91304 (679854), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Автором самостійно проведені експериментальні дослідження, аналіз отриманих даних і їх статистична обробка. Вибір теми дисертаційної роботи, постановка мети і задач дослідження проведений спільно з науковим керівником. Інтерпретація отриманих даних і формулювання висновків проведена з участю наукового керівника.
Апробація результатів. Основні положення дисертаційної роботи були представлені на VIII Міжнародній конференції «Центральні і периферичні механізми вегетативної нервової системи» (Донецьк,2003), IV з'їзді Українського біофізичного товариства (Донецьк,2006); Міжнародній науково-практичній конференції «Актуальні проблеми медицини праці і екології Донбасу» (Донецьк,2005), II-ій і III-ій Всеукраїнських науково-методичних конференціях “Здоров`я та освіта: проблеми та перспективи (Донецьк,2002, 2004), 9-у Міжнародному Медичному конгресі студентів і молодих вчених (Тернопіль,2005), Наукових конференціях професорсько-викладацького складу Донецького національного університету.
Публікації. З теми дисертації опубліковано 12 наукових робіт: 6 статей в журналах і збірках наукових праць за списком ВАК України і 6 тез в матеріалах наукових конференцій.
Структура і обсяг дисертації. Дисертація включає вступ, огляд літератури, опис матеріалів і методів досліджень, 3 розділи із викладом результатів досліджень, розділ, присвячений аналізу і узагальненню отриманих результатів, висновки і список літературних джерел (308 найменувань). Матеріали дисертаційної роботи викладені на 197 сторінках (основна частина 164 листа), ілюстровані 37 малюнками і 33 таблицями.
ОСНОВНІЙ ЗМІСТ РОБОТИ
Матеріали і методи дослідження. Експерименти були виконані на дорослих білих щурах-самцях з середньою масою 3052,5 г. Всього було використано 180 тварин. Тварини першої групи (90) були контрольними. У щурів другої групи (90 тварин) викликався експериментальний гіпотиреоз шляхом видалення за 30 діб до проведення дослідів щитовидної залози - тироїдектомована група.
В першій частині роботи вивчалася загальна енергетика організму за експериментального гіпотиреозу і стимуляції катехоламінами в умовах нормотермії і розвитку глибокої гіпотермії. В ході дослідів у наркотизованих тварин вимірювалися ректальна температура, швидкість споживання кисню (газоаналізатор фірми "Radiometer") і хронотропна функція серця (електрокардіограф з кардиотахометром) в умовах термонейтральної зони (1 серія). Після вимірювання вихідних значень фізіологічних показників внутрішньовенно вводився адреналін – 2 серія (2,0 мкг/кг хв) або ізопропілнорадреналін – 3-я серія дослідів (2,0 мкг/кг хв). В подальших серіях експериментів (4-6) тварини охолоджувалися при -200С доки ректальна температура не досягала значення 200С - глибока гіпотермія. У тварин досліджувалися параметри холодового калоригенезу, загальна холодовая стійкість і хронотропна функція серця (4 серія), у тому числі після інфузії адреналіну (5 серія) або ізопропілнорадреналіну (6 серія).
В другій частині дисертаційної роботи в умовах in situ проводилося вивчення впливу експериментального гіпотиреозу і адреналіну на енергетику ізометричного скорочення переднього великогомілкового м'яза білого щура.
Експериментальна установка складалась з двох вимірювальних каналів: термометричного і ергометричного. Перший з них представлений датчиком температури (термопара), фотопідсилювачем типа Ф-116, цифровим термометром і комп'ютерним самописцем. Ергометричний канал створений на основі тензометричної установки. Особливістю методики є застосування у якості графічного реєстратора комп'ютера з відповідним програмним забезпеченням для «читання» ергограм, що дозволяло провести аналіз динаміки ізометричного скорочення м'яза в первинній стадії його розвитку з кроком вимірювання 2 мс. В ході експериментів у наркотизованих тварин препарувався малогомілковий нерв. Без порушення природної теплоізоляції відсікався дистальний сухожилок переднього великогомілкового м'яза. Сухожилля жорстко кріпилося до тензодатчика. У всіх дослідах величина електричного подразнення (стимулятор ЕСЛ-1, тривалість імпульсів 5 мс, частота 60 Гц) вибиралася вище за пороговий рівень (1 В), що дозволяло м'язу скорочуватися з граничною силою.
З використанням даного методу були проведено дві серії експериментів, що розрізнялись режимом подразнення скелетного м'яза. В 1-й серії дослідів режим скорочення м'яза був наступним: 1с - скорочення в ізометричному режимі – 10 с пауза. Всього наносилося 10 подразнень. Після 10-го скорочення внутрішньовенно (v.dors. penis) інфузувався адреналін в дозі 2.0 мкг/кг хв. Тривалість інфузії складала 1 хв. Після закінчення періоду інфузії досліджувані показники вимірювалися знову. В 2-й серії експериментів досліджувалася інша модель скоротливого акту – тривалий ізометричний тетанус (10с). Спочатку м'яз скорочувався двічі з інтервалом 10 секунд. Після закінчення другого тетанічного скорочення тварині внутрішньовенно протягом 1 хв інфузувався адреналін в дозі 2,0 мкг/кг хв, після чого м'яз утретє скорочувався в 10-секундному ізометричному тетанусі.
Зрештою при аналізі комп'ютерних записів ізометричного м'язового скорочення у всіх експериментах вираховували наступні показники: максимальну величину ізометричної напруги м'яза при кожному скоротливому акті (Нмакс.); час, необхідний для розвитку максимальної напруги м'яза, мс; латентний період скорочення, мс; середню величину ізометричної напруги за весь період скоротливого акту (Нсеред.); швидкість його розвитку (dНі/dti); величину приросту температури м'яза при його скороченні (+ДТ0С). Наведені параметри дозволили розрахувати для кожного окремого скоротливого акту температурну вартість м'язового скорочення: ТВСМ-1 (+ТоС/Нмакс.) і ТВСМ-2 (+Т0С/Нсеред.).
Для оцінки достовірності відмінностей використовувалися t-критерій Ст’юдента, критерій Манна-Уїтні і критерій Вілкоксона, а також методи регресійного і кореляційного аналізу. Статобробка матеріалу здійснювалася за допомогою програм STATISTIKA і Excel.
Результати досліджень та їх обговорення. Характеристика енергетики скорочення м’яза за гіпотиреозу і адренергічної стимуляції. Багатократні ізометричні скорочення м'яза білих щурів обох груп супроводжувалися виразними змінами з боку показника максимальної напруги. Так, за даними табл. 1 видно, що м'язи щурів контрольної групи при першому скороченні розвивали напругу 1,44±0,026Н. При наступних скороченнях величина напруги, що розвивалася м’язом, поступово збільшувалася, досягаючи до 4-го скорочення максимального значення 1,56±0,031Н. Надалі в скелетному м'язі поступово розвивався процес стомлення: на останньому, десятому, скороченні значення даного показника для м'яза контрольної групи зменшувалось до 1,24±0,032Н, що було на 14% менше (р<0,05) вихідної величини.
Аналіз характеру впливу тироїдектомії на енергетику м'яза дозволяє зробити наступні висновки. По-перше, видалення щитовидної залози не вчиняло ефекту на максимальну силу скорочення м'яза на перших етапах робочого циклу. По-друге, скелетний м'яз тироїдектомованих тварин стомлювався швидше, ніж м'яз щурів контрольної групи. Так, до 10-го скорочення максимальна величина напруги м'яза тироїдектомованих щурів складала 1,01±0,039Н, що було на 27% менше вихідної величини.
Другою групою показників ерготропної функції скелетного м'яза є показники, що відображають швидкісні можливості розвитку скорочення (табл.1). Так, величина латентного періоду скорочення м'яза при багатократних скоротливих актах була величиною не сталою. Дійсно, у щурів контрольної групи вихідна величина латентного періоду складала 40±2 мс, але вже до п'ятого скорочення збільшилася до 49±4 мс, тобто на 9±4,4 мс (р<0,05). Надалі латентний період ще більше подовжувався, і до 10-го скоротливого акту склав 61±6 мс, що було на 52% більше вихідної величини.
Видалення щитовидної залози істотно змінювало функціональну характеристику м'яза. Так, вже при першому скоротливому акті м'яз тироїдектомованих щурів починав скорочуватися через 61±5 мс, що було на 52% більше рівня контрольної групи (40±2 мс). Отже, експериментальний гіпотиреоз подовжує латентний період ізометричного скорочення м'яза білого щура. В процесі серії ізометричних скорочень м'яз гіпотиреоїдних щурів скорочувався все повільніше і повільніше. Так, до 10-го скорочення латентний період досягав значення 97±8 мс, що було на 59% більше, ніж при першому скоротливому акті (61±5 мс).
Важливе інформаційне значення для характеристики мобільних властивостей скелетного м'яза має використаний в нашій роботі показник «час розвитку максимальної напруги». В процесі серії ізометричних скорочень цей показник для м'яза щурів контрольної групи змінювався від 856±7 мс при першому скороченні до 809±7 мс при третьому скороченні і 981±10 мс при останньому, 10-му скороченні. Отже, на першому етапі, коли скелетний м'яз «впрацьовувався» (3-є скорочення) час розвитку максимальної напруги зменшувався на 47±10 мс. У подальшому, аж до закінчення серії ізометричних скорочень (10-е скорочення), час розвитку максимальної напруги м'яза зростав на 15% в порівнянні з вихідним значенням.
Видалення щитовидної залози спричинило істотні зміни з боку здібності скелетного м'яза до швидкісного скорочення. Так, початкове значення показника «час розвитку максимальної напруги» складало 985±8 мс, що було на 15% більше рівня контролю. Надалі відмінності ставали ще більш виразніше.
Важливим показником, що характеризує мобільність скорочення м'яза, є показник швидкості розвитку ізометричної напруги, яка у щурів контрольної і тироїдектомованої груп істотно різнилася. По-перше, у щурів контрольної групи максимальна швидкість спостерігалася на 40-ій мс скорочення незалежно від числа скоротливих актів. Так, під час першого ізометричного скорочення швидкість розвитку напруги м'яза досягала значення 14,3±0,94 Н/с, а при 5-му і 10-му скороченні відповідно 13,7±0,78 і 10,1±0,66 Н/с. Видно, що при скоротливих актах разом з розвитком стомлення максимально можлива швидкість розвитку ізометричної напруги м'яза контрольних щурів знижувалася (на 29%, р<0,05).
По-друге, видалення щитовидної залози приводило до зниження величини показника «максимально можлива швидкість розвитку напруги м'яза» при її ізометричному скороченні в порівнянні з контролем незалежно від ступеня стомлення.
По-третє, максимальна швидкість розвитку ізометричної напруги м'яза тироїдектомованих щурів значно зміщувалася у бік більш пізньої стадії скорочення: максимальна швидкість розвитку скорочення при 1-му, 5-му і 10-му скороченнях була зареєстрована відповідно на 80, 160 і 320 мс ізометричного скорочення.
Нарешті, викликає інтерес аналіз величини середньої ізометричної напруги великогомілкового м'яза білих щурів різних груп в процесі серії скоротливих актів. Як видно з табл.1, значення середньої величини напруги м'яза контрольних щурів були завжди вище, ніж у тироїдектомованих.
Одним з найважливіших показників енергетики скорочення м'яза є коефіцієнт температурної вартості скорочення м'яза. Використаний показник характеризує термогенну вартість скорочення м'яза із розрахунку на одиницю сили (напруги), або іншими словами відображає коефіцієнт корисної дії скоротливого акту. Як видно з табл.1, температурна вартість ізометричного скорочення м'яза є величиною не фіксованою, а мобільною. Так, у тварин контрольної групи початкова величина ТВСМ-1, тобто при розрахунку на одиницю Нмакс., складала (0,0354±0,00088)0С/Нмакс. Надалі в ході виконання послідовної серії скоротливих актів значення ТВСМ-1 спочатку (4-е скорочення) зменшувалося (0,0263±0,00056)0С/Нмакс, а потім швидко зростало, досягаючи до закінчення серії ізометричних скорочень (10-е скорочення), значення (0,0556±0,00091)0С/Нмакс, що було на 57% більше (р<0,05) вихідної величини.
Таблиця 1
Динаміка показників ізометричного скорочення великогомілкового м’яза у циклі ізометричних скорочень
| Поряд-ковий номер скоро-ченння м’яза | Латентний період скорочення, мс | Час досягнення максимальної напруги, мс | Максимальна величина ізометричної напруги, Н | Середня вели- чина ізомер-ричної напруги за період скоро-чення, Нсеред. | Температурна вартість скорочення м’яза, ДТ0С/Нмакс | Температурна вартість скорочення м’яза, ДТ0С/Нсередн.. | ||||||
| Контроль n = 14 | Атиреоз n = 14 | Контроль n = 14 | Атиреоз n = 14 | Контроль n = 14 | Атиреоз n = 14 | Контроль n = 14 | Атиреоз n = 14 | Контроль n = 14 | Атиреоз n = 14 | Контроль n = 14 | Атиреоз n = 14 | |
| 1 | 40±2 | 61±5 | 856±7 | 985±8 | 1,44 ±0,026 | 1,39 ±0,019 | 1,32 ±0,021 | 1,11 ±0,014 | 0,051± 0,0012 | 0,0453± 0,00079 | 0,0386± 0,00054 | 0,0567± 0,00066 |
| 2 | 43±3 | 56±4 | 854±6 | 976±7 | 1,50 ±0,019 | 1,42 ±0,029 | 1,38 ±0,014 | 1,13 ±0,020 | 0,048± 0,0011 | 0,0401± 0,00081 | 0,0347± 0,00078 | 0,0504± 0,00076 |
| 3 | 39±3 | 59±5 | 809±7 | 989±9 | 1,52 ±0,035 | 1,43 ±0,033 | 1,40 ±0,031 | 1,15 ±0,023 | 0,045± 0,0009 | 0,0287± 0,00059 | 0,0321 ±0,00065 | 0,0356± 0,00079 |
| 4 | 44±4 | 65±6 | 812±8 | 997±10 | 1,56 ±0,031 | 1,50 ±0,019 | 1,39 ±0,021 | 1,09 ±0,016 | 0,041± 0,0009 | 0,0213± 0,00047 | 0,0295± 0,00077 | 0,0292± 0,00054 |
| 5 | 49±4 | 69±4 | 846±9 | >1000 мс | 1,50 ±0,027 | 1,47 ±0,023 | 1,36 ±0,024 | 1,02 ±0,017 | 0,048± 0,0009 | 0,0224± 0,00049 | 0,0353± 0,00071 | 0,0323± 0,00091 |
| 6 | 50±6 | 78±8 | 885±8 | >1000 мс | 1,51 ±0,028 | 1,35 ±0,015 | 1,35 ±0,021 | 1,05 ±0,016 | 0,050± 0,0011 | 0,0303± 0,00056 | 0,0370± 0,00079 | 0,0390± 0,00067 |
| 7 | 51±5 | 88±7 | 891±9 | >1000 мс | 1,37 ±0,031 | 1,28 ±0,017 | 1,32 ±0,029 | 1,01 ±0,013 | 0,062± 0,0013 | 0,0461± 0,00093 | 0,0469± 0,00086 | 0,0584± 0,0010 |
| 8 | 57±5 | 82±8 | 953±8 | >1000 мс | 1,36 ±0,030 | 1,19 ±0,029 | 1,27 ±0,032 | 0,99 ±0,019 | 0,064± 0,0012 | 0,0571± 0,0011 | 0,0503± 0,00093 | 0,0686± 0,00097 |
| 9 | 62±7 | 93±9 | 991±11 | >1000 мс | 1,29 ±0,021 | 1,10 ±0,016 | 1,12 ±0,023 | 0,88 ±0,011 | 0,066± 0,0014 | 0,0654± 0,0019 | 0,0589± 0,00099 | 0,0818± 0,0011 |
| 10 | 61±6 | 97±8 | 981±10 | >1000 мс | 1,24 ±0,032 | 1,01 ±0,039 | 1,13 ±0,025 | 0,89 ±0,019 | 0,069± 0,0012 | 0,0782± 0,0018 | 0,0610± 0,0010 | 0,0887± 0,0012 |
| Різниця 1-е –10-е скоро- чення | +21±6,3 +52% р<0,05 | +36±9,4 +59% р<0,05 | +125±12 +15% р<0,05 | - | -0,20 ±0,04 -14% р<0,05 | -0,38±0,04 -27% р<0,05 | -0,19 ±0,03 -14% р<0,05 | -0,21 ±0,03 -19% р<0,05 | +35% р<0,05 | +73% р<0,05 | +58% р<0,05 | +56% р<0,05 |
Зроблений висновок підтверджується і при використанні іншого розрахункового показника – ТВСМ-2, який розраховувався як відношення приросту температури м'яза при його скороченні до середньої ізометричної напруги за увесь скоротливий цикл. Аналіз цифрового матеріалу показав (табл.1), що і в даному випадку в динаміці показника ТВСМ-2 виявлявся фазний характер. Спочатку температурна вартість скорочення м'яза знижувалася (на 4-му скороченні), а потім неухильно наростала, і досягала до 10-го скорочення значення (0,0610±0,0010) 0С/Нсередн., що було на 58% більше вихідного рівня.
Таким чином, енергетична вартість ізометричного скорочення великогомілкового м'яза білих щурів контрольної групи з розрахунку на одиницю напруги (Н), що розвивається, є величиною змінною і залежить від функціонального стану м'яза і системи його життєзабезпечення.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
