Введение к работе
Актуальность проблемы. Скелетная мышечная ткань млекопитающих состоит из волокон, имеющих различную морфофункциональную организацию, что позволяет выделить мышцы красные и белые(Данилов Р.К.Д996;Мавринская Л.Ф. и соавт.,1978; Соловьев В.А.,1985; Brooks S.V. et al.,1990;Ishihara A. et al.,1991). Формирование в онтогенезе функционально различных мышечных волокон(МВ) необходимо для достижения наилучшего приспособления мышц к изменениям, возникающим как между системами органов, так и внешней средой. Сегодня не вызывает сомнений, что любая функция органа и мышечного волокна, в частности, является производной от взаимодействия мембранных структур между собой и окружающей средой(Биленко М.В.,1989). Однако, до настоящего времени предметом детального исследования не были мембраны фенотипически различных MB и не изучался характер их реагирования в эксперименте. Среди соединений, составляющих 2- 12% фосфолипидов мембран (Лонина О.Д. и соавт.,1981), интерес представляли фосфоинозитиды(ФИН). Эти соединения участвуют в трансмембранной передаче сигналов(Міспе11 R. et al.,1986;Kappeller R. et al.,1994), что на фоне недостаточно изученной проблемы регуляции клеточного метаболизма привлекает к ним все большее внимание. Продукты ФИН цикла избирательно фосфорили-руют функционально значимые клеточные белки. Поскольку появление и поддержание морфофункциональной разнородности волокон связано, прежде всего, с закреплением определенных механизмов фосфорилирования в MB, то это обстоятельство обусловливает повышенный интерес к ФИН в скелетной мускулатуре.
Многочисленные современные исследования посвящены выяснению роли ФИН в различных патологических процессах(Зиньковский А.К. и соавт., 1992;Каргаполов А.В., Слюсарь Н.Н., 1990- 1997). Среди них есть единичные
работы по установлению содержания продуктов ФИН цикла и в ишемизированных органах(Лопина Н.Г. и соавт.,1992; Меерсон Ф.З. и соавт.,1993). Однако, в литературе отсутствуют сведения по изменению содержания ФИН в красных и белых MB при ишемии и реперфузии мышц. Строение и биохимические особенности MB взаимосвязаны, вследствие чего их нужно исследовать и анализировать совместно. Сведения о морфологических проявлениях в ранние сроки ишемии и реперфузии в различных типах MB в литературе не отражены.
Целью работы явилось изучение содержания фосфоинозитидов в сарколеммальных мембранах, в митохондриальных фракциях и в мембранах сарко-плазматического ретикулума красных и белых интактных мышечных волокон крыс. Анализ изменений количества фосфоинозитидов и структурных перестроек в мышечных волокнах различных типов при ишемии и реперфузии скелетных мышц.
В соответствии с целью были поставлены следующие задачи:
1. Определить содержание фосфоинозитидов в митохондриальных
фракциях, в сарколеммальных и мембранах саркоплазматического ретикулума
красных и белых мышечных волокон крыс.
-
Исследовать изменения содержания фосфоинозитидов после часовой и трехчасовой острой ишемии мышц в красных и белых мышечных волокнах крыс.
-
Изучить содержание фосфоинозитидов после реперфузии мышц различной продолжительности в ишемизированных мышечных волокнах разных типов.
-
Исследовать особенности структурных изменений красных и белых мышечных волокон после ишемии мышц и при восстановлении кровотока в различные сроки.
Научная новизна Установлены отличия в содержании фосфоинозитидов в субклеточной фракции, обогащенной митохондриями; в сарколеммаль-
ных и мембранах саркоплазматического ретикулума красных и белых мышечных волокон. Изучение быстрых изменений уровня содержания фосфоинози-тидов в красных и белых мышечных волокнах показало различия амплитуды колебаний фосфоинозитидов и отличия в функционировании ферментативных систем красных и белых мышечных волокон, поддерживающих гомеостаз фосфоинозитидов. Впервые в условиях ишемии мышц с последующей репер-фузией обнаружены особенности изменения уровня фосфоинозитидов в красных и белых мышечных волокнах. Показана корреляция биохимических и морфологических изменений в мышечных волокнах различных типов со временем ишемии и реперфузии скелетной мускулатуры.
Научно- практическая значимость Результаты исследования представляют интерес для теоретической биологии и медицины, т.к. они дополняют знания по биохимии мембран в различных типах мышечных волокон в условиях нормы, ишемии и реперфузии скелетных мышц и позволяют приблизиться к пониманию механизмов внутриклеточных взаимодействий.
Особенности морфобиохимических характеристик красных и белых мышечных волокон при ишемии и реперфузии мышц могут быть учтены и использованы для выработки рекомендаций при оперативных вмешательствах по поводу острой и хронической ишемии конечностей, в спортивной медицине и травматологии.
Апробация работы. Основные положения работы и результаты исследования доложены на 3 Международном конгрессе морфологов, г.Тверь, 1996г.; научной конференции Тверской государственной медицинской академии "Структурно- функциональная организация органов и тканей в норме, патологии и эксперименте", г.Тверь, 1996г.; Российском конгрессе "Здоровье человека", г.Тверь, 1996г; научном совещании "Гистогенетический анализ изменчивости и регенерации тканей", г. С-Петербург, 1997г.; научной конференции "Актуальные вопросы медицины и организации здравоохранения",
г.Тверь, 1997г.; научно- практической конференции "Экология, здоровье и природопользование", г. Саратов, 1997; межкафедральном заседании сотрудников ТГМА, 1997г.
Внедрение. Результаты работы и основные ее положения используются при чтении лекций и проведении практических занятий на кафедрах гистологии, биохимии, биоорганической химии Тверской государственной медицинской академии.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 научных работ.
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 143 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов исследования, результатов собственных исследований, их обсуждения, заключения, выводов и списка литературы, который включает 84 отечественных и 101 зарубежный источник. Работа иллюстрирована таблицами, схемами, рисунками.
