Холинергическая регуляция энергетического метаболизма в миокарде и пищеварительных органах

Долиба, Николай Михайлович

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Холинергическая регуляция энергетического метаболизма в миокарде и пищеварительных органах
ВАК РФ 03.00.13, Физиология

Автореферат диссертации по теме "Холинергическая регуляция энергетического метаболизма в миокарде и пищеварительных органах"

РГ6 од

уданськл акадел11я АГРАРНИХ НАУК I 5 И0Институт «мзюлогп та бюхцип тварин

На правах рукопису

ДОЛ I БА Микола Михайлович

удк 612.26:612.814:612.015.3

ХОЛ1НЕРГ1ЧНА РЕГУЛЯЦ1Я ЕНЕРГЕТИЧНОГО ОБМ1НУ В МЮКАРД1 I ТРАВНИХ ЗАЛОЗАХ

03.00.13 — Ф1зюлопя людини ! тварин

Автореферат на здобуття паукового ступеня доктора бюлопчних наук

ЛЬВ1В — 1993

Робота виконана на кафедр! ф1з1олог11 лвдини 1 тварин Льв1вського державного ун!верситету 1м. 1вана Франка

0ф1ц1йн1 опоненти: . доктор медичних наук, професор М.М. СЕРЕДЕНКО.

доктор' медичних наук, професор Д.Г. НАЛИВАЙКО. ; доктор б1олог1чних наук, професор В.Й. СК0Р0Х1Д.

Пров1дна установа - Науково-досл1дний 1нститут ф1з1оло-г11 при Ки1вському ун1верситет1 1м. Тараса Шевченка.

Захист в1дбудеться " ^ " 1993р. о год на

зас1данн1 спец1ал1зовано1 вчено1 ради Д. 020.14.01 при 1нститутГ Ф1з1олог11 та б1ох1м11 Укра1нсько1 Академ11 Аграрних Наук за адресов: 290034, м.Льв1в - 34, вул. В. Стуса. 38.

3 дисертац1ес можна ознайомитися в" б1бл1отец1 1нституту Ф1-з1олог11 та б1ох1и11 тварин УААН.

Автореферат розЮланий

1993р.

Учений секретар спец1ал1зовано1 вчено1 ради каядвдат б1олог!чних наук

• В. е. РОБАК

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальн1сть проблеми. Добре в1дома роль адетапхол1ну (АХ) як мед1атора синаптично! передач1. Однак поряд з мед1аторною ФунюЦею АХ вШграе важливу роль в регуляцП 1нтенсивност1 1 спрямованост1 метабол1чних процес1в. Класичними дослЮТеннями Дж.Берна (Burn. 1956). М.Г.Удельного (1975). I.A. Ариавського (1960-1982). Г.Н.Касс1ля (1983) показано, що АХ. який н1ститься в тканинах 1 кров1, такоя мае певну ф1э1олог1чну д1ю на тканини. яку можна назвати немег1.аторноп або д1еп його як н1сцевого гормону. ЗПдно даних 1 уявлень I. А. Аршавського (1982) концентрац1я АХ зростае п1сля Функц1опального навантаження 1 забезпечуе стан Споком з1 зниженим поглинанням кисню 1 переб1гом в1дновних процес1в. Такий характер д11 АХ передбачае його вплив на внутр1шньокл1тинн1 енергетичн1 процеси. Проте. роль-АХ як регулятора енергетлчного обм1ну в кл1тинах орган1зму, зокрема на м1тохондр1альному р1вн1. вивчена недостатньо. В л1тератур1 в основному представлен1 дан! про д1ю АХ на азотистой 1 б1лковий обм1н в тканин1 печ1нки 1 моз-ку (Демин. 1967; Нилова. 1973; Елаев, 1978 та 1ни1). АХ впливае на активн1сть трансам1наз 1 стимулю: б1лковий синтез. Однак. по-силення процес1в переам1нування може бути 1стотним Фактором п1д-вищення енергетичних процес1в (Кондрашова. 1989. 1991). На од вказують дссл1дження I.B. Шостаковсько!-(1968, 1992). а тахож Baal eniJibHl досл1дження (Гордий и др; 1985; Долиба. 1986; Шоста-ковская и др.. 1992), в яких з допомогою радЮактивно! м1тки ч1т-ко показана 1нтенсиф1кац1я обм1ну АТФ у тканин1 Шдшлунково! за-лоаи. а також значне зростання ефективност1 окисного фосфорилю-вання в 1зольованих секреторних кл1тинах 1 Ix м1тохондр1ях (ИХ) при введеныI тваринам АХ 1 .додаванн! його до суспензП кл}тин. Однак залишаються нев1домими механ1зми тако I д11. П притадщ-н1сть 1ншим органам 1 видам тварин.

В1домо також. що стимульован1 АХ б1локсинтетичн1- процоси аи-магають не т!льки енергП АТФ. але 1 ПФ. Ваалкву.м zz^r.iv. с

- г -

синтез його в процес1 субстратного фосфорилювання в МХ (01зоп. АПвуег. 1972). Проте досл1дження впливу АХ на субстратне фосфо-рилюввання в ИХ не проводилися.

У л1тератур1 не представлен! також комплекса досл1дження ре-гуляцИ енергетичного обм1ну АХ-ом на р1зних р1внях орган1зац11 тваринного орган1зму. Такий п1дх1д важливий для вияснення меха-н1зм1в, як1 приймають участь в реал1зацП впливу введеного АХ на кл1тинну енергетику. З'ясуванню цих питань 1 присвячена, дана робота.

Мета 1 завдання досл!дження. Метою наших досл1даень було вивчення на субкл1тинному. 1 органному р1внях зм1ни енергетичного обм1ну в серц1 1 травних органах при активац11 хол1нерг1чно! сис-тени введениям тваринам АХ 1 прозерину, а також вияснення значения регуляторного впливу хол1нерг1чних механ1зм1в на кл1тинну енергетику в умовах ледостач1 кисню та в п1двищенн1 резистентнос-т1 орган1зму до д!1 стресорних фактор1в. Для досягнення поставлено! мети необх1дно було вир1шити наступн1 завдання:

- вивчити вплив введеного в орган1зм АХ на дихання. окисне та субстратне фосфорилювання в МХ м!окарду. печ1нки. п1дшлунково! залози та слизово! оболонки тонко! кишки;

- досл!дити участь реакц1й переам1нування в стимуляцП дихання 1 окисного фосфорилювання в МХ м1окарду 1 печ1нки шсля введения тваринам АХ;.

- вияснити роль хол1норецептор1в .у р'еал1зац11 д11 введеного в орган1зм АХ на енергетичний обм1н у МХ мЮкарду 1 печ1нки;

. - вивчити вплив введеного в орган!зм а-кетоглутарату Ма на енергетичний обм1н у МХ мЮкарду 1 'печ1нки та цор1вняти його 1з впливом АХ:

- досл1дити вплив введеного в орган1зм о-кетоглутарату На на загальну хол1нестеразну активн1сть 1 р1вень хол1нопод1бних речо-енн у кров1. а також у тканинах печ1нки та п1дшлунково! залози;

- з'ясувати особливост! впливу на дихання 1 окисне фосфори-.терамня в МХ одночасного введения в орган!зм АХ та деяких 1нтер-

- 3 -

мед1ат!в циклу трикарбонових кислот;

- досл1дити ефекти АХ на знутр1шньокл1тинниЙ енергетичний обм!н в 1зольованому перфузованому серц1 та печ1нц1;

- вивчити зм1ни показник1в енергетичного обм1ну в серц1' п1д впливом хол1ном1метик1в на р1вн1 орган1зму Флюориметричним методом. 1 методом ядерно-магн1тно-резонанснЫ спектроскоп!I;

промоделювати природне п!двищення хол1нерг1чного статусу. орган1зму за умов адаптацИ до Нпоксично! ПпоксИ та вияснити в них умовах характер зм1н енергетичного обм1ну в МХ;

- вияснити роль гэпередньо! адаптацИ тварин до гШоксично! ПпоксИ та введения тваринам а-кетоглутарату На у п1двищенн! ре-зистентност! енергетичного обм1ну мЮкарду до д11 сильних стре-сорних навантаженнь на орган1зм.

Наукова новизна. Вперше доведено, що введения в орган1зм АХ стимулюе дихання та окисне фосфорилювання в МХ м!окарду, ПоЧ1нки, п!дшлунково1 залози 1 слизово! оболонки тонко! кишки щура * морсько! свинки шляхом активацП окисления в цикл! трикарбонових кислот а-кетоглутарату з одночасним п1двищенням спряженост1 дихання ! фосфорилювання в МХ досл1джуваних орган1в. АктиваЩя окисления а-кетоглутарату супроводжуеться зниженням окисления сукцинату. Цей ефект е специф!чнйм для названих субстрат!в 1 не виявляеться при окисленн1 1нших 1нтермед1ат1в циклу Кребса. Така виб1ркова регуляЩя зд1йснюеться за рахунок активацП ам1нотранс-Феразного шляху утворення а-кетоглутарату. Стимуляц1я окисления цього субстрату АХ-ом веде до активацП субстратного фосфорилювання, яке спряжене з синтезом ГТФ 1 опосередковуе гальм1вний вплив АХ на-окисления сукцинату в МХ.

На 1зольованих гепатоцитах 1 вид1лених МХ встановлено, що в мехак!зм1 дП екзогенного АХ 1стотне значения мае зростання ци-топлазматично! концентрацП кальц1ю. зб1лынення кальц1еБо! емнсс-т1 МХ та п1двищення швидкост! транспорту кат!она в ИХ. Показано, що р]зн! концентрацП кальЩю можуть реципрокно впливати на окисления а-кетоглутарату 1 сукцинату в МХ.

• - 4 -

Виявлено нев1доме ран!ше явище синерг1зму в д1Д при-сумЮному введенн1 в орган1зм АХ 1 а-кетоглутарату На на енергегетичний об-м!н у МХ. Вперше показано, що введений тваринам а-кетоглутарат Иа знижуе хол1нестеразну активн1сть в кров1 1 зб1льшуе вм1ст АХ в тканинах серця, печ!нки 1 Шдшлунково! залози щура, що св1дчить про 1снування сильного регуляторного зв'язку м1ж д1ею АХ 1 а-кетоглутарату На на р1вн1 орган!зму.

Показана участь хол1норецептор1в в реал1зац11 д11 введених в орган1зм АХ 1 агкетоглутарату Иа на енергетичн1 продеси в МХ. М-хол1ноблокатор атроп!н повн!стю усувае стимулюючу д1ю введених в орган1зм АХ 1 а-кетоглутарату Иа на окисн1 процеси в МХ печ1н-ки, а сп!льна блокада М- 1 Н-хо.11норецептор1в атроп1ном 1 бензо-гексон!см зн1мае ефект АХ у МХ м1окарду. Показано, що |$-адрено-блокатор обзидан, який забезпечуе превалювання в орган1зм1 пара-симпатичного тонусу, _ ще б1льше Шдсилюе ефект введеного АХ на енергетичн1 процеси в МХ м1окарду.

' Встановлений стимулюючий вплив введеного в орган!зм АХ на окисления а-кетоглутарату 1 п!двищекня ефективност1 спряжения ди-хання 1 фосфорилювання в1дтворюеться на 1зольованих перфузованих печ1нц! 1 серц1, ■ що св1дчить про прямий ацетилхол1новий механ1зм даного ефекту. На 1зольован1й перфузован1й печ1нц1 показаний стимулюючий вплив АХ на глюконеогенез 1 синтез гл1когену.

Встановлено, що як п1сля введения АХ, так 1 норадренал1ну в1дбувасться окисления п1ридиннуклеотид1в- в тканин1 м1окарду собаки, що вказуе на активац1ю окисних процес1в у кл1тинах. Однак, вказан! мед1атори. спричиняють р1знонаправлену д1ю на швидк1сть поминания кисню: Шдвищення у випадку введения норадренал!ну. 1 зниження у випадку АХ, що викликано активац1ею'обм1ну в МХ двох р1зних енергетичних субстрат1в - а-кетоглутарату 1 сукцинату, окисл?ння яких зумовлюс р1зну ефективн1сть окисного фосфорилювання. Показано, що зм1на адренерПчного. тонусу на хол1нерг1чний в 1фоцес1 адаптацН тварин до г!поксично! г1покс11 в1дображайться на ы1тохондр1альному р1вн: в зм1н1 активадП окисления, сукцинату

на а-кетоглутарат. що призводить до п1двищення ефективност! спряжения дихання 1 фосфорилювання. установлено, що поперадня адапта-ц1я до г1покс11, а також введения тваринам а-кетоглутарату Иа Шдвищують резистентн1сть енергетичного обм1ну мЮкарду до ' д11 сильних стресорних навантажень.

На основ! проведених досл1джень 1 даних л1тератури пропону-еться концепц1я 1снування ц!л1сних реципрокних мед1аторно (гормо-. нально) - субстратно - нуклеотидних систем адекватного енергетичного забезпечення ф1з1олог!чних Функц1й орган1зму: АХ - а-кетоглутарат - цГМФ - ГТФ (ьГФ) 1 катехолам1ни - сукцинат - цАМФ -АТФ. Реципрокн1сть цих систем е необх1дною для регуляцП потреб кл1тини в кисн1, а також його ефективного використання для синтезу АТФ та 1нших макроерг!в в залежност1 в1д енергетичних 1 плас-тичних потреб кл1тини.

Науково-практична Шнн1сть робота. Одержан! дан1 розширюють наш! уявлення про механ1зм д!1 нейротрансм1ттера АХ на енергетнч-н! процеси в кл!тинах 1 МХ. Виявлен1 особливост1 впливу АХ'! а-кетоглутарату Иа на дихання 1 окисне фосфоршновання в МХ секре-■торних кл!тин 1 м!окарду, що полягають в значному п1двищенн1 ефективност! спряжения дихання ! фосфорилювання. можуть стати те-оретичним обгрунтуванням для медико-кл1н1чних досл1джень з метою розробки кетод1в корекцП енергетичного обм1ну 1 метабол!чно! т^-рап11 при патолог!чних станах пов'язаних з г1покс!ею, дистроф1ч-ними зм!нами нейрогенно! природи 1 тривалими стресорними наванта-женнями на орган!зм. Дан1 про стимулюючий вплив ,:ол1ном!метик1в 1 а-кетоглутарату Ка на субстратне фосфорилювання 1 синтез ГТФ доз-во'ляють рекомендувати ц! речовини як стимулятори в1дновних анабо-л1чних процес!в в кл1тинах органЗзму. Встановлений факт хол1ном1-метично! д!1 а-кетоглутарату Ма вказуе на можливЮть його еико-ристання як агон!ста (синерПста) АХ при корекцП кл1тинно! ен'ер-гетики.

Основн! положения, шо виносяться на захист:

1. Стимуляция дихання 1 окисного фосфорилювання в VI м'окар-

ду, печ1нки, Шдшлунково! залози 1 слизово! тонко! кишки введениям тваринам АХ зумовлена активац1ею окисления а-кетоглутарату та його утворення в ам1нотрансферазн1й рекц11.

2. Введения тваринам АХ стимулюе субстратне фосфорилювання в МХ печ1нки щура 1 морсько! свинки.

3. Гальм1вний вшшв АХ на окисления сукцинату в МХ опосеред-ковуетъся через гуан!лов1 нуклеотиди, як1 утворюються в процес1 субстратного фосфорилювання.

.4. Стимулюючий вплив введеного тваринам АХ на енергетичний обм!н у МХ опосередковуеться через М- 1 Н-хол1норецептори.

5. При сум1сному введенн1 в орган1зм а-кетоглутарату Ма 1 АХ проявляеться синерг1зм 1х дИ на енергетичний обм1н у МХ м!окарду 1 печ1нки.

6. АХ стимулюе дихання 1 окисне фосфорилювання в МХ. вид!ле-ких з перфузовано!- 1зольована1 печ1нки, п1двищуе концентраЩю креатинфосфату. фосфатний потенЩал 1 в1дношення п!руват/лактат в пефузованому серщ щура.

7. АХ стимулюе глюкойеогенез в 1зольован1й перфузован!й пе-ч1шЦ щура.

8. Введения АХ викликае окисления п1ридиннуклеотид1в та зни-' ження поглинанкя кисню тканиною серця собаки.

9. В процес1 адаптацИ тварин до Ппоксично! ПпоксИ п1дви-щуеться хол1нерг1чний статус орган1зму, що супроводжуеться акти-ваЩею окисления в МХ а-кетоглутарату 1- тдвищенням спряжения ди-лання 1 фосфорилювання.

10. Попередня адаптаЩя тварин до ПпоксИ, а такок введения тваринам а-кетоглутарату йа п1двищують резистентн1сть енергетичного обм1ну м1окарду до дИ сильних стресорних вплив!в.

АкробаШя роботи. Матер1али дасертацИ допов1далися ка Всесо-юзних конферешЦях. з ф1з1ологИ 1 61ох1мИ мед!аторних процес1в (Москва. 1ЭЭ5. Ю90>. ф1з!ологИ трнвлення 1 всмоктування (Дер-нон1дь. » пиглнь еьоягц1ино5, •*'!з1олог11 (Лен1нград, 1986),

з! здст^'я л*\цит!. в 'ц&1ру (Красноярськ, 1986), зЧздах Укра-

1нського ф1з1олог1чного товариства 1м. I. П. Павлова (Льв1в, 1986; Харкав, 1990), Всесоюзному симпоз1ум1 з молекулярних механ1зм1в 1 регуляцП енергетичного обм1ну (Пущино, .1986). V 1 VI Укра1нсько-му б1ох1м1чному з'1зд1 (1вано-Франк1вськ, 1987; Ки1в, 1992),' XV з'!зд1 Всесоюзного Ф1з1олог1чного товариства 1м. 1.П.Павлова (Ки-шин1в, 1987)., Всесоюзн1й конференцИ по секрецИ травних залоз у нормГ 1 патологИ (Андижан, 1988). VII Всесоюзна конференцН по. б1ох1м11 м'яз1в (Тб1л1с1, 1989), I Всесоюзному рад1об1олог1чному з'!зд1 (Москва, 1989), М1жнародному симпоз1ум1 "Signal molecules and mechanisms of animebéhavlour" (Пущино. 1989). Всесоюзна конференцН з ф1з1ологН 1 б1оенергетики rlnoKclI (Пущино, 1990), VI европейському б1оенергетичному конгрес1 (Шдерланди, 1990), КонференцН 3 актуальних проблем ф1з1олог11 (Ки1в, 1992). М1жна-• родн1й науков1й конференцН з питань транспорту кисню 1 механ1з-м!в антиоксидантного захисту орган-1зму (Гродно, 1993).

П v6.nl кап П. За матер1алами дисертац1йно! робота опубл1ковано 43 робота. ' . '

Впровадження результата досл!дкень. Результата досл1дженнь ,впроваджен1 в учбовий процес при читанн! лекЩйних курс1в "Ф13Ю-лог1я людини 1 тварин". "Нормальна Ф1з1олог1я" 1 спецкурс1в на •кафедр1 ф1з1олог11 людини 1 тварин Льв1вського держун1верситету. 1м. 1в. Франка 1 на кафедр1 нормально! ф1з1олог1! Льв1вського ме.-дичного 1нституту. Модиф1кований метод визначення субстратного фосфорилювання в м1тохондр1ях, а також 'розроблений метод вйд1л'ен-ня функЩонально активних м1тохондр1й з п1дшлунково! залози впро-ваджен! в наукових досл1дженнях кафедри ф1з1олог1! людини 1 тварин 1 лаборйторП бЮенергетики 1 бЮлоПчно' активних речовин Льв1вського ун1верситету та лабораторП б1оф1зики. кл1тин В1дд1-лення регуляторних систем кл1.тини 1нституту бЮлоПчно! х1м11 1м. О.В. Паллад1на, лабораторП регуляцП енергозабезпечення ф1з1оло-Пчних функц1й 1нституту теоретично! б1оф1зики РАН.

Структура 1 об'ем роботи. Дисертац1йна робота складаеться з1 вступу, огляду л1тератури, матер1ал1в та метод1в досл1даень, ре-.

зультаПв досл1джень. обговорення та списку використано! л1тера-тури. 0станн1й м1стить 427 б1бл1ограф1чних найменувань, з яких 89 в1тчизняних та 338 заруб1жних. Робота викладена на 257 стор1нках машинопису,- м1стить 15 таблиць та 1люстрована 60 рисунками.

МАТЕР1АЛИ I МЕТОДИ Д0СЛ1ДЖЕННЯ

Для дослШв використовували 3-м1сячних самц1в щур1в масою 200-220 г i самЩв морських свинок масою 500-700 г. а також собак. Досл1дження рол1 хол1нерг1чно! системи в регуляцП енерге-тичного обм1ну 'проводили за такою схемою:

1) Шдвищення активност1 хол1нерг1чно! системи регуляцП в орган1зм1 моделювалось внутр1шньочеревним введениям АХ (в дозах 25, 50 1 100 мкг на 100 г маси за 15, 30 1 60 хв. до декап1тац11

•тварин) та 1нг1б1тор$ хол1нестерази прозерину(5 мкг на 100 г маси за 5 хв. до 1н'екц11 АХ) з наступним вид1ленням м1тохондр1-ально1 Фракц11 м1окарду. печ1нки, п1дшлунково1 залози 1 слизово! оболонки тонко! кишки. Вивчалась швидк1сть дихання, окисного 1 субстратного фосфоршювання в МХ, а також швидк1сть транспорту калыДю в МХ 1 кальц1ева емнЮть органел полярограф1чним (Кондра-. шова и др.. 1973) 1 рН-метричним метододами (Nlshlmura et al., 1962). Хол1нерг1чний статус орган1зму характеризувався bmIctom АХ та хол1нестеразно1- активност1 в кров1 1 тканинах орган1зму;

2) для встановлення специф1чност1 д11 введеного в орган1зм АХ на показники енергетичного обм1ну в МХ досл1джуваних орган1в була застосована Фармаколог1чна блокада М-хол1норецептор1в атро-п1ном (0.5 мг на 100 г маси). Н-х»л1норецептор}в бензогексон1ем (1мг на 100 г маси). а також р-адренорецептор1в обзиданом (1 мг на 100 г маси);

3) з метою виявлення прямо! д11 введеного АХ на досл1джуван1 м1тохондр1альн1 процеси в мюкард1 1 печ1нц1 ' ацетилхол1новий ефект досл1джувався на 1зольованих за методом Лангендорфа в мода-(МкацЦ Озбаккен 1 сп1вавтор1в (Osbakken et al.. 1989) 1 М1ллера

(Miller. 1973) органах, з яких вид1лялися MX п1сля додавання хо-л1нотропних речовин до перфузату:

4) в умовах орган1зму вшив АХ на показники енергетичного обм1ну в серц1 рееструвався на собаках флюоресцентним метйдом (Mayevsky, Chance. 1982), а також методом ядерно-магн1тно-резо-нансно! спектроскопП (Tanaka et al.. 1989; OsbakKen et al.. 1989)'; .

5) вияснення мохливого значеня регуляторного впливу хол1нер-Г1чних механ1зм1в на кл1тинну енергетику в умовах недостач1 кисню та д11 стресорних фактер1в проводилось при адаптацИ. тварин до ПпоксП та д11 1моб1л1зац1йного ртресу.

MX серця 1 печ1нки вид1ляли ■ зг1дно методу Шнейдера (Shnelder, 1950) з урахуванням модиф1кац1й, що забезпечують максимально нативний стан 1зольованих органел (Кондрашова. Григорен-ко, 1985). MX 1з п1дшлунково! залози 1 слизово1 оболонки TOHKOl кишки вид1ляли по розроблен1й нами методиц1 (Kondrashova. Dollba, 1989; Шостаковская. Долиба, 1989) з врахуванням методичних п1дхо-Д1в до вид1лення MX з цих орган1в (Алматов и др., 1977; Wilson et .al.. 1984).

Вид1лення 1зольованих гепатоцит1в проводили за методом В1-л1мсона (Williamson et al., 1981). Реестрац1ю цитоплазматично! концентрацП кальц1ю- проводили спектрофотометричним методом (Staddon, - McGlvan. 1985), використовуючи флворесцентн1 -речовини Кв1н 2 (50мкМ) або 1ндо-1 (10 мкМ).' В1Дносн1 концентрацП йкейге-новано! 1 дезоксигеновано! форми м1оглоб1ну вим1рювали спектрофотометричним методом, використовуючи гнучк1 св1тлов1 оптичн1 проводи, що накладалися на ап1кальну поверхнп м!окарду (Chance et al., 1988). Для вим1рювання швидкост1 поглинання кисню у вх1дний 1 вкх1дний потоки 1зольованого органу пом1щали Кларк1вськ1 елект-роди 1 в перфузат1 полярограф1чним методом реестрували напруже-HlCTb кисню (РОг).

Активн1сть аспартат- 1 алан!нам1нотрансфераз ■ визначали за методом Осадчо! (1982), актавнЮть сукцинатдеПдрогенази'- за ме-

Н.Д.Сщенко (1982). Ферментними анал1зами визначали концентрацП глюкози (Bergmeyer, Bernt. 1974), п1рувату (Bûcher et al.. 1974). лактату (Hohorst, 1974), гл1когену (Keppler. Decker, 1984), аде-н1лових нуклеотид1в (АТФ, АДФ, АМФ) (Lamhrecht, Tracetshold. 1974). Вм1ст'ацетилхол1ну 1 хол1нестеразну активн1сть визначали за методом Хестр1на (1949), а також б1олопчним методом (Экспериментальная физиология /Под ред. Б.Л.Андреева.- М. : Мир, 1974. -С. 65-68). • Катехолам1ни - за методом Ос1нсько1 (1957). Кон-центраЩю б!лкй вим1рювали за методом Лоур1 (Lowry et al., 1951).

При. адаптацИ тварин до г1побарично1 г1поксП ïx пом1щали в барокамеру 1 створювали в н1й парц1альний тиск кисню 32 мм рт.ст., що в1дпов1дае висот1 7000м. Тривал1сть перебування тварин в барокамер1 в перший день становила 3 год., наступи! дн1 - 4 год. Тварин п1дцавали впливу Ипобарично! г1поксП протягом 16 дн1в. Декап1тац1ю тварин 1 вид1лення МХ проводили через 24 год. п1сля останнього сеансу Ипобарично! ПпоксИ. 1моб1л1зац1йний стрес виюшкали знерухомленням тварин в спец1альн1й кл1тц1 (Бабський. Шостаковська. ' 1992).

Bel отриман! результата опрацьовувались статистично за Стью-дентом 1 В1лкоксоном (Гублер, Генкин, 1973). •

РБЗУЛЬТАТИ Д0СЛ1ДЖЕННЯ

1. Зм1ни.шаш1я 1 окисного., фрсферилюваиня в м1тошдрШ мЮкарду при введенн! тваринам аиетилхол1ну. При вивченн1 зм1н показник1в енергетичного обм1ну в МХ п1сля введения тваринам АХ. ми дотримувалися вироблених ран1ше'М.М. Кондрашовою 1 О.В. Григо-ренко (1981.1985) п1дход1в. спрямованих на виявлення вкладу окис-леигч окремих субстрат1в у загальне споживання кисню. При цьому внкористовувались цизьк1. близьк1 до ф1з1олог1чних. концентрацП субстрат!в (0.35-ImM). на яких ф1з1олог1чн1 ефекти нейрот-ранем1ттер1в б1льш виражен1 (A.M.Бабский и др;. 1985). Швидк1сть дихання МХ реестрували в р1зних метабол1чних станах по Чансу

- 11 -

(Chance, 1961) 1 представляли в д1аграмному зображенн1.

OchobhI зм1ни, що наступать у диханн1 1 окисному фосфорилю-ванн1 в MX п1сля введения тваринам АХ, полягали у реципрокн1й • зм1н1 окисления двох енергетичних субстрат1в - актавацП окисления а-кетоглутарату 1 гальмуванн1 окисления сукцинату. Це виявля-лось у реципрокн!й зм!н1 швидкост1 АДФ-стимульованого дихання при окисЛенн1 цих субстрат1в. На рис.1 представлен1 д1аграки дихан- -ня MX мЮкарду щура . в р1зних метабол1чних станах по Чансу

Рис.1. Реципрокна зм1на швидкост1 АДФ-стимульованого дихання при окислен-н1 а-кетоглутарату (1) 1 сукцинату ■(2) в MX серця щура п1сля введения тваринам АХ . (50мкг/ ЮОг; час д11 - 15хв. ). Тут '1 дал1: тонка л1н1я - контроль, товста - введения АХ (50мкг/100г) 1 прозе-рину (5мкг/100г). Представлений типовий досл1д..

(Chance. 1961). Початкова частина д1а'грами в!добраяае швидк1сть дихання при окисленн1 субстрату - стан 2 (V2). П1дйом швидкост1 дихання в1дпов1дае його стимуляцП АДФ - стан 3 (V3), наступне зниження - дихання в умовах вичерпання АДФ 1 окисления субстрату - стан 4 (V4). Субстрата окисления: А-1мМ а-кетоглутарат: Б-0.35 мМ сукцинат. Привертае увагу, .що швидкост1 АДФ-стимульованого дихання при окисленн1 обидвох субстрат1в, як1 сильно в1др1зняються без введения тваринам АХ (тонка л1н1я), суттево зближуються nie ля його 1н'екц11 тванинам (товста л!н1я). СтимуляЩя шеидксст! дахання MX у стан! V3 при окисленн.1 1 мМ а-кетоглутарату ' скдадьс.

' . - 12 -.5835, а при окисленн1 0.35 мМ сукцинату спостер1гаеться'23%-не И гальмування. Зм1на торкаеться саме швидкост1 дихання в стан1 У3, 0ск1льки дихання в стан1 V« не зм1нюеться для а-кетоглутарату 1 зм1нюеться менте, н1ж у стан1 У3 для сукцинату.

Сл1д звернути угагу на загальну законом1рн1сть, яка, як Суде показано дал1, виявляеться на МХ- р1зних орган1в - хоча дихання при окисленн1 а-кетоглутарату зростае. а дихання при окисленн1 сукцинату знижуеться. в обидвох випадках спостер1гаеться п1дви-щення^ ефективност! окисного фосфорилювання. Коеф1ц1ент АДФ/0 при окисленн1 1 мМ а-кетоглутарату зростае на 48%, а при окисленн1 сукцинату - на 15Ж. Цей ефект виявився специф1чшм для вказаних субстрат1в, оск1льки не проявляйся при окисленн1 глутамату з ма-лонатом, Шрувату. малату, а також 1зоцитрату.

Виявлеиа специф1чна реципрокна зм1на окисления двох субстра-т1в п1д впливом АХ. у МХ м1окарду не вкладаеться в класичн1 уяв-лення про цикл Кребса як ч1тку посл1довн1сть перетворення трикар-бонових кислот. Тому виникло питания про механ1зми реал1зац11 такого впливу.

2. Органна 1' видова залежн!сть величини стимулюючого еФекту аиетилхол!ну на енергетичн! проиеси в м!тохондр1ях. Величина сти-муляцП окисления а-кетоглутарату в МХ п1сля введения тваринам АХ сильно залежала в1д досл1джуваного органу, а також виду тварини. НаПб1льш ч1тк1 зм1ни спостер1гаються в ЛХ тканин, як1 знаходяться п!д б1льш сильним впливом парасимпатично! нервово! системи: сли-зсвд тонко! кишки (238% в1д контролю), п1дшлункова залоза (186%), м1окард (15855) 1 печ1нка (136%). Еф'ект АХ яскрав1ше виражений при стимуляцЦ дихання кальщем. зам1сть АДФ .

Величина стимулюючо! д11 введеного АХ залежить .1 в!д нейро-гуморлльного статусу тварини. Це ч1тко виявляеться при пор1внянн1 велпчг.ки стимуляцЦ окисления а-кетоглутарату АХ-ом в МХ м1окарду 1- печ!нкн тг,'а 1 морсько! свинки. Стимулююча д1я АХ на АДФ-сти-мудьсране дихання в МХ серця морсько! свинки на 30% вища у пор1в-

нянн1 з мЮкардом щура. Б1льша виракеннЮть ефекту АХ у тканин1 морсько! свинки може бути пояснена хол1нерг1чним зсувом метабо-л1зму Ще! тварини (Сорохтин, 1968). Завдяки цьому ефект введено-го АХ б1льш виражений на фон1 вищого р1вня ендогенного.. На остан-не вказуе зб1льшення прозерином ефекту введеного АХ на окисления а-кетоглутарату в МХ мЮкарду щура. Прозерин, введений" за 5-10 хв. 'до 1н'екц11 АХ. не т1льки зб1льшуе прирют швидкост1 дихання. п1д впливом АХ, але 1 скорочуе час фосфорилювання додано! АДФ 1 значно п1двищуе ефективнЮть окисного фосфорилввання як у контрольно! так 1 у досл1дио1 тварини. Таким чином, введения прозери-ну створюе хол1нерг1чний ефект у рзарин, який ще п1дсилюеться АХ.

. 3. Дозова 1 часова залежнЮть д!1 введеного в орган!зм аие-тилхол1ну на лихання 1 окисне ФосДорилювання в м!тохондр1ях. Дозова 1 часова залежн1сть ефекту дИ АХ на ёнергетичн1 процеои мала органну специф1чн1сть. ГИдвищення дози АХ в1д 25 до 50 мкг на 100 г маси тварини викликало зб1льшення ефекту АХ на швидкЮть* АДФ-стимульованого дихання як у МХ печ1нки. так 1 у МХ м1окарду. Однак. коли Шдвищення дози АХ до 100 мкг на 100 г маси на МХ пе-ч1нки призводило до незначного зб1льшення стимулюючого ефекту. то в МХ серця ця д1я значно зменшувалйсь. Дзеркальним в1дображенням цього ефекту була д1я АХ на окисления сукцинату. При цьому чим б1льше проявлялася активаЩя окисления-а-кетоглутарату, там силь-н1ше було виражено гальмування на сукцинат1.

Для вияснення часово! динам1ки ефекту АХ досл1дили його вплив у доз!, що викликае найб1льш ч1ткий ефект - 50 мкг на 100 г мади. через 5, 15, 30 1 60 хв. п1сля його внутр1шньочеревного введения. Виявилось, що найч1тк1ша д1я АХ на енергетичн1 процеси в МХ печ1нки спостер1галася' на 30 хв., тод1 як в МХ серия макси-• мум ефекту в1дм!чався на 15 хв. п'1сля введения АХ. Через 60 хв. !стотних в1дм1нностей у пор1внянн1 з контролем не в1дм1чалось як у МХ печ1нки, так 1 в МХ м1окарду. Таким чином, у МХ м1сглрду стимуляц1я окисних процес1в-наступав ран1ше 1 при менш!й "доз!, а

також згарае швидше в час1 у пор1внянн1 з МХ- печ1нки. 'Очевидно, що МХ м1окарду е б1льш чутливими до д11 АХ.

' 4. Вплив введеного тваринам ацетилхол1ну на спряжене з окис-леннян а-кетоглутарату субстратне йосйорклювання в м1тохондр1ях печ!нки. В1домо, що окисления а-кетоглутарату s джерелом не т1ль-ки для синтезу АТФ у дихальному ланцюгу, але 1 синтезу ГТФ при фосфорилюванн1 ■ на р1вн1 субстрату або субстратному фосфорилюван-н1. а дгн1й робот1 ми використаж 1 модиф1кували з метою кращого в1дтворення запропонований Олсоном (Olson, Allgyer, 1972) метод полярограф'чно! реестрацП субстратного фосфорилювання за авто1н-Ибуванням неспряженого з фосфорилюванням дихання МХ при окислен-н1 а-кетоглутарату. Олсоном показано, що гальмування дихання в цих умовах зумовлене продуктом субстратного фосфорилювання - ГТФ, завдяки чому по зниженню споживання кисню можна сл1дкувати за процесом утворення цього нуклеотиду. Результата наших досл1д1в представлен1 на рис.2. У випадку окисления будь-якого,субстрату. кр1м а-кетоглутарату. швидк1сть поглинання кисню л1н1йно зростае п1сля додавання роз'еднувача С1ССР до тих nip, поки весь кисень не вичерпасться. 'Зокрема, це видно 1з рисунка (крива а) при окис-ленн1 п1рувату 1 малату. Однак, при додаванн1 до МХ кр1м п1рувату 1 малату а-кетоглутарату (крива б) швидкЮть роз'еднаного дихання залишаеться лШйною ~ 30 секунд/ п1сля чого проявляемся гальму-вання швидкост1 дихання. Олсоном 1-Елджером (Olson, Aligyer, 1972) показано, що це 1нг1бування зв'язане з синтезом ГТФ. Ефект гальмування дихання ще б1льш ч1тко виявляеться при ,додаванн1 до середовища 1нкубац11 т1льки а-кетоглутарату (крива в). 1з рисунка також видно, .що при введенн1 тваринам АХ (2) гальмування неспряженого з Фосфорилюванням дихання при окисленн1.. а-кетоглутарату настае ран1ше 1 б1льш виражене (добавки АДФ 1 сукцинату усувають його). Останне вказуе на активаЩю АХ субстратного- фосфорилювання I синтезу П№, СтиыуляЩя цього 1фоцесу в МХ . печ1нки морсько!

(А) на 60S вица. н'1ж у печ1нц1 щура (Б).

Рис.2. Вялив вве-деного тваринам АХ на субстратне фос-форилювання в' МХ печ1нки щура (А) 1 морсько! свинки (Б). Пояснения а текст!.

П1дсилення субстратного фосфорилюваНня при зб!льшенн1 в ор-гак!зк! хол!нерг1чних вплив1в. на нашу думку, пояснюеться необ-х!дн1стю забезпечення ГТФ анабол1чних процес1в. 1ндукованих АХ: глюконеогенез. синтез нукле!нових кислот, б1лка. Незважизчи на 1снування !нших шлях1в утворення ГТФ, його синтез у субстратному фосфорилюванн1 уявляеться найоператавн1шим.

5. Значения хол!норецептор1в в реал1заШ! д1! введеного в орган!зм ацетилхол!ну на енергетичний обм1н у м1тохонло1ях. Про спеш!ф1чн!сть д1! АХ на метабол1чн1 процеси в кл1тинах судять по усуненню його ефекту хол1ноблокаторами. Результата досл1д1в показали. що введений в орган1зм за 30 хв до 1н'екцП АХ М-хол1нобло-катор атроп1н повн1стю зн1мае стимулююЧий вплив АХ на дихання' МХ печ1н.ки. Проте. в МХ мЮкарду щура атроп1н лише частково усуваи ефект д1! мёд1атора на окисления а-кетоглутарату. Тому ми провели дсел1дження" впливу АХ в умовах одночасно! блокади М- 1 Н-хол1но-рецептор!в атроп1ном 1 бензогексон1ем. Сум1сне введения атроп'ну 1 бензогексон1ю за 30 хв. до Еведення щурам АХ призводить до зни-ження швидкост1 АДФ-стимульованого дихання 1 значного збыьшення часу фосфорилювання додано! АДФ у пор1внякн1 з МХ 1нтак.тних тва-рин. Введения на цьому фон1 АХ не Еикликае достов1рногс ЫУ.яъжп-ня швидкост! АДФ-стимульованого дихання.

6. Шдсилення еФекту екзогеннпго апетилхол!ну на енергетич-ний oSmIh у м1тохондр1йх мЮкарду при блокад! В-адреяореиептор1в. В1домо. що АХ викликае зв1льнення катехоламШв 1з мозкового шару над.чирник1в (Mlzobe et al., 1982; Greenberg, Llnder. 1982). e такой дан1 про стимулкгочий. вплив АХ на зв1льнення депонованих сер-цем катехолам1н1в (Cabrea et al.. 1966; Hoffman et al.. 1945). a також про активуючий вплив на синтез норадренал1ну (Angelacos. Bloomqulst, ■ 1965). Враховуючи це, ми припустили, що введений In vivo АХ може вплинути на обм1н катехолам1н1в, а це, в свою чергу, модиф1кувати д1ю АХ на енергетичний обм1н у MX серця. Тому ми провели досИдаення впливу введеного в орган1зм АХ на окисн! пронеси в MX в умовах блокади ¡5-адригорецептор1в обзиданом. Введения тваринам обзидану за 30 хв до 1н'екц11 АХ призводить до активацП окисления а-кетоглутарату (рис.З), як насл1док превалювання пара-симпатичного тонусу э орган1зм1. Ця активац1я окисления а-кетог-лутарату ще б1льше п1дсилюеться при введенн! тваринам АХ.

Ч'.ломо. що стимуляц1я кальЩем дихання пропорц1йна ивидкост). транспорту катЮна в МХ (Kondrashova et al.. 1982). Результата '".~.Г:ДЖ£-нь вказують на те, що АХ викликае ч1тку активацХю у по-;>!!'!:м!ш: з контролем (на 65%) швидкост! дихання МХ печ1кки в ме-■'.;Со,л1Н1!ому стан1 V3 при його стимулядП'Саг*. При цьому швид-транспорту Саг* в МХ зростае при ьведенн1 АХ (50мкг/100г) на .47 >•. Вказан1 зм1ни в1дбуваються без ознак роз'еднання дихання : .ьч-сорилгиання, оск1льки при цьому дихальний .контроль 1 в1дно-;... :-.!с;i'o зростають ка -18 1 юж.' в1дпов1дно.

аг.л1кл:Ля в середовище до 1зольованих гепатощшв АХ . :ч'.,-'у,) г.','.г;.-.;!кас зростання цитоплазматично! концентрацП каль-¡»и.:;р*но1 сиектрофотометрично за допомогою 1ндо-1. Однак. ■;•..•••<.:!-!>«' г.'.дг-'.'.^еняя Саг* не е таким значним як у випадку дП'глю-: г.;,- : ;о¡-'..v^нну fv¡1111 arasen et al.. 1981).

Яоряд 1з Шдвищенням цитоплазматично! концентрацП кальщю мая мЮце зростання калыЦево! емност1 МХ - максимально! к1лькос-т1 кальц1ю. яку здатн1 поглинути МХ без зворотн!х функцЮнальних порушень. 3 метою II оЩнки МХ титрували невеликими к1лькостями СаС14 (по 11 нмоль на мг б1лка) до початку спонтанного викиду Саг*. Як видно 1з рис. 4, МХ тварин, яким вводиеся АХ. вбираготь на одну добавку СаС2г 51льше, н1ж МХ контрольних гварин.

Рис.3. Модиф1кац1я ефекту введеного АХ на дихання МХ серия щура в умовах блокади (5-адренорецептор1в обзиданом. Тонка л!н1я -контроль, середня - введения обзидану Имг/ЮОг), товста - АХ.

Рис.4. Типсвий приклад рН-метрично! реестрацП калк.ц1еы;1 емнос.т! МХ печ1нки кура. 1 - контроль. 2 - введения АХ.

« Еивчг-нйя залежнсст1 ефекту АХ в1д концентрацП кальщю ь со-редовищ! 1нкубац11 показало, ио додаткоЕе внесения 1он'.в Са*" ¡: середовии-й 1нкубац11 викликае. зб1льшення швидкост1 дихан:-.:; МХ контрольних тварин при в1дсутност1 приросту -хьидкоот! диха;;;;;: .'•:>. досл1дяих тварин. Це вказуе на виадай вих1дний р1ев.кь ы'.г.;>:ж.т м Iтохсндр! зльнсго концентрат! кальц1в МХ досл1диих ".н^л'-н.

8. Участь реакШй переам!нування в стимуляпП дихання 1 окис-ного босйорилювання в м!тохондр1ях печ!нки 1 мЮкарду п!сля введения тваринам апетилхол1ну. Виб1ркова активац1я а-кетоглутарату в ЫХ при введенн1 тваринам АХ ставить питания про шляхи дсдатко-вого утвореня а-кетогпутарату. окр1м циклу Кребса. Уявлялось ймо-в1рним, ко таким додатковим джерелом може бути утворення а-кетоглутарату шляхом переам1нування з участю ам1нотрансФераз. На ко-ристь такого припущенкя св1дчать л1тературн1 дан1 (Нилова, 1973) про активуючу д!ю АХ на активн1сть аспартатам1нотрансфер'ази, що може призводити до зб1льиення вм1сту 1 1нтенсивност1 обм!ну а-кетоглутарату. а також дан1 М.Н.Кондрашово! (1988,1939,1991) про участь процес1в переам1нування в окисленн! субстрат1в у МХ. 3 метою перев1рки даного припущення було досл!днено вплив АХ на окисления сум!ш1 глутамату 1 малату, а також п1рувату 1 глутамату -субстрат!в. як1 включаються в процес переам1нування з утворенням ендогенного а-кетоглутарату. Для 1дентиф1кац1! участЗ цього про-цесу застосовували 1нг1б1тор трансач1наз ам!нооксиацетат. Як видно 1з рис.5 при окисленн1 добавлено! сум!ш1 глутамату 1 малату, а також Шрувату 1 глутамату спостер!гаеться характерна стимуляц!я АДФ-стимульованого дихання МХ печ1нки щур!в, яким попередньо вво-. дився АХ (50 ыкг на 100 г маси). Додавання 1нг1б1тора переам1ну-вання ам1нооксиацетату сильно знижуе дихання МХ як контрольних. так 1 дослШшх тварин при окисленн1 сум1ш1 глутамату 1 малату. повн 1 ста усуваючи його прир!ст п1д д!ею АХ-. При окислешЦ сум1ш1 глутамату 1 Шрувату ам!нооксиацетат 1стотно не впливае на швид-к!сть АДФ-с.тимульованого дихакня. одначе повн1стю усувае активую-ч;'й ефект АХ. Очевидно, що в даному випадку, ам1нооксиацетат пе-роривзс трансам!назний шлях утворення а-кетоглутарату, активаЩю окисления якого ми спостер1гали при д11 АХ. На користь такого пг;:и/;уння вказують дан1 про в1дсутн1сть стимулюючо! д!! АХ на окисления окремо взятих глутамату. малату 1 Шрувату.

Яа рель амШотрансфераз в механ!змах впливу АХ на енергетич-н! процеди в ИХ вказують також дан1 по вим1рюзанню активност! ас-

Л-

Рис. 5. Вклад реакЩй переам1нування з сти-мулюючий ефект введе-ного АХ на дихання МХ печ1нки щура. 1- глу-тамат+малат: 2- глута-мат+ малат+ ам!нооксит ацетат: 3-п1руват+глу-тамат; 4-п1руват+ глу-тамат+ ам1нооксиацетат

партат- 1 алан1нам1нотрансфераз 8 тканин! п1дшлунково! залози щура. Рведенн'я тваринам АХ (50 мкг на 100 г маси) призводить через 15 хв. до зб1льшення активност1 аспартат- 1 алан1нам!нотрансфера-зи на 38 1 3255. в1дпов1дно.

сукшмату в м!тохондр1ях. У л1тератур1 вказуеться на роль оксало-ацетату в о6меженн1 окисления сукцинату за умов д!1 великих доз катехолам!н!в (Кондрашсва. Бабский. 1986) 1 стресорних наванта-женнях на орган1зм (Кондрашова. Григоренко. 1981. 1595). Цей феномен носить назву оксалоацетатного гальмування 1 усуваеться активаторами сукцинатдег1дрогенази - 1зоцитратом. глутаматом. р-ок-сибутиратом. а-гл1церофосфатом. Однак', в нашему випадку. 'гальмування окисления сукцинату не пов'язане з нагромадженням океалоа-цетату. ос.к1льки активатор сукцинатдеПдрогенази !зоцитрат но зн1мае його", а нав!ть посилюе.

В л1тератур1 вказуеться на гальм1вну роль а-кетоглутарату : ГДФ на окисления сукцинату в. МХ (Саакян. 1976: АИЛтегоу, Враховуючи ц! дан!, ми припустили, що гальм1вна д!я АХ ни окисления сукцинату може бути опосередкована через ГТФ. синтез активуеться АХ-ом в процес! субстратного фосфор-клевания. л ч< :'.ъ

1дентиФ1кац11 участ1 окисления а-кетоглутарату 1 субстратного фосфорилювання в механ1зм1 гальмуючого впливу АХ на окисления сукцинату ми застосували ам1нооксиацетат - 1нг1б1тор трансам1наз-ного утворення а-кетоглутарату. а також арсен1т - 1нг1б1тор субстратного фосфорилювання. 1з рис.6 видно, що ам1нооксиацетат 1 ар-сен1т повнЮтю усувають гальм1вний вплив АХ на окисления сукцинату. Враховуючи ц1 дан1. можна стверджувати. що гальмування окисления сукцинату .опосередковано через активац1ю субстратного фосфорилювання 1 нагромадження гуан1лових нуклеотид!в.

«¡100

(Б

О г

Рис.6. Усунення ам1нооксиацетатом (А) 1 арсен1том (Б) галь-м1вно! д11 АХ на окисления сукцинату в МХ печ1нки щура. 113-сукцинат. 2 - сукцинат + ам1нооксиацетат. 4 - сукцинат + арсен1т.

Ю. СинеоИзм д!1 введених в орган!зм а-кетоглутарату N8 1 ш:етплхол1ну на дихання м!тохондр1й 1 нейрогуморальний статус ор-0держан1 результата вказали на 1снування сильного регу-ляторного зв'ярку м1ж д1ею АХ 1 обм1ном а-кетогл^тарату в МХ. 3 'м^го боку. в1домо, щод1я катехолам1н1в т1сно пов'язана з акти-клць'в окисления в МХ сукцинату (Бабский и др., 1985). Ми припус-цо субстрати в кожн1й пар1 е не т1льки джерелом енергП, ало : внконують специф1чну сигнальну функц1ю впливу на активуючий 1х скисл«ння нейротрансм1ттер. Це припущення п1дтверджувалося да-

ними про стимуляц1ю сукцинатом секрецП катехолам1н1в 1 1нг1бу-вання о-кетоглутаратом хол1нестерази (Каранова. 1976: Иаеуэку еь а1.,1982). Зраховуючи ц1 дан1. ми досл1дили вплив а-кетоглутарату Иа введеного в орган1зм на окисления субстрат1в у МХ мЮкарду 1 печ1нки. а також активнЮть хол1нестерази 1 р1вень АХ у. кров1 та тканин1 печ1нки.

Виявилось, що при досл1дженн1 д11 введеного а-кетоглутарату. N3 на окисления субстрат1в були одержан1 так1 ж результата, як 1 при д11 АХ. Введения тваринам а-кетоглутаратату На стимулюе на 88% окисления внутр1шньом1тохондр!ального а-кетоглутарату в МХ пёч1нки щура. Активац1я окисления а-кетоглутарату його введениям зв'язана з 1стотним зб1льшенняи ефективност! спряжения дихання 1 фосфорилювання. Це узгоджуеться з д1ею АХ на коеф1ц1ент АДФ/0, причому ефект а-кетоглутарату Иа нав1ть перевищуе ефект АХ. 1нший аспект д11 АХ на окисления субстрат1в в МХ - гальмування окисления ф1з1олог1чно! концентрацП сукцинату (0.25-0.35мМ), також в1дтворюеться при введенн1 тваринам а-кетоглутарату Иа. Як 1 у випадку введеного АХ, д1я введеного а-кетоглутарату N3 сильн1ше виражена в МХ м1окарду, як1 м1стя'ть менше ендогенних субстрат1в.

0станн1й аспект сп1вставлення д!1 а-кетоглутарату На 1 АХ на .дихання МХ полягав у пор1внянн1 1х дИ на окисления а-кетоглута-рату, утвореного шляхом- переам1нування глутамату 1 малату. У ви^ падку д1! введеного а-кетоглутарату На ми також. виявили актавую-чий вплив на окисления сум1ш1 глутамату з малатом, а також п1'ру-вату з глутаматом, що призводить до утворення ендогенного а-кетоглутарату шляхом переам1нування. Виявилось, що об'ем чутливого до1 ам1нооксиацетату дихання значно вищий у МХ досл1дних тварин 1 стимулюючий ефект 1нтермед1ата • повн!стю .усуваёться 1нг1б1тором переам1нування.

Таким чином.. по впливу на дихання 1 окисне фосфорилювання в МХ д!я введеного а-кетоглутарату 1 АХ виявилась практично ш-.ч-тичною. Виникло питания - чи не опосередкований ефект а-кс-тоглу-тарату N а через АХ. можливо; через 1нг1бування хол!кест>;й--;и (Ул-

ранова, 1976).- Результата досл1джень показали, що через 30 хв. п1сля введения тваринам а-кетоглутарату Na холШестеразна активность знижуеться в ц1льн!й кров1 на 495?, а в тканин1 щдшлунково! залози щура в 4. 2.7 1 1.7 рази. в1дпов1дао через 30. 60 1 180 хв. пюля введения 1нтермед1ату (рис.7.А). Поряд 1з зниженням хо-л1нестеразно! активноот1 спостер1гаеться Ютотне зб1льшення р1вня АХ у тканинах печ1нки на 60» 1 в п1дшлунков1й залоз1 (рис.7.Б). Одночасно спостер1гаеться зниження на 4535 вм1сту адренопод1бних рзчовин у ткани«1 печ1нки. 5-тк ■ денне хрон1чне по!ння тварин а-кетоглутаратом . Na призводить до зниження вм!сту адренал1ну 1 норадренал ну в тканин1 печ1нки на 22 1 17%. в1дпов1дно. Таким чином, виявлений нами ефект д1I а-кетоглутарату Na, очевидно, опосередкований через п1двищення активност1 хол1керг1чно! системи орган1зму. На це вказують результата дослШв 1з блокадою хол1но-рецептор1в, а також сп1льне введения АХ 1 а-кетоглутарату Na. Блокада М-хол1норецептор1в атроп1ном майже повнЮтю усувала ефект введеного а-кетоглутарату Na (рис.8. А 1 Б). СШльне введения АХ 1 субстрату значно посилювало активуючий вплив на АДФ-стимульова-не дихання (рис.8. В).

ному перфузозаному cepul щура. В1домо, що ефект введеного в органам АХ на енергетичний обм1н може. бути опосередкований через Са-гнго нейрогуморальних ланок орган1гму. Зокрема, в1домо. що АХ стакулюе зв1льнення катехолам1н1в 1з-мозкового шару наднирникИз (Oreraberg. Zlnder,1982). зв1льнення 1нсул1ну 1з 0-кл1тин п1дш~ лунково5 залози (Lundguiat, 1982) 1 т.д. 3 метою виключення ви-¡v-ur.'i.Vihiix внлив1в ми досл1дили ефект АХ на енергетичний обм1н в 1зря.-,оь;дних перФузованнх органах - cepul 1 печ1нц1 щура.

Ггзу.чьтлТи досл!джень вказали на те, що АХ викликае дозоза-зяаження шьпдкост! коронарного кровотоку, а також добутку чл-'тоти скорочення серия.на систол1чний тиск кров1; Однак. досто-;!;;■:)! ;;у!Н1! вШзначавться при високих дозах АХ (1х10'71 1хЮ"6М).

АХ u*10"*M) не викликае достов1рних зм1н. Тому ця

ЗО 6С> 160

50 60 180 х» А Б

Рис.7. Вплив введеного в орган1зм а-кетоглутарату N3 (20 мг/ЮОг) на вм1ст АХ (А) 1 хол1нестеразну активн1сть (Б) у ткани-н1 п1дшлунково1 залози.

Рис.8. Усунення атроп1ном (Б) 1 п1дсилення АХ (В) стимулюю-чого ефекту а-кеторлутарату На (А) на дихання НХ печ1нки щура.

Субстрат окисления - а-кетоглутарат.

доза АХ стала основною при оц1нц1 впливу мед1атора на енергетич-ний обм1н. .

На рис.9 представлений 3,Ф-ЯМР спектр концентрац1й фосфорв-м1оних сполук у тканин1 м1окарду у контрол1 1 за д11 р1зних доз АХ. Перш1 три п1ки в1дображають (зл1ва направо) концентратI фос-фомоноестерази. неорган1чного фосфату 1 фосфодиестерази; два наступи! - креатинфосфату (КФ) 1 АТФ. Комп'ютерний перерахунок ксн-центраЩй даних сполук показав, що АХ у доз1, в як1й не викликае зм!н показник1в механ1чно1 д1яльност1 серця, призводить до досто-в1рного зростання концентрат I креатанфосфату на 20% 1 зменшення вм!оту АДФ на 42% 1 АМФ на 69% 1 зростанню на 48% фосфатного по-тенШалу (АТФ/АДФ - АМФ). Так1 зм1ни у в1дношенк' фосфокреатину 1 аден1лових нуклеотид!в, а також зростання фосфатного потенЩалу можуть вкаэуЕати на стиыулюючий вплив АХ та енергетичний оСм!н.

АХ

/л

•в ■ <0 MAX

контроль пкля 107М АХ

Одночасне вим1рювання швидкост! поглинання кисню показало, що ви-явлена стимуляц1я енергетичного обм1ну в1дбуваеться без активацП споживання кисню. Б1льше того, виявляеться тенденц1я до його зни-ження. Визначення в1дношення м1ж оксигенованою 1 дезоксигенованою формою м1оглоб1ну в тканин! серця вказало, цо при дозах, менших 2.5x10"• М. переважае оксигенована форма. тод1 як при б1льших дозах - дезоксигенована.

Тенденц1я до зниження поглинання кисню. & також зниження коронарного кровотоку 1 зростання дезоксигеновано! форми м1оглоб1ну при зростанн1 дози АХ - вс1 ц1 фактори могли стати причиною 11 j активацП гл1кол1зу 1 иагромадження в

^^АМ.контроль тканин1 вм1сту лактату. Однак, вм1ст

лактату не т1льки не зб1лыиуеться, але Ictotho зменшуеться як п1д впливом |i I 1x10" 9 М АХ "(на 3955). так 1 2 х10"'М АХ

к^^^А^Х ""ТГ1" <на' 40?). Вм1ст п1рувату при цьому п(сля ю мах Д0СТ0В)[рН0 не зщнюаться. В1дношення .

п1руват/лактат. яке вказуе на цитоп-лазматичне в1дношення НАД /НАДН (Williamson et al.,1966) Ictotho зрос-

тае в кл1тинах серця (на 35% при доз1 1хЮ"9М АХ). Визначення вмЮту гл!ко-гену в заморожен1й тканин1 вказало на те, що в1н зростае п1д впливом АХ з 0,012 ± 0,003 мг/мг б1лка до 0,02 ± 0,0008 мг/мг б1лка.

Одержан! дан1 можуть вказувати на те. що виявлена стимуляц1я енергетичного обм1ну не пов'язана з активац1ею гл1кол1зу. Причиною таких зм1н, очевидно, може бути, виявлене на MX значне зростання ефекти'вност1 окисного фосфорилювання.

12. Вплив аиетилхол!ну на вм!ст аден!лових нуклеотиЛв в

loWx

wm^J

ikx

контроль

Рис.9.31Ф-ЯМР спектр 1зольованого перфузо-ваного серця щура.

1зольован1й перфузован!й печ1щ,Ц. На 1зольован1й перфузован1й пе-ч1нц1 щура встановлено, що низька доза АХ (1хЮ"7М) призводить до лростання конценграцИ АТФ. Одночасно, на в1дм1ну в1д серця, дос- ■ тов1рно зростае концентрац1я АДФ 1 АМФ. Очевидно, це вказуе на те, що поряд з активац1ею синтезу АТФ мае м1сце 1 активац1я його г1дрол1зу. Додавання в перфузат високо! дози АХ (1хЮ"в М) викли-кае достов1рне зниження концентрат 1 АТФ 1 зростання р1вня АДФ, АМФ 1 Фн. Так1 зм1ни р1вня аден1лових нуклеотид1в, очевидно, зв'я-зан! 1з зниженням оксигенацП тканин внасл1док викликаного АХ звуження судин печ1нки. Так нами показано, що АХ викликае дозоза-лежне зниження швидкост1 циркуляцП в систем1 вор1тня, черевна 1 печ1нкова вени. На це також вказуе зниження АХ-Ном (1хЮ~в М) поглинання кисию, яке слабо виражене в безкальц1евому розчин1 1 р1зко-зростае при додаванн1 2.мМ СаС12.

Визначення вм1сту п1рувату 1 лактату в заморожен1й тканин1 печ1нки показало, що концентрац!я останнього достов1рно не зм1ню-еться п1д впливом малих доз АХ (1-5хЮ"7М) 1 дещо Шдвищуеться -при велик1й доз1. Концентрац1я п1рувату 1стотно зменшуеться (на 31% при доз1 АХ 1хЮ"7М). а це призводить до зменшення в1дношення п1руват/лактат. яке в1дображае цитоплазматичне в1дношення НАД /НАДН.

13. Д1 я ацетилхол!ну на глюконеогенез в 1зольован1й перфузо-ван!й печ!нп1. Ми припустили, що активац1я г1дрол1зу АТФ п1д д1ею АХ зумовлепа стимуляцию в печ1нц1 глюконеогенезу, який потребуе значного еиергетичного забезпечення. 3 метою вияснення впливу АХ на глюконеогенез у перфузований розчин додавали лактат 1 п1руват - субстрата для глюконеогенезу. Результата досл1джень показали, що як додавання в перфузат лактату 1 п1рувату, так 1 АХ (1хЮ"7М) викликало стимуляц1ю швидкост1 поглинання кисню. Вим1рювання кон-центрацН глюкози в пробах, взятих через кожн1 5 хв в1д початку експерименту 1з витоку в1д печ1нки. вказало на те, що продукц1я глюкози достов1рно зростае як у випадку додавання лактату 1 п1ру-вату, так 1 АХ. В окремих експериментах тканину ПеЧ1нки заморожу-

валк для визначення вм1сту гл1когену. Виявилось. що вм1Ст гл1ко-гену зростае п1д вплквом АХ паралельно 1з зб1льшенням продукт! глюкози.

Ефект АХ реал1зуеться через М-хол1норецептори, оск1льки 1х блокада атроп1ном повнЮтю усувае стимулюючий ефект мед1атора на прсдукц1ю глюкози (рис.10. 2). На користь того, що зростання концентрат! глюкози оОумовлено II утворенням у процес1 глкжонеоге-незу . а не внасл1док розпаду гл1когену. св1дчить той факт, що ам1нооксиацетат усувае стимулюючий ефект АХ (рис.10. 3). А як в1-ломо, ам1нооксиацетат переривае шлях утворення глюкози з лакгату (СейеГЬашп еь а!.. 1973).

Рис.10. Усунення атроп1ном (2) 1 ам1нооксиаце~атом (3) сти-мулюючого ефекту АХ (5хЮ~7М) на продукц1ю глюкози з лактату (1) в 1зольован1й перфузован1й печ1нц1.

Рис.11. Вплив АХ (1хЮ"7М) на окисления а-кетоглутарату (1). глутамату 1 малату (2) 1 сукцинату (3) в МХ, вид1лених з 1зольо-вано! перфузовано! печ1нки щура.

Сдночасно 1з реестрац1ею швидкост! поглинання кисню 1 продукт! глюкози ми проводили вим1рювання концентрац!I аден1лових нуклеотид!в методом ядерно-магн1тно резонансно! спектроскопП. Вивчення 31Ф-ЯМР сдектр1в, одержаних з 1зольовано1 перфузовано!

45 50 55 60 65 Час перфузИ, хв

печ1нки, показало, що во! три п1кк АТФ зкачко зменшуються П1д впливом АХ (1хЮ"6М). В цих умоеак ам!нооксиацетат 1 Еерапам1л повн1стю усувають ефект А.Х.

14. Регуляы1я апети.пхол!ном дихання 1 оуксного Фосбошлюван-ня в MlToxoHZPlflx. ВИД1ЛС-НКХ 1з 130ЛЬСВ5Н01 пер^узовано! печ!нки. На рис.11 представлен1 результата дос.Иджекь впливу введеного в перфузат АХ на дихання 1 окисне фосфорилюзання в МХ. вид1лених 1з 1зольовако! перфузовано! печХкки. Видно, ш,о АХ призводить, як 1 при його введенн1 в орган1зм. до значно! активацП АДФ-стимульо-ваного дихання при окисленн! а-ке?оглутарату. Ютотною особли-в1стю тако! активацП е значнз Шдвищення ефективност1 окиского фосфорилюзання. Коеф1ц1еит АДЗ/0 при окисленн! а-кэтоглутарату зростае на 40%. значно сксрсчений 1 чао йосфор.'.лквання додано! аДФ. Коеф1ц1ент АДФ/Дг зростае на 9СЯ. Наотупним аспектом пор1в-нянкя дП АХ при його введенн! на р!вн! орган1зму 1 при додаванн! в перфузат. е його вплив на окисления сумШ глутамату з малатом. що забезпечуе включения переам1нування глутамату з утзоренням а-кетоглутарату в аспартатам1нотрансферазн1й реакц11. 1з рисунка видно, ¡до АХ. як 1 при його введенн! ln vivo, призводить до активацП АДФ-стимульованого дихання при окисления сум1ш1 глутамату з малатом. Однак. на 1зольован1й печ1нц1 не спсстер!гаеться галь-м1вного впливу АХ на окисления сукцинату. При окисленн1 цього субстрату проявляеться нав1ть активаЩя АДФ-стимульованого дихання. Проте, в даному випадку не в1дм1чаеться достов1рних зм1н в 1нтенсивност1 (АДФ/ди 1 ефективност! (АДФ/0) окисного фосфорилювання.

15. Вплив внутр1шьовенного введения аиетилхол1ну на Флюо-ресиенп1ю НАДН 1 швидк!сть поглинання кисню тканиною серия собаКИ. Результата досл1джень показали, то АХ, введений в орган1зм. викликае двохфазну зм1ну флюоресценцП НАДН в c¿pul ( рис.12): короткочасне ( 5-10 хв.) п1двищення флюоресценцП НАДН прстягсм

Ш'скцП АХ 1 довготривале (35-50 хв.) зниження флюоресценц11 НАИН (окисления п1ридиннуклеотид1в) п1сля при гашения введения АХ. Овиочасна реестраЩя артер1ального тиску показала, що його зниження в1дбуваеться т1льки протягом 1н'екц11 АХ. а зразу к за I! припиненням цей показник повертаеться до норма. Остание. очевидно. вказус на те, що метабол1чний ефект АХ значно б1льи пролонго-ваний в час!, н1ж його д1я на механ!чн1 параметри.

Рис.12. Вплив введеного АХ на флюоресценЩю НАГЛ в ткакин1 л1вого шлуночкя серия собаки. Окорочен! позначення: Р - рефлекШя: Ф - флюоресценШя; КФ-кс-ректована флворесиенц1я (КФ> Ф - Р); АрТ-артер1-альний тиск.

Визначення напруження кисню в кров1. взято! з стегново! ар-тер11. показало, що АХ призводить до зниження Р02 , як п1д час його введения, так 1 п1сля припинення 1н'екц11. 1 цей ефект також тривае в час! 35-50 хв. Визначення швидкост1 поглинання кисню по методу Рука 1 Фейла (Rooke, Felgl.'1982) показало, ко як п1д час введения АХ, так 1 через 15 хв. п1сля припинення мае Mlcue зки-аення спокивання кисню. Ефект б1льш вираженкй при 1н'екц13 низь-ккх концентратй АХ (0.22 мл lxiO"6 М АХ за 1 хв.). !з зб!львен-ня.ч концентрат*! АХ ней ефект зменшуеться 1 в1дсутн1й при зисок1й кснцем^.щП мед1атора (0.22 мл 1хЮ"4 М АХ за ! хз.). Це. 'очевидно, зв'язано з ьид1ленням серця при високих дозах АХ катехола-vlülB (Cabrera et al..1966) або давно б1домим у ф!з!слог1! явищвм

• 100% р о

-IOO*

Ф о -«00*

•100% Т КФ о t

->О0%1

АрТ н>

гоо юо о*

ft*e»-MM« АХ 10, И м/х» 10.22 нл/*«!

í L.

висковзування серия з п1д впливу' блукаючого нерва (ШйНпз е1 ¿1.. 1973). Звертае на себе увагу той факт, що незважаючи на зни-. ження напруження кисню в кров1 1 зменшення його поглинання серцем пЮля припинекня 1н'екц11 АХ. флюоресценцЮ НАДН зсуваеться в сторону окислених Форм. Ц1 дан1 добре узгодкуються з данями С.К.Горд1я 1 сп1вавтор1в (1977), як1 вказують на зниження Р02 1 п1двищення окисно-в1дновного потенц1алу (превадювання окислених Форм) в тканин! слизово! оболонки шлунка п1д впливом АХ.

Внутр1н'ньовенне введения тваринам норадренал1ну призводить до зменшення флюоресценцП НАДН (окисления п1ридиннуклеотид!в) 1 проходить на фон1 и1двищення артер1ального тиску 1 тиску у л1вому шлуночку серця. При цьому швидкЮть поглинання кисню серцем собаки зростае на 52%. .

Таким чином, як п!сля 1н'екц1! АХ, так 1 норадренал!ну в1д-буваеться окисления п1ридиннуклеотид1в, що може вказувати на ак-тизац1ю в обидвох випадках окисних процес1в в кл1тинах. Однак, Ыдм1нн1рть у д11 двох мед1атор1в полягае у р1знонаправлен1й д1! на швидкЮть споживания кисню тканиною серця, що, очевидно, зу-мовлено активацЮю обм1ну в МХ двох р1зних енергетичних субстра-т1в - а-кетоглутарату 1 сукцинату, окисления яких обумовлюе р1зну ефективнЮть окасного фосфорилювання.

16. Вплив апетилхол!ну на параметри креатинк!назно! реакШ! в серп! собаки. вим!ряно! З-Д-Ф-ЯМР. При вим1рюванн1 31Ф-ЯМР спектр1в з серця собаки нами не було виявлено достов1рних зм1н в концентрат ях креатинфосфату (КФ). АТФ. АДФ. 1 Фн. Очевидно, в орган!зм1 сильно виражен1 процеси гомеостазу р1вня макроерПв. В1домо. що р1вень АТФ' у м!окард1 п1дтримуеться пост1йним завдяки двом х1м1чним реакц1ям: 1) синтезу АТФ в процес1 окисного фосфорилювання в МХ - найб1льш потужне джерэло синтезу АТФ у серЩ; 2) ресинтез АТФ в креатинк1назн!й реакц11. в процес! яко! високо енергЮована фосфатна група з КФ преноситься на .-.ДФ з утворенням АТФ. Креатинк1назний ресинтез АТФ е досить оперативним. значно

эростас за умов г1дрол1зу АТФ 1 моке вЩграти значну роль у п1дтриманн1 гомеостазу АТФ (Blttl. Ingwall. 1SS5). На субкл!тин-кому 1 органному р1внях нами було показано, що синтез АТФ у про-цес1 окисного фосфорилювакня зростае п'1д впливом АХ. 1нший шлях -рескнтез АТФ в процвс! креатинк1назно! реакцП, ми досл!дили методом 31Ф ЯМР. Зокрема. ми вивчили так! параметра креатинк!назио1 реакцП, як константа Ще! реакцП (Kf) 1 в!дносне утворення АТФ . з КФ. яке дор!внюе добутку КгхМ0КФ. де МаКФ - початкова концант-рац1я КФ (Spenser et al..1988). Ця реакц!я проходить зг!дно з р1внлниям:

КФ2* + Mg-АДФ'. + Г Г Kg-АТФ®- + К або спрошено КФ - АТФ.

Результата досл1джень показали, що як константа швидкост1 креатинк1назно! реакцП Kf. так 1 ператеоренкя КФ - АТФ, вим!ряне по К;хМ0КФ, знижуеться як протягом. так i п!сля 1н'екц11 АХ. На в1дм1ну в1д АХ норадренал1н приводить до зростання Kf. а також KrxtioK$.

0держан1 дан! можуть вказувати на те, що синтез АТФ в проце-cl окисного фосфорилювання, очевидно, е достатн1м для забезпечен- . ня енерПею стимульоваких АХ в!дновних процес1в. При д11 норадре-нал1ну активуеться як. синтез АТФ у MX (Кулинский и'др., 1976; Бабский, Шостаковская, 1984), так 1 його реоинтез в креатинк1наз-н!й реакцП.

17. Хол!нерг!чний статус орган!зму 1 п!двишення ейективност! спряжения дихання 1 Фосйорилювання в м!тохондр!ях печ!нки в ' пронес! адаптапП тварин до г!покс1Г. В1домо, що вм1ст АХ значно ви-щий, а хол1нестеразна активнЮть нижча у високорезистентних тварин у пор!внянн1 з низькорезистентними (Вадзюк, 1983). Враховуючи ц! дан!, да досл!дили динам!ку зм1н в окисЛенн! енергетичних субстрат1в у Процес1 адаптацП тварин до г1поксично! г1поксН (7000м) 1 сп1вставили з bmIctom АХ в р1зних тканинах.

На рис. 13 представлена динам!ка зм1н дихання ! окисного фос-форилавання в ИХ печ!нки щура у пор!внянн! 1з зм!нами вм!сту аце-

тилхолшу в тканит печ1нки, серця 1 Шдшлунков'о! залози щур1в. Видно, що в перш1 два дн1 адаптацП тварин до г1покс1! мае мЮце' активац1я окисления в м1тохондр1ях сукцинату (1). що проявляется в 1стотному п1двищенн1 швидкост! АДФ-стимульваного дихання при окисленн1 цього субстрату. В той же час не спостер1гаеться досто-в1рних"зм1н в окисленн1 НАД-залежного субстрату а-кетоглутарату (2), а також 1нших НАД-залежних субстрат1в. Одночасно зменшуеться

% З'-Шг /-В векь 12 дет <ввень %

140

120 100 60 15 «0

| 60 i 40

I 20

з 3

х£1

а 6

'а б в

1 -2

к Ъ В

1 2

140 320 1со

80 60

80 Я

60 д

40 5 о

20 |

Рис.13. Пор1вняльний анал1з зм1н вм1сту АХ в тканинах печ1нки (А), серця (Б) 1 Шдшлунково! залози (В) 1з зм1нами в окисленн1 сукцинату (1) 1 а-кетоглутарату (2) в МХ печ1нки в процес1 адаптацП щур1в до г1побарично1 г!поксП.

вм1ст ацетилхол1ну в тканинах печ1нки (а), серця (б) 1 Шдшлунково! залози (в), що очевидно вказуе на превалювання активност1 в даний перЮд симпатоадреналово! системи. Одначе, починаючи з 7-го дня адаптацП зазначен! процеси 1стотним чином зм1нюються: в тканинах печ1нки 1 серця значно зб1льшуеться-вм1ст ацетилхол1ну. а в м!тохондр!ях розвиваеться активац1я окисления 1ншого субстрату ЦТК - а-кетоглутарату. Характерна для перших дн1в адаптацП акти-вац1я окисления сукцинату в1дсутня, а в деяких експериментах спостер!гаеться гальмування його окисления. Стимуляц1я АДФ-сти-

мульованого дихання при окисленн1 а-кетоглутарату на 7, 12 1 16-й день адаптац11 становить 16. 38 1 46 55. в1дпов1дно. 1з рисунку 13 видно, що в МХ печ1нки адаптованих до г1покс11 щур1в значно змен-шений час фосфорилювання додано! АДФ при окисленн1 а-кетоглутара-ту. що в1дображаеться в значному п1двищенн1 1нтенсивност1 (АДФЧЛО окисного фосфорилювання (15455, 12-й день адаптацП). Важливою стороною зм1н енергетичного обм1ну е значне п1двищення коеф1ц1ента спряжения дихання 1 окисного фосфорилюваня АДФ\0 на 30-40Ж. На п1двищення коеф1ц1ента спряжения дихання 1 фосфори-ю-вання в МХ вказуе також зростання дихального контролю (УЗ\У4) на 9. 45 1 53% на 7. 12 1 16-й день, в1дпов1дно. Сл1д в1дм1тити в1д-сутн1сть достов1рних зм1н при окисленн1 1ншх субстрат1в ЦТК. • Ми ■ припустили, що така виб1ркова стимуляц1я окисления а-кетоглутарату можлива за рахунок активацП ам1нотран"сферазних реакц1й. ■ Про участь процес1в переам1нування в процес1 адаптацП тварин до г1-поксП судили в досл1дах при додаванн1 до МХ сум1ш1 глутамату 1 малату. а також п1рувату та глутамату - субстрат1в; як1 включа-ються в процес переам1нування з утворенням а-кетоглутарату (Конд-рашова, 1989, 1991). Виявилось, що при окисленн! сум1ш1' п1рувату 1 глутамату. а також глутамату 1 малату спостер1гаеться ч1тка ак-. тивац1я АДФ-стимульованого дихання, яка повн1стю усуваеться 1нг1-б1тором переам1нування - ам1нооксиацетатом. Очевидно, що в даному випадку ам1нооксиацетат переривае ам1нотрансферазний шлях утво-рення а-кетоглутарату. а як було показано вищё, окисления' саме цього субстрату активуеться на 7-16 день адаптацП тварин до г1-поксП. •

Таким чином, виявлен! в процес 1 адаптацП тварин до г!покс11 зм1ни в нейрогумор.альному статус1 орган1зму корелюють 1з зм1нами окисления субстрат!в в м1тохондр!ях. Очевидно, 'в перш1 дн1 адаптацП Ипокс1йний фактор виступае для тварин стресорним з п1дви-щенням активност1 симпатоадреналово! системи. В цей перЮд 'мае м1сце активац1я окисления сукцинату - субстрату, який активуеться п1д впливом катехолам1н1в (Бабский и др.. 1985) 1 який забезпечуе

п1двищення синтезу АТФ при зниненому к. к. д. (ефективнЮть окисно-го фосфорилювання при цьому знижуеться ). Однак при багаторазово-му повторенн1 впливу г1покс1йного фактора розвиваеться пристосу-вання енергетичного обм1ну до нестач1 кисню. яке виражаеться на р1вн1 МХ у п1двищенн1 спряжения дихання 1 фосфорилювання. Меха-н1зм цього явища полягае в наступному : "шунтуванн1"'циклу три-карбонових кислот за рахунок активацП ам1нотрансферазних реакц1й 1 виб1рков1й активацП окисления а-кетоглутарату. що призводить до включения в роботу вс1х пункт1в спряжения. Як нами було вище показано, 1нтенсиф1кац1я окисления а-кетоглутарату веде до поси-лення субстратного фосфорилювання 1 синтезу ГТФ/ необх1дного для синтетичних анабол1чних процес1в. 3 цим, очевидно, зв'язане п1д-вищення ваги т1ла, тварин, адаптованих до г1покс11 (Аршавский, 1982).

0держан1 дан1 вказали на ч1тку кореляц1ю м1ж вм1стом ацетил-хол1ну та окислениям а-кетоглутарату, а також зв'язаним з ним п1двищенням ефективност! окисного фосфорилювання. Цей факт добре узгоджуеться з виявленою нами активац1ею АХ окисления а-кетоглутарату 1 Шдвищенням ефективност! окисного фосфорилювання. Остан-не вказуе на важливу роль АХ'у формуванн1 неспециф1чно! адапта-ц1йно! реакц11 орган1зму до д11 г1покс1йного фактора через вплив на енергетичн1 процеси в МХ його кл1тин.

18. Вплин а-кетоглутарату На 1 апаптапП тварин ло Ппоксич-

на!_ПпотеП на постстршШ зм!ни. енергетичного мМт в м!то-

хондр!ях м!окарду. В1домо, що у стресорних ситуац1ях. зокрема при 1моб1л1зац1йному стрес1, розвиваеться г1перактивац1я окисления сукцинату (Кондрашова. Григоренко, 1981. 1985). Це в1дбуваеться внасл1док викиду в кров велико! к1лькост1 катехолам1н1в, а як в1-домо, катехолам1ни стимулюють окисления в МХ сукцинату (Бабский и др., 1985). Г1перактивац1я окисления сукцинату стимулюе механ1зми самообмеження ефекту, зокрема в1дбуваеться нагромадження оксалоа-цетату - метабол1ту. який обмежуе окисления сукцинату (Кондрашо-

- 34 - ,

ва, Григоренко. 1981, 1985). Поряд з активац1ею окисления сукци-нату мае м1сце поглинання МХ велико! к!лькост1 калыЦю (Гайнутди-ноз, Абибова, 1985),- що може викликати роз'еднання спряжения ди-хання 1 фосфорилювання в МХ (ОгееЮ. Ваитгискег, 1982). Вказан! зм1ни призводять до поруиення енергетичного обм1ну в МХ. У зв'яз-ку з цим актуальною е проблема пошуку речовин 1 метод1в, що запо-б1гають стресорним пошкодженням дихання 1 окисного фосфорилювання в МХ.

Одержан! нами результата вказали, що 1 введения тваринам а-кетоглутарату Ка, ! адаптац1я тварин до Ппоксично! г1покс1! призводять до значного зростання спряжения дихання 1 фосфорилювання в МХ. Кр1м цього, в умовах роз'еднуючо! д1! сильних стре-■ сорних вплив1в на спряжения дихання 1 фосфорилювання Ютотну роль може вШграта актавований в обох випадках процес субстратного фосфорилювання 1 синтез ГТФ. Враховуючи це, ми досл1дили роль по-передньо! адаптацН тварин до г1поксично! г1покс1! (7000 м., 12 дн!в по 4 год.), а також триденного введения тваринам а-кетоглу-тарату На на постстресорн! зм1ни енергетичного обм1ну в МХ мЮ-карда. На рис.14, А представлен1 д1аграми дихання МХ контрольних ■ тварин (тонка л1н1я), тварин, пШаних 24-годинному 1моб1л1зац1й-ному стресу (л'1н1я середньо! товщини), а також адаптованих до П-поксично! г1покс1! (7000 м., 12 дн1в по 4 год.) щур1в, як1 п1сля ' цього п1ддавалися 24-годинному 1моб!л1зац!йному стресу • (товста л1н1я). Видно, що 1моб1л1зац1йний стрес призводить до гальмування окисления сукцинату. Це гальмування зв'язано з нагромадженням ок-салоацетату, оск!льки усуваеться'додаванням до МХ 1зоцитрату та •глутамату (2 1 3). 1нша картина спостер1гаеться у попередньо адаптованих до г1покс11 щур1в.' 1моб1л!зац!йний стрес не призводить до гальмування окисления сукцинату, а. навпаки, спостер!га-еться активац1я*його окисления. При цьому активац1я окисления сукцинату не знаходиться в пперактивному стан!, оск1льки не призводить до нагромадження в МХ оксалоацентату. Додавання до МХ м!окарду активатор!в сукцинатдег!дрогенази 1зоцитрату ! глутамату

не п1двищуе, а нав1ть знижуе АДФ-стимульоване дихання МХ (2 13).

адф

А Б

Рис.14. Вплив попередньо! адаптац11 тварин до г1поксично! г1-покс11 (А) 1 триденного введения а-кетоглутарату Иа (Б) на пост-стресорн1 зм1ни дихання МХ мЮкарду щура. Тонка л1н1я - МХ конт-рольних тварин; середня - 24-год. 1моб1л1зац1йний стрес; товста -адаптащя тварин до ПпоксП або введения а-кетоглутарату Иа + 24-годинний 1моб1л1зац1йний стрес. А. 1 - сукцинат; 2 - сукци-нат + 1зоцитрат; 3 - сукцинат + глутамат; Б - сукцинат.

Такий же ефект ми спостер!гали ран1ше при д11 АХ.

Очевидно, за умов попередньо! адаптацП тварин до ПпоксП, окисления сукцинату не переходить в Нперактивний (загальмований оксалоацетатом) стан. Останне надзвичайно важливе для повноц1нно-го енергетичного забезпечення функц1онально1 активност1 ор'ган1зму за умов дП сильних стресорних подразник1в.

Така ж сама законом!рн1сть проявляеться 1 . при попередньому

триденному по!нн1 тварин а-кетоглутаратом Иа, Як видно з рис, 14. Б тварини, що одержували а-кетоглутарат Иа реагують у в1дпов1дь на 1моб1л1зац1йний стрес ч1ткою активац1ею окисления сукцинату в МХ м1окарду.

Таким чином, одержан! результата вказали. що як адаптац1я тварин до г1покс11, так 1 введения тваринам а-кетоглутарату Иа п1двищують резистентн1сть енергетичного обм1ну м1окарду до д11 .

сильних стресорних вплив1в на орган1зм.

» * *

Проведен1 дослШення вказали на те. -що основним ефектом д11 АХ на енергетичний обм!н е п1двищення спряжения дихання 1 фосфо-рилювання. Цей ефект досягаеться дек!ль"ком$ шляхами: а)-виб1рко-вою активац1ею окисления НАД-залежного субстрату а-кетоглутарату; б) активац1ею ам!нотрансферазного шляху утворення цього субстрату; в) гальмуванням найб1лын 1нтенсивно окислювального субстрату сукцинату ГТФ. синтез якого активуеться АХ-ом у процес1 субстратного фосфорилювання. Результата досл!джень вказали на- Юнування. сильного регуляторного зв'язку м1ж д1ею АХ 1 а-кетоглутарату на р!вн1 орган1зму. Виявилось, що не т1льки АХ викликае активац1ю окисления 1 утворення а-кетоглутарату, гле 1 введения тваринам а-кетоглутарату призводить до п!двищення р1вня АХ у кров1 1 тканинах орган1зму. Ц1 дан1 св1дчать про 1снування мед1аторно-субс-тратно-нуклеотидно! системи: АХ - а-кетоглутарат - ГТФ (АТФ) -цГМФ, яка забезпечуе енерНею 1ндукован1 АХ-ом анабол1чн1 в1днов-н1 процеси в кл1тинах 1 яка реципрокна 1нш1й систем1: катехолам1-ни - сукцинат - АТФ - цАМФ (Кондрашова и др., 1985). Остання система забезпечуе енерг1ею стан п1двищено! функц1онально! активнос-т1, пов'язаний з виз1льненням катехолам1н1в 1 активац1ею катабо-л1чних процес1в. Дан1 про виб1ркове. Шдсилення окисления метабо-л1т1в циклу' Кребса узгоджуються 1з сучасними даними про структур-но-к1нетачну орган1зац1ю внутр!шньом1тохондр1альних мультифер-

ментних комплексу (Любарев, Курганов, 1987, 1989) 1 в1дпов1дають 1мпульсному режиму переходу в1д спокою до активност1 кл1тин 1 тканин в орган1зм1, що запускаеться вид1ленням гормон1в 1 мед1а-тор1в. У випадку д11 АХ активац1я хол1норецептора призводить до стимуляцП а-кетоглутаратдег1дрогенази 1 окисления'а-кетоглутара-ту (рис.15). Дей ефект, очевидно, реал1зуеться через 1они Са2*.

апрУ\-

Рис.15. Схема переключения окисления двох енергетичних субстрат^ - а-кетоглутарату 1 сукцинату при зм1н1 нейрогуморального тонусу в орган1зм1. ХР 1 АР - хол1но- 1 адренорецептори. Товста л1н1я - 1нтенсивне окисления, • тонка - загальмоване окисления. Розм1ри заштрихованих прямокутник1в умовно символ1зують актив-н1сть КГДГ 1 СДГ, а рад1альн1 л1н11 б1ля них - концентрацП сукцинату 1 а-кетоглутарату.

ШвидкЮть окисления сукцинату при цьому знижуеться внасл1док гальмування гуан1ловими нуклеотидами 1 в1дбуваеться нагромадження цього субстрату. Однак, п1сля активацП хол1норецептора наступае його десенсиб1л1зац1я, а в орган1зм1 наростае р1вень катехолам1-н1в, як1 активують окисления сукцинату (Бабский и др., 1985).

ЗдатнЮть МХ до швидкого переключения окисних процес1в на вико-ристання р1зних субстрат1в в1дпов1дае швидким зм).нам у коливаннях нейрогуморального тонусу орган1зму. Таким чином, взаемозв'язок м1ж нейротрансм1ттерами 1 енергетичними субстрататми призводить . до адекватного енергетичного забезпечення реципрокних ф1з1олог1ч-них отан1в кл1тан та орган1в орган1зму - спокою 1 активност1.

ВИСНОВКИ

1. Введения тваринам ацетилхол1ну викликае реципрокну зм1ну окисления в м1тохондр1ях м1окарду. печ1нки, Шдшлунково! залози 1 слизово! тонко! кишки двох субстрат1в трикарбонового циклу а-кетоглутарату 1 сукцинату - активац1ю 1 гальмування, в1дпов1дно. В обидвох випадках п1двищуеться ефективн1сть спряжения дихання та фосфорилювання. Вказана д1я ацетилхол!ну п1дсилюеться' введениям тваринам 1нг1б1тора хол1нестерази прозерину. а також б1льш вира-жена в м1тохондр1ях тканин, як1 перебувають п1д б1льш сильним впливом парасимпатично! нервово! системи 1 в тварин з б1льш вира-женим хол1нерг1чним статусом орган1зму. Д1я ацетилхол1ну на окис-• лення вказаних субстрат1в специф1чна," оск1льки не виявляеться при окисленн1 1нших субстрат!в трикарбонового циклу.

2. Найб1льш виражений ефект введеного з орган!зм ацетилхол1-ну проявляеться в м1тохондр1ях серця через 15 хв, а в м1тохондр1-ях печ1нки - через 30 хв п1сля введения. На'60 хв швидк1сть дихання 1 показники окисного фосфорилювання нормал1зуються.

3. Встановлено стимулюючий вплив ацетилхол1ну на спряжене з окислениям а-кетоглутарату субстратне фосфорилювання в м1тохонд-р1ях печ1нки щура 1 морсько! свинки, яке б1льш виражене у морсь-ко! свинки - тварини з- вищим хол1нерг1чним статусом у по'р1внянн1 з щурем.

4. Показана участь 1он1в кальц1ю в реал1зацП д1! введеного тваринам ацетилхол1ну на енергетичн1 процеси в м1тохондр1ях, на що вказуе п1двищення цитоплазматично! концентрат! кальЩю в

1зольоваиих геиатоцитах, зростання ивидкост1 транспорту кат1она в м!тохондрП 1 зб1льшення калыЦево! емност1 вид1лених органел пюля введения тваринам ацетилхол1ну.

5. Встановлено, що поряд з активац1ею окисления а-кетоглута-рату. ацетилхол1н стимулюе ам1нотрансферазний шлях'утворення цього субстрату в м!тохондр1ях.

6. Виявлено, що гальм1вний вплив ацеталхол1ну на окисления сукцинату в м1тохондр1ях опосередковуеться через продукта субстратного фосфорилювання 1 усуваеться арсен1том - 1нг1б1тором синтезу ГТФ.

7. Основний ефект д11 ацетилхол1ну. що полягае в стимуляцП окисления а-кетоглутарату 1 п1двищенн1 ефективност1 спряжения дихання i фосфорилювання. в1дтворений на 1зольован1й перфузован1й печ1нц1. Це св1дчить про прямий вплив ацетилхол1ну на енергетичн1 процеси в кл1тинах.

8. Показана стимулююча д1я ацетилхол1ну на г/юконеогенез 1 синтез гл1когену в !зольован1й перфузован1й печ1нц1.

9. Вплив введенного в орган1зм ацетилхол1ну на дихання та окисне фосфорилювання в м!тохондр!ях печ!нки опосередковуеться через М-хол1норецептори, оск1льки зн!маеться хол1ноблокатором ат-роп1ном, а в м1тохондр1ях серця через М- та Н- хол1норецептори. оск1льки усуЬаеться при сп1льн1й д11 атроп1ну та бензогексон1ю.

10. Виявлено синерг1зм у д1I введених в орган1зм ацетилхол1-ну 1 а-кетоглутарату Na на дихання 1 окисне фосфорилювання в м1-тохондр1ях серця 1 печ1нки. Показано п1дсилення ефекту д11 аце-тилхол1ну при його сум1сному введенн1 з а-кетолутаратом Na.

И. Встановлено, що введения тваринам а-кетолутарату Na призводить до зниження хол1нестеразно! актавност1 в кров1 1 зб1льшення вмЮту ацеталхол1ну в тканинах печ1нки 1 Шдшлунково! залози, що св1дчить про 1снування сильного регуляторного зв'язку м1ж д!ею ацетилхол1ну 1 а-кетолутарату на р1вн1 орган1зму. '

12. В умовах In vivo показано, що внутр1шньовенне введения ацетилхол1ну викликае окисления п1ридиннуклкотид1в у тканин! м1о-

карду собаки, яке вказус на активац1ю окисних процес1в у кл1ти-нах. Ц1 мед1атори спричиняють р1знонаправлену д1ю на швидкЮть поглинання кисню: п1двищення у випадку введения норадренал1ну 1 зникення у випадку ацетилхол1ну.

13. Показано, що п1двищення хол1нерг!чного тонусу в npouecl адаптацП тварин до г1поксично! г1покс11 викликае активац1ю окисления в м1тохондр1ях печ1нки а-кетоглутарату 1 значне зростання спряжения дихання 1 фосфорилювання.

14. Виявлено. що попередня адаптац1я тварин до г1покс11. а також введения тваринам а-кетоглутарату Na шдвищуе резистент-н1сть енергетичного обм1ну м1окарду до д11 сильних стресорних на-вантажень на орган1зм.

Список оснорних пу0л1кан1й по дисертанП;

1. Гордий С. К.. Долиба Н.М., Музыка Ф. В., Муращук М.М. О роли адрено- и холинорецепторов в регуляции интенсивности поглощения кислорода изолированными секреторными клетками //Нейрогумо-ральная регуляция клеточных механизмов секреторного процесса: Вест. Львов, ун-та. Сер.биол.- 1S85 - Вып.16. - С.34-47.

2. Гордий С. К.. Долиба Н.М., Музыка Ф.В.. Муращук М.М. Ре-ципрскное взаимодействие адрено- и холинорецепторов в регуляции интенсивности и эффективности дыхания секреторных клеток //Структурные и функциональные свойства биологических систем: Докл. МОИП. - 1985. - С.77-80.

3. Кондрашова М.Н.. Андреев A.A., Бабский A.M., Долиба Н.М. и др. Реципрокные саморегулирующиеся гормонально-субстратные системы: катехоламины-сукцинат, антагонисты катехоламинов - а-кетоглу-тарат //Физиология и биохимия медиаторных процессов:Тез. докл. IV Всесоюзн.конф., посвящен.' 85-летию со дня рожд. Х.С.Коштоянца. - Москва, 1985. - С. 160.

4. Шостаковская И.В., Долиба Н.М., Гордий С.К., Бабский A.M., Кондрашова М.Н. Активация ацетилхолином'окисления а-кетог-лутарата в митохондриях печени //Укр. биохим. нурн. - 1986.- Т.58, N5. - С. 54-61.

. 5. Гордий С. К., Долиба Н.М..' Музыка Ф. В.. Муращук М.М. Влияние ацетилхолина на интенсивность поглощения и эффективное использование кислорода изолированными клетками и митохондриями

секреторных тканей // XIV Всесоюзн.конф. по физиологии пищеварения и всасывания: Тез.докл.- Тернополь-Львов, 1986,- С.91-92.

6. Горд1й С.К.. ДолЮаМ.М.. Муращук М. М. Мед1аторна регуля-ц1я ефективност1 окисних процес1в в секреторних тканинах //XII Укра1нський Ф1з1олог1чний з*1зд: Тез.доп.-Льв1в. 1986. - С.94.

7. Шостаковская И.В.. Долиба н.М. Высокая чувствительность к ацетилхолину энергетического обмена в митохондриях поджелудочной железы // Молекулярные механизмы и регуляция энергетического обмена: Тез.докл. Всесоюз.симпоз. - Пущино. 1986. -С.146-147.

8. Долиба Н.М., Кондрашова М.Н.. Шостаковская И. В. Усиление субстратного фосфорилирования в зависимости от холинергического статуса животного // Вопросы эволюционной физиологии: Тез.докл. -Ленинград. 1986. - С. 84.

9. Бабский A.M.. Долиба Н.М.. Кондрашова'М.Н. Попеременность активации окисления субстратов в цикле Нребса, индуцируемая кате-холаминами и ацетилхолином // Вопросы эволюционной физиологии: Тез. докл. - Ленинград. 1986. - С. 28.

10. Бабский A.M.. Григоренко Е.В., Долиба Н.М. Реципрокные саморегулирующиеся гормонально-нуклеотидные системы: катехолами-ны-сукцинат-аденилаты; ацетилхолин-а-кетоглутарат-гуанилаты // Здоровье'человека в Сибири: Тез.докл.- Красноярск, 1986.-С. 50-51.

11. Долиба Н.М. Холинергическая регуляция окислительного фосфорилирования и кальциевой емкости митохондрий печени // Структурные и функциональные свойства биологических систем: Докл. МОИП. - 1986. - С. 94-95.

12. Долкба Н.М.. Маевский Е.И.. Кондрашова М.Н. Полярографическая регистрация субстратного фосфорилирования и его регуляция ацетилхолином // Молекулярные механизмы и регуляция энергетического обмена: Тез. докл. Всесоюзн. симпоз,- Пущино. 1986. - С.124.

13. Шостаковська I.B., Бабський А.М.. Дол1ба М.М. Значения катехолам1н1в 1 ацетилхол1ну в регуляцП субстратного забезпечен-ня енергетичних процес1в у секреторних кл1тинах // V Укр.б1о-х1м.з'1зд: Тез. доп. - 1вано-Франк1вськ, 1987. - 4.2. - С.316.

14. Шостаковская И.В., Бабский A.M., Гринькив М.Я.. Долиба Н.М., Клевец м.Ю. 0 роли кальция в функционировании секреторных клеток пищеварительных желез // XV съезд Всесоюз. физиол. общ. им. И.П. Павлова:Тез. докл. - Кишинев. 1987. - Т.2. - С.489.

15. Долиба Н.М. Холинергическая регуляция энергетического обеспечения функциональной активности пищеварительных желез //

Секреция пищеварительных желез в норме и патологии: Тез. докл.-Андижан, 1988. - С.76.

16. Шостаковская И.В., Долиба Н.М. Холинергическая регуляция энергетического обмена в митохондриях.секреторных органов // Ней-рогуморальная регуляция клеточных механизмов секреторного процесса: Весн. Львов, университета, 1989. - Вып.19. - С. "-17.

17. Шостаковская И. В.. Гордой С. К.. Долиба Н.М., Бабский A.M.. Гринькив М.Я. Возможность коррекции энергетического обеспечения Функций секреторных клеток через медиаторно-субстратную систему // Научно-методические аспекты физиологии: Рекомендации для студентов и научных сотрудников-физиологов. - Львов. 1989. -С. 39-40.

18. Бабский А.М.. Дбаг Марван, Долиба H.М.. Кондрашова M. Н.. Шостаковская И.В. Реципрокное действие адреналина и ацетилхолина на окисление субстратов в миокарде // VII Всесоюз.конф. по биохимии мышц: Тез.докл. - Тбилиси. 198Э. - с.18-19.

19. Долиба Н.М.. Кургалюк H.Н.. РоманыкО.В.. ШосТаковская И. В. Влияние карбохолина на пострадиационные изменения дыхания и окислительного фосфорилирования в митохондриях гепато- и энтеро-цитов // I Всесоюз. радиобиологический съезд: Тез.докл. - Москва, 1989. - Т.5. - С.1026-1027

20. Kondrashova M.N., Doliba N.M. Polarographlc observation of substrate-level phosphorylation and its stimulation by acetylcholine // FEBS Letters. 1989. - V.243. N2. - P.153-155.

21. Babsky A.M.,- Doliba N.M., Kondrashova M.N.. Shostakovskaya I.V. Interaction of neurotransmitters and substrates of oxidation // Signal molecules and mechanisms of animal behaviour: Symposium abstracts. - Pushchlno, 1989. - P. 8.

22. Ivanlcs T., Doliba N.M.. IvanlcsK., Osbakken M. Effects of vasoactive agents on myocardial metabolic function // Magnetic Resonance Imaging.- 1989. - P.1920. -

23. Osbakken M.. Blum H., Doliba N.M.. Ivanlcs T.. Duska C., Zhang D., Ponomarenko I. Mechanisms: of myocardial functional stability during pathophysiological insult. .// Supplement to Circulation. - 1989. - V.80, N4. - P. 587.

24. Дбаг Марван, Дол1ба M.M., Бабський A.M. Вплив ацетилхо-л1ну 1 адренал1ну на дихання та окисне фосфорилювання в м!тохонд-р!ях серця' // XII з'1зд Укр.ф1з1ол. т-ва 1м. I.П.Павлова: Тез. доп. - Харк1в. 1990. - Т. 1. - С. 88-89.

25. МузикаФ. В.. Дол1баМ. М.. Кургалюк Н. М. СинергШна д1я ацетилхол1ну i а-кетоглутарату на енергетичн1 процеси в м1тохонд-р1ях печ1нки // XII з'1зд Укр.Ф1з1ол. т-ва 1м. I.П.Павлова: Тез. доп. - Харк1в. 1990. - Т. 2. - С. 35-36.

26. ДолибаН.М., ГордийС.К., Дбаг Марван, Музыка Ф. В. Действие ацетилхолина на трансаминазный путь окисления субстратов в митохондриях // Физиология и биоэнергетика гипоксии:Тез.докл.-Пущино. 1990,- С. 49-50.

27. ДолибаН.М., Дбаг Марван. Кондрашова М. Н.. Шостаковская И. В. Модификация норадреналином влияния ацетилхолина на окислительные процессы в митохондриях миокарда // Физиология и биохимия медиаторных процессов: Тез.докл. V Всесоюзн. конф.. посвященной 90-летию со дня рожд. Х.С. Коштоянца. - Москва,'1990. - С.96.

28. Babsky A.M.. Dollba N.М.. Shostakovskaya I.V. Regulation of succinate and a-ketoglutarate oxidation Into mitochondria by adrenaline and acetylcholine // Vl-th Europlan Bloenergetic conference. Short reports. - Netherland. 1990. - P.92.

29. Ikal I., Okuda M.. Dollba N.. Chance B. Rate of ATP synthesis In the prefused rat liver by 31P cryo - «MR // Journal Biological Chemistry - 1990. - V.265, N.36. - P. 22097-22100.

30. Osbakken M., Dollba N.. Mltchel M.D.. Ivanlcs Т., Zhang D., Maevsky A. Acetylcholine: is it a myocardial metabolic regulator? // Journal of Applied Cardiology.- 1990. - V.5. -P. 357-366.

31. Ivanlcs Т., Dollba N.. Megyerl K., Dezli L.. Osbakken M. Do vasoactive agents regulate myocardial redox state? // Jornal of Applied Cardiology. - 1991. - V.6. - P. 283-290.

32. Ivanlcs Т., Osbakken M., Dezli L.. Dollba N.. Megyerl K. Effects of vasoactive agents on myocardial bioenergetlcs // Journal of Applied Cardiology. - 1991. - V.6. - P.211-220.

33. Osbakken M.. Blum H., Wang D.-J., Dollba N.. Ivanlcs Т.. Zhang D.. Maevsky A. In vivo mechanisms of myocardial functional stability during pnyslologycal Interventions // cardiology. - 1991. - V. 79. - P. 1-13.

34. Долиба H.M.. Коробов B.M.. Телегус Я. В.. Болдирев 0.0. Роль карнозину в адаптацП тварин до г1покс11 // VI Укр.бЮ-х1м.з'1зд: Тез. доп. - Ки1в. 1992. - С.183.

35. бмчикН.М.. Дбаг Марван. Дол1ба М.М. Ацетилхол1н та ефективн1сть окисного фосфорилювання в м1тохондр!ях м1окарда //

- 44 -

VI Укр.б1ох1м.з'1зд: Тез.доп. - КШв. 1992. - С. 182.

36. Шостаковская И. В., Бабский A.M.. Горинь 0. В.. Долиба Н.М.. Музыка Ф. В. Субклеточные механизмы реализации холин- и ад-ренергических влияний в пищеварительных железах и миокарде // Проблемы физиологии гипоталамуса: Межведомст.науч. сборн. / Под ред. А.Ф. Носенко и др. - Киев: Лыбидь - 1992.- Вып.2Р.- С. 116-122.

37. Шостаковська I.B., Горд1й С.К.. Дол1ба М.М.. Бабський A.M.. МузикаФ.В., Горинь 0. В.. Кургалюк Н. М. Роль катехолам1н1в 1 ацетилхол1ну в регуляц11 дихання та окисного фосфорилювання в секреторних кл1тинах та 1х м1тохондр1ях //Актуальн1 проблеми ф1-зЮлогП: Тез. доп. - Ки1в: Либ1дь, 1992,- С. 54-55.

38. Коробов В.Н., Долиба Н.М.. Телегус Я.В. Карнозин в адаптации к гипобарической гипоксии // Биохимия. - 1993. - Т. 58. Вып. 5. - С. 740-743.

39. Долиба Н.М, Изменение дыхания и окислительного фосфори-лирования в митохондриях печени в процессе адаптации животных к гипоксической гипоксии // Транспорт кислорода и механизмы антиок-сидантной защиты: Материалы международной конф. - Гродно. 1993. -С. 20-21.

40. Абдула Лакаль, Долиба Н.М. Адаптация животных к гипоксии как фактор повышения энергетического обмена миокарда к стрессовым нагрузкам // Транспорт кислорода и механизмы антиоксидантной зашиты: Материалы международной конф. - Гродно, 1993. - С.5.

41. Ватаманюк М. 3. Ионы кальция в механизме действия ацетил-холина на дыхание и окислительное фосфорилирование в митохондриях // Транспорт кислорода и механизмы антиоксидантной защиты: Материалы международной конф. - Гродно. 1993. - С.15-16.

42. Дол1ба М.М. Механ1зми хол1нерг1чно1 регуляцП енергетич-ного обм1ну на субкл1тинному. органному 1 орган1змеиному р1внях та И ф1з1олог1чне значения // Науково-методичн1 аспекта ф1з1оло-г11: 3'1зд зах1дно-рег1онального в1дд1лення УкраТнського ф1з1оло-Пчного товариства. - Льв1в, 1993. - 4.1. - С. 25-27.

43. Дол1ба М.М.. Кургалюк Н.М.. Горинь 0.В., Абдула Лакаль. Музика Ф. В.. Ватаманюк М.3. Роль 1он1в кальц1ю в механ1зм1 д11 хол1нотропних речовин на енергетичний обм1н в м1тохондр1ях '// На-уково-методичн1 аспекта Ф1з1олог11: 3'1зд зах!дно-рег1онального В1дд1лення Укра1нського Ф1з1олог1чно.го товариства. - Льв1в. -1993. - Ч. 1. - С. 27-28.

- 45 -Н. м. Долиба

ХОЛИНЕРГИЧЕСКАЯ РЕГУЛЯЦИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО МЕТАБОЛИЗМА.

В МИОКАРДЕ И ПИЩЕВАРИТЕЛЬНЫХ ОРГАНАХ

Резюме

Изучено влияние нейротрансмиттера парасимпатической нервной системы ацетилхолина (АХ) на энергетический обмен в митохондриях (МХ). перфузированных органах и тканях целосного организма. Обнаружено. что АХ в дозах 25. 50 и 100 мкг на 100 г массы через 5, 15 и 30 мин после внутрибрюшинного введения усиливает скорость АДФ-стимулирующего дыхания и фосфорилирования АДФ. • транспорт кальция и субстратное фосфорилирование в МХ миокарда, печени, поджелудочной железы и слизистой тонкой кишки крысы и морской свинки при окислении а-кетоглутарата (КГЛ). При этом активация окисления КГЛ АХ-ом обеспечивается усилением образования этого субстрата в аминотрансферазных реакциях и сопровождается торможением окисления сукцината. Доказано, что основной эффект АХ. заключающийся в активации окисления. КГЛ и повышении' сопряжения дыхания и фосфорилирования, воспроизводится на изолированных перфузированных печени и сердце крысы. С помощью ядерно-магнитно-резонансной спектроскопии и НАДН-Флюориметрии 1п vivo показана, что АХ и норадреналин вызывают окисление НАДН и рецигрокно влияют на скорость поглощения кислорода тканью сердца собаки. Установлено, что АХ снижает, а норадреналин повышает скорость поглощения кислорода и это обусловлено активацией окисления в МХ двух разных субстратов - КГЛ и сукцината.

M.M. Dollba

CHOLINERGIC REGULATION OF ENERGY METABOLISM IN MYOCARD AND DIGESTIVE ORGANS

'Summary

The Influence of acetylcholine (Ach) on energy metabolism In mitochondria, perfused organs and a tissues of whole organism has been under study. Taken In doses of 25. 50 and 100 mg per 100 g of body weight 5. 15 and 30 mln after Intraperitoneal Injection It Intensifies the rate of ADP phosphorylation or calcium transport and substrate-level phosphorylation in mitochondria from liver, heart, pancreas and Intestinal mucosa of rat and guinea pig at a-ketogiutarate (kg) oxidation. Here activation of Kg oxidation by Ach Is due to intensification of the substrate formation In aminotransferase reactions and takes place alongside with slowing down of succinate oxidation. It has been proved, that the principal effect of Ach, consisting in activation of kg oxidation and In Increase of respiration and phosphorylation coupling, is reproduced on an isolated perfused liver and heart of rats. By means of 31P NMR and HADH fluorometry in vivo It ' Is stated that Ach and noradrenaline couse increased oxidation of NADH and reciprocally influence the rate of oxygen consumption by heart tissue of a dog. The ability of Ach to decrease ana noradrenaline to increase the rate of oxygen consumption due *to activation of oxidation in mitochondria of two dlfferents substrates (kg and succinate) has been discovered.

Информация о работе

Долиба, Николай Михайлович
доктора биологических наук
Львов, 1993
ВАК 03.00.13

Автореферат

Похожие работы