WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаМедицина → Значення нейротрофічного впливу при адаптації скелетних м’язів і рухових функцій до гіподинамії - Реферат

Значення нейротрофічного впливу при адаптації скелетних м’язів і рухових функцій до гіподинамії - Реферат

У вищих ссавців центральній нервовій системі (ЦНС) належить уже вирішальна роль в організації пози і тонічного компоненту рухів. З цією метою використовуються повільні оксидативні й швидкі гліколітичні фазні м'язові волокна, які в певних співвідношення представлені в різних скелетних м'язах в залежності від їх анатомо–топографічних особливостей (рис.1). Не викликає сумніву, що в постнатальному онтогенезі кінцеве диференціювання скелетних м'язів під час реалізації їх ендогенної програми багато в чому визначається впливом гравітаційного поля Землі.

Таким чином, можна констатувати, що в ході еволюції наземних хребетних основна роль в забезпеченні гравітаційного протистояння організмів зазнає зміщення від вперше виниклих у земноводних периферійних механізмів до інтегративних центрів нервової системи у вищих хребетних. На цьому рівні біологічна еволюція досягла мабуть граничної досконалості в організації як спеціалізованих м'язових волокон, так і системи управління м'язовою активністю в рухах і під час регуляції пози, як окремому випадку рухів.

Не викликає сумнівів, що в процесі еволюції був встановлений переважно системний характер залежності структурно–функціональної організації скелетних м'язів від сили земного тяжіння і тому велика ймовірність їх високої чутливості до її відсутності.


Рис.1. Композиція м'язових волокон в довгому розгиначі пальців: 1– швидкі окисно–гліколітичні м'язові волокна; 2– швидкі гліколітичні м'язові волокна; 3– повільні оксидативні м'язові волокна. Виявлення активності сукцинатдегідрогенази за Нахласом. Об. 40, ок.15.

2. Структурно–функціональні й метаболічні властивості скелетних м'язів після тривалої гіподинамії

Після гіподинамії впродовж 21 доби, яку моделювали шляхом вивішування задніх кінцівок у морських свинок, на ізольованих препаратах вивчали фізіологічні властивості м'язів задніх кінцівок – камбалоподібного (КП) і довгого розгинача пальців (ДРП). З цією метою реєстрували параметри ізометричного скорочення (силу, швидкість скорочення, стомлюваність) при поодинокій і ритмічній (гладкий тетанус) електричній стимуляції. Вивчали також механічні властивості препаратів при їх пасивному розтягуванні.

Встановлено, що морфофункціональні характеристики найбільше змінюються з боку камбалоподібноого м'язу ( зменшення маси м'язів і розмірів м'язових волокон), які свідчать про його атрофію і активацію процесів катаболізму скорочувальних білків ( актину і міозину). В ДРП композиція, якого представлена як швидкими, так і повільними м'язовими волокнами подібних змін не відбувалося.

Поряд з атрофією в антигравітаційних м'язах розвиваються пристосувальні зміни (прискорення процесу скорочення м'язових волокон в ізольованому м'язі). На це також вказує зменшення відношення амплітуди тетанічного скорочення і поодиноких відповідей, що зазвичай розглядається як свідчення зміни співвідношення повільних і швидких м'язових волокон в скелетному м'язі на користь послідніх [22]. Ці дані підтвердженні нами в результаті морфологічних і біохімічних досліджень. Зокрема, отримані дані про перебудову спектру ізоферментів міозину і складу субодиниць тропонін–тропоміозинового комплексу, які по своїй спрямованості відповідають змінам швидкісних властивостей досліджуваних м'язів. Особливої уваги заслуговує помітне збільшення в камбалоподібному м'язі (КМ) міозинів з легким ланцюгом ЛЦ–3. В нормі КМ містить тільки сліди цього фрагменту молекули міозину. Як відомо, він входить в структуру молекули тільки двох ізоформ „швидкого" міозину, і з ним асоціюється висока АТФазна активність швидких м'язових волокон [26].

Одночасно у швидких м'язах (ДРП) виявлена перебудова популяцій міозинів зі збільшенням ізоформ „повільних" міозинів з одночасним зменшенням швидкості скорочення м'язових волокон.

Гістохімічно встановлено, що гіподинамія викликає різке зменшення активності окисних ферментів в повільних м'язових волокнах КМ до рівня їх активності в швидких гліколітичних міонах. В цьому ж скелетному м'язі спостерігалася перебудова спектру ізоферментів лактатдегідрогенази, що свідчить про гальмування процесів аеробного дихання і активації гліколітичного шляху метаболізму.

Аналіз отриманих результатів щодо впливу гіподинамії показує, що реакція скелетних м'язів на відсутність впливу гравітації має системний характер. При цьому вираженість і спрямованість змін в різних м'язах залежить від ступеня їх участі в у функції підтримання пози, а також в анатомо–топографічних і біомеханічних особливостей м'язів.

Порівняння характеру змін скорочувальних властивостей анти– гравітаційних м'язів – повільних і швидких з одного боку, і швидких м'язів– згиначів з другого, дозволяє допустити, що їх пристосування до умов гіподинамії відбувається по різному. Очевидно, в антигравітаційних м'язах можна виділити ознаки двох типів активної адаптації. Проявом одного з них є зворотна атрофія від бездіяльності з втратою сили , а також еластичності, яка може бути наслідком часткової заміни функціональних білків білками строми. Другий тип проявляється перебудовою популяції міозинів у волокнах скелетних м'язів, які забезпечують підтримання пози і як результат зростання швидкості їх скорочення.

В швидких м'язах–згиначах практично не виявлено ознак реакції першого типу. Пристосувальні процеси другого типу в них або слабо проявляються функціонально, або призводять до гіпертрофії і сповільнення скорочення.

Різниця в реакціях м'язів, що підтримують позу і швидких м'язів–згиначів в умовах гіподинамії, очевидно обумовлена їх різним функціональним призначенням оскільки характер їх діяльності змінюється в цих умовах також неоднаково.

3. Біомеханічний аналіз механізмів впливу гіподинамії на фізіологічні властивості скелетних м'язів

На препаратах ізольованих м'язів вивчали ефекти тривалої гіпокінезії (30–120 діб), гіподинамії в ампутаційній моделі (до 3 місяців), а також впливу прискорень + 2 G. Скорочувальні властивості препаратів скелетних м'язів вивчали після гіпокінезії, гіподинамії ( модель "вивішування") і впливу прискорень однакової тривалості – 22 доби. Досліджували ті ж самі м'язи і параметри скорочення, що і в дослідах з моделювання гіподинамії, за винятком тривалої гіпокінезії, де вивчали також скорочувальні властивості підошвинного м'язу (ПМ).

Виявлено, що гіпокінезія тривалістю 22 і 30 діб не викликає достовірного зменшення маси скелетних м'язів. Навпаки, виявлено зростання відносної (до маси тіла) маси камбалоподібного м'язу. Водночас не встановлено суттєвих змін амплітуди тетанусу і абсолютної сили препаратів ізольованих м'язів. На препаратах м'язових волокон після 22 діб гіпокінезії виявлена тенденція до збільшення середнього діаметру, а також тенденція до зростання ізометричного скорочення і працездатності м'язових волокон КМ.

Після більш тривалої гіпокінезії (90 діб) в КП м'язі і після 120 діб в довгому розгиначі пальців виявлено зменшення амплітуд поодиноких і тетанічних відповідей та стійкості до втоми. Проте, в цей період не встановлено зміни абсолютної сили. „Патагномонічним" для цієї моделі виявилося вибіркове сповільнення ізометричного скорочення КМ і ПМ після 90 і 120 діб експерименту: збільшення часу розвитку тетанусу (до половини максимуму)– на 51 і 25% відповідно і часу пів розслаблення – на 31 і 43% відповідно (Р < 0,01).

Силове розвантаження м'язів плеча в результаті ампутації дистальної третини передпліччя (ампутаційна модель гіподинамії) супроводжувалося достовірним зменшенням маси медіальної головки трьохголового м'язу плеча, порівняно з контрлатеральною кінцівкою (на 26%). При цьому не виявлено різниці в значеннях силових характеристик. Проте, виявлено зменшення (на 28%) амплітуди тетанусу і абсолютної сили плечового м'язу (на 15%)( Р< 0,01).

Очевидно, що суттєвим фактором в описаних ситуаціях є не тільки силове розвантаження м'язів, але й виключення тонічного компоненту рухів. Саме тому, коли інактивації піддані і швидкі і повільні скелетні м'язи, в останніх більш виражені зміни швидкісних характеристик. Результати досліджень показують, що при відсутності опори задніми кінцівками КМ більш чутливий, ніж ДРП.

Loading...

 
 

Цікаве