракринної регуляції, який здійснює тонку регуляцію співвідношення кровопостачання, скорочувальної активності скелетного м’яза та ефективності використання кисню працюючим м’язом.

2. При попередньому введенні блокатору синтезу NO L-NMMA в експериментах з короткочасними поодинокими стимуляціями литкового м’яза було встановлено, що блокада NOS призводить до зменшення амплітуди функціональної гіперемії, пригнічення скорочувальної активності м’яза та зниження ефективності використання кисню працюючим литковим м’язом.

3. В умовах поодиноких короткочасних стимуляцій литкового м’яза при попередньому введенні індуктора відкриття МП та ініціатора вільнорадикального вибуху ФАО було встановлено, що відкриття МП супроводжується вивільненням у кровотік маркеру – МФ, призводить до виразного пригнічення ендотелій-залежної функціональної гіперемії, а також обумовлює істотне зменшення СМС та ефективності використання кисню працюючим литковим м’язом. Ці зміни якісно подібні до результатів експериментів з попереднім введенням блокатору NOS L-NMMA та можуть вказувати на те, що NO-залежна регуляція силових та кисневих параметрів роботи скелетного м’яза ймовірно реалізується за рахунок модулюючого впливу NO на чутливість МП до відкриття.

4. В експериментах з премедікацією донором NO НН в умовах поодиноких короткотривалих стимуляцій литкового м’яза було показано, що екзогенний NO попереджав відкриття МП індуковане ФАО, що в свою чергу сприяло збереженню адекватного кровопостачання працюючого м’яза, усувало різке пригнічення СМС та зниження ефективності використання кисню працюючим литковим м'язом.

5. Дані отримані в експериментах з моделюванням м’язового втомлення свідчать про те, що відкриття МП відіграє значну роль у розвитку втомлення скелетного м’яза і обумовлює прогресуюче зменшення СМС та ефективності використання кисню працюючим литковим м’язом.

6. Попереднє введення інгібітору відкриття МП та антиоксиданту мелатоніну в умовах моделювання втомлення литкового м’яза ефективно пригнічувало відкриття МП, що в свою чергу попереджало виражене падіння скорочувальної активності та ефективності використання кисню працюючим м’язом, тобто запобігало розвитку втомлення литкового м’яза.

7. В експериментах з використанням блокатора NOS L-NMMA та донора NO нітропрусиду натрію в умовах моделювання втомлення литкового м’яза було показано, що NO є важливим модулятором чутливості МП до відкриття, який попереджає її відкриття, оптимізує співвідношення між використанням кисню працюючим скелетним м’язом та СМС, таким чином, запобігає розвитку втомлення скелетного м’яза.

8. При моделюванні м’язового втомлення було встановлено, що серія попередніх короткочасних поодиноких стимуляцій (прекондиціонування) пригнічує відкриття МП, що в свою чергу попереджає виразне зменшення сили скорочень та ефективності використання кисню працюючим литковим м’язом та розвиток його втомлення.

9. В експериментах in vivo при моделюванні втомлення литкового м’яза було показано, що амплітуда збільшення оптичної густини поглинання сироватки крові, зареєстрована після п’ятої стимуляції литкового м’яза, відображає ступінь погіршення функціонального стану працюючого скелетного м’яза при його втомленні.

Список праць, опублікованих за темою дисертації.

1. Надточій С.М.,Богуславський А.Ю. Вивчення стабільного фактору мітохондріального походження in vivo // Фізіол. ж.- 2003.- т.49, №5.- С.25-31.

2. Дмитриева А.В., Сагач В.Ф., Надточий С.Н., Богуславский А.Ю. Депрессорный фактор, освобождающийся из ишемизированного сердца, является NO-содержащей структурой // Пурины и монооксид азота.- Минск, Технопринт.- 2003.- С.28-30.

3. Богуславский А.Ю., Дмитриева А.В. Влияние эндотелиальной недостаточности на потребление и эффективность использования кислорода работающей скелетной мышцей // Мат.конф.”Механизмы функционирования висцеральных систем”, Санкт-Петербург, 2003.-С.41-42.

4. Богуславский А.Ю., Дмитриева А.В., Сагач В.Ф. Влияние активации митохондриальной поры на деятельность сердца и сокращение склетной мышцы собаки // ІІІ Всероссийская с международным участием школа-конференция по физиологии кровообращения, Москва.- 2004.- С.7-8.

5. Сагач В.Ф., Богуславський А.Ю., Дмитрієва А.В., Надточій С.Н. Роль NO та мітохондріальної пори в регуляції кисневих режимів працюючого скелетного м'яза. // Фізіол. ж.- 2004.- Т.50, №2.- С.19-26.

6. Богуславський А.Ю., Дмитрієва А.В., Сагач В.Ф. Роль мітохондріальної пори у розвитку втомлення скелетного м’яза собаки. // Фізіол. ж.- 2004.- Т.50, №5.- С.3-10.

7. Богуславський А.Ю., Сагач В.Ф. Вплив порушення синтезу NO на скорочувальну активність та кисневу вартість роботи скелетного м’яза собаки. // Клін. та експер. патологія.- Т. ІІІ.- №2 (1).- С.82-84.

8. Дмитрієва А.В., Сагач В.Ф., Богуславський А.Ю. Стабільний мітохондріальний фактор, який вивільнюється під час реперфузії, -дослідження природи та впливу на міокард та судини. // Клін. та експер. патологія.- Т. ІІІ.- №2 (1).- С.20-22.

9. Дмитриева А.В., Сагач В.Ф., Богуславский А.Ю. Оксидативный стресс митохондриального происхождения: влияние на функцию эндотелия и сосудистую реактивность. // Труды III Международной научно-практической конференции "Дисфункция эндотелия", Витебск.- 2004.-С.4-7.