Метаболизм скелетных мышц и возможности его регуляции при травмах и удлинении конечности методом Илизарова

Стогов, Максим Валерьевич

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Метаболизм скелетных мышц и возможности его регуляции при травмах и удлинении конечности методом Илизарова
ВАК РФ 03.00.04, Биохимия

Автореферат диссертации по теме "Метаболизм скелетных мышц и возможности его регуляции при травмах и удлинении конечности методом Илизарова"

На правах рукописи

СТОГОВ МАКСИМ ВАЛЕРЬЕВИЧ

МЕТАБОЛИЗМ СКЕЛЕТНЫХ МЫШЦ И ВОЗМОЖНОСТИ ЕГО РЕГУЛЯЦИИ ПРИ ТРАВМАХ И УДЛИНЕНИИ КОНЕЧНОСТИ МЕТОДОМ ИЛИЗАРОВА

03.00.04 - биохимия

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук

Нижний Новгород - 2009

003476732

Работа выполнена в Федеральном государственном учреждении «Российский научный центр «Восстановительная травматология и ортопедия» имени академика Г.А. Илизарова» Росмедтехнологий.

Научный консультант: доктор биологических наук Лунёва Светлана Николаевна

Официальные оппоненты:

Ерлыкина Елена Ивановна - доктор биологических наук, профессор Зимин Юрий Викторович - доктор медицинских наук Львовская Елена Ивановна - доктор медицинских наук, профессор

Ведущая организация: ГОУ ВПО «Челябинская государственная медицинская академия», г. Челябинск

Защита диссертации состоится «15 » октября 2009 года на заседании диссертационного совета Д 212.166.15 при Нижегородском государственном университете им. Н.И. Лобачевского (603950, г. Нижний Новгород, пр. Гагарина, д. 23)

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Нижегородского государственного университета им. Н.И. Лобачевского

Автореферат разослан « ^ » сентября_2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

кандидат биологических наук,

доцент

Копылова С.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Известно, что скелетные мышцы играют ключевую роль в создании оптимальных биомеханических условий, нормальной трофики и функции травмированной и удлиняемой конечности (В.А. Щуров и др., 1996). При этом репаративные возможности мышечной ткани отличаются от возможности к репаративному восстановлению костной ткани, в связи с чем, зачастую, именно функциональное состояние скелетных мышц является лимитирующим фактором при лечении и реабилитации больных ортопедотравматологического профиля (В.А. Щуров и др., 1998; 2003; 2007).

Функциональные возможности скелетных мышц зависят от их структурно-метаболического профиля, определяемого качественным и количественным составом сократительных белков, а также особенностями тканевого обмена, и, прежде всего, типом энергообеспечения (И.А. Корниенко и др., 2005; A. Sargeant, 2007). Несмотря на то, что метаболические процессы в скелетных мышцах находятся под жестким контролем системных, локальных и генетических факторов, мышцы демонстрируют значительную пластичность и лабильность структурно-метаболического профиля в ответ на изменения их функциональной нагрузки (S.E. Dunn et al., 1997; D. Pette, 2002; A.M. Niess et al., 2007). Материальной основой этому является значительный генетический полиморфизм как сократительных, так и регуляторных белков и ферментов, а также высокая взаимозаменяемость путей энергетического обмена (D. Pette et al., 2001). В связи с этим восстановление функциональной активности мышц в посттравматический и реабилитационный период зависит от интенсивности восстановления ее структурно-метаболических характеристик и должно обеспечиваться достаточным количеством пластических и энергетических ресурсов в ткани.

Если многочисленные данные физиологических, морфологических и гистохимических исследований дают достаточное представление о функциональных и структурных изменениях в скелетных мышцах при ее репаративной регенерации при скелетных травмах и в условиях оперативного удлинения (Ю.В. Григорьева и др., 2003; С.А. Лытаев, 2003; С.А. Ерофеев и др., 2004; В.И. Шевцов и др., 2004; В.А. Щуров и др., 2008; И.В. Щуров и др., 2008; С.А. Lindsey et al, 2002; Т. Tsujimura et al, 2006), то результатов биохимических исследований, позволяющих объективно оценить состояние метаболизма скелетных мышц, явно недостаточно. Особенно это касается исследований при оперативном удлинении конечностей. Практически не изучены также и изменения метаболизма в конечности контралатеральной травмированной или оперированной, хотя функциональная нагрузка на нее в посттравматический и в послеоперационный период значительно возрастает. Кроме того, недостаточно разработаны критерии оценки и схемы лабораторной диагностики и мониторинга за состоянием скелетных мышц у пациентов ортопедотравматологического профиля.

Поиск и разработка эффективных средств для коррекции метаболических нарушений в скелетных мышцах имеет несомненную актуальность, что подтверждают многочисленные клинико-экспериментальные исследования (Г.Т. Сухих и др., 2001; Б.С. Шенкман и др., 2006; F.G. Hamel et al, 2003; R.B. Kreider, 2003; L. Boldrin et al., 2007; S. Grefte et al., 2007). Однако, имеющийся недостаток фактического материала по биохимии мышц при ее регенерации не позволяет сделать вывод о целесообразности проведения коррекции метаболических изменений и необходимости создания специальных препаратов, направленных на восстановление скелетных мышц при лечении патологии опорно-двигательного аппарата. В практике травматологии и ортопедии эффективность таких разрабатываемых средств, на наш взгляд, должна быть основана на возможности одновременного влияния на репарацию костной и мышечной ткани, что должно обеспечивать синхронное восстановление целостности кости и функциональной активности скелетных мышц, составляющих единый анатомо-функциональный блок. В этом плане наиболее доступными и эффективными являются методы пищевой и фармакологической регуляции. Кроме того, эти способы наиболее перспективны в плане их дальнейшего внедрения с использованием наноматериалов и нанотехнологий.

Цель исследования. Сформировать системное представление о метаболизме скелетных мышц и оценить возможности его регуляции при скелетной травме и оперативном удлинении конечности в эксперименте. Задачи исследования:

1. Описать возрастные изменения метаболизма скелетных мышц, характеризующие становление их метаболического профиля.

2. Изучить метаболизм скелетных мышц в условиях оперативного удлинения костей голени по методу Илизарова.

3. Разработать концепцию поведения скелетных мышц при удлинении конечности по Илизарову.

4. Выявить особенности обмена мышц при скелетной травме в эксперименте.

5. Провести сравнительный анализ биохимических изменений в скелетных мышцах при удлинении конечности и после скелетной травмы.

6. Выявить нарушения отдельных путей метаболизма, происходящие в скелетных мышцах в посттравматический период и при удлинении костей голени, и разработать критерии для их коррекции.

7. Предложить способы коррекции метаболизма мышечной ткани в экспериментальных условиях, моделирующих скелетную травму.

8. Предложить наиболее доступные и информативные лабораторные тесты, характеризующие функциональное состояние скелетных мышц, пригодные для использования их в лабораторном мониторинге у пациентов ортопедотравматологического профиля.

Основные положения, выносимые на защиту: 1. При удлинении конечности в скелетных мышцах удлиняемого сегмента происходит активация энергетических путей обмена (в том числе и

«резервных»), межорганных циклов (Кори и аланиновый), реакций перекисного окисления, что приводит к снижению уровня белка в ткани и изменению кинетических характеристик сократительных белков. Подобные биохимические сдвиги, но только более низкой интенсивности, происходят и в мышцах контралатеральной конечности. Отмеченные изменения носят обратимый характер, восстановление метаболического профиля начинается с момента снятия дистракционных нагрузок.

2. Метаболические изменения в мышцах после скелетной травмы сопровождаются высокой интенсивностью белкового обмена, реакций перекисного окисления и антиоксидантного звена на фоне компенсированных энергетических затрат. Восстановление энергетического метаболизма скелетных мышц при ранних сроках снятия аппарата происходит в течение трех месяцев после лечения.

3. Введение низкомолекулярных белковых факторов в область перелома не только стимулирует процессы репаративной регенерации кости, но и вызывает анаболический эффект в скелетных мышцах, способствуя накоплению гликогена и белка в ткани за счет пролонгированного антипротеолитического эффекта. Пероральное применение смеси аминокислот предупреждает потери креатина и креатинфосфата в скелетных мышцах и является фактором, регулирующим межорганный обмен энергетических субстратов.

4. Определение активности креатинкиназы в сыворотке крови является диагностически ценным и доступным критерием оценки поражения скелетных мышц при травмах и оперативном удлинении конечности. Научная новизна. Впервые комплексно изучены изменения процессов

энергетического, белкового обмена в скелетных мышцах при оперативном удлинении костей голени по Илизарову. Впервые изучено состояние системы перекисного окисления и антиоксидантной защиты в мышцах удлиняемого сегмента. Разработана концепция поведения скелетных мышц в ответ на удлинение конечности. Обнаружено явление активации межорганных обменных путей в ходе оперативного удлинения. Обнаружен феномен снижения количества фракций саркоплазматических белков в скелетных мышцах удлиняемой конечности. Впервые изучены кинетические характеристики миозина, выделенного из скелетных мышц подверженных удлинению. Обнаружен эффект активации «резервных» метаболических путей в мышцах в ответ на возрастающие дистракционные нагрузки. Продемонстрирована высокая лабильность обменных процессов скелетных мышц в ответ на дистракцию и снятие дистракционных нагрузок. Впервые показано, что в мышцах контралатеральной конечности происходят метаболические изменения той же, что и в удлиняемой конечности направленности.

Впервые обнаружено, что метаболические изменения в скелетных мышцах после перелома костей голени в условиях стабильной фиксации аппаратом Илизарова происходят на фоне компенсированных энергетических затрат. Впервые изучены кинетические свойства миозина из

скелетных мышц голени после лечения оскольчатого перелома костей голени методом Илизарова. Впервые изучены метаболические особенности в скелетных мышцах голени в зависимости от сроков лечения оскольчатых переломов костей голени. Впервые изучены метаболические изменения, происходящие в скелетных мышцах контралатеральной, не травмированной конечности. Показано, что для процесса регенерации при оперативном удлинении конечности скелетная мышца в основном использует внеклеточные пластические и энергетические источники, при репаративной регенерации в посттравматический период - внутриклеточные.

Впервые продемонстрированы анаболические свойства низкомолекулярных белковых факторов, выделенных из костной ткани, оказываемых на скелетную мышцу при ее посттравматической регенерации. Обнаружена способность смеси аминокислот (лейцин, изолейцин, аргинин и метионин) предупреждать потерю и стимулировать синтез креатина в скелетных мышцах, регулировать межорганный обмен гликогена. Обнаружены гепатотропные свойства данной смеси.

Практическая значимость работы. Полученные данные о существенных изменениях метаболических процессов в мышечной ткани дают обоснование для научного планирования мероприятий по предупреждению нарушений и восстановлению функциональных характеристик скелетных мышц в ходе лечения и в периоде реабилитации пациентов ортопедотравматологического профиля.

Полученные результаты дают теоретическое обоснование для разработки и внедрения фармакологических препаратов и биологически активных добавок на основе аминокислот и белков костной ткани для стимуляции репаративной регенерации костной и мышечной ткани.

Оценена информативность ряда биохимических показателей и предложены наиболее доступные тесты для лабораторной оценки состояния скелетных мышц, что может быть использовано в практической травматологии и ортопедии в качестве дополнительного критерия оценки тяжести скелетной травмы, а также для мониторинга состояния пациентов ортопедотравматологического профиля в период лечения и реабилитации.

Внедрение результатов исследования. По результатам работы в клинико-диагностическую лабораторию Центра внедрены методы исследования, характеризующие состояние скелетных мышц при дистракционном остеосинтезе. Материалы работы включены в учебный план кафедры травматологии и ортопедии ФПК и ППС ГОУ ВПО ТюмГМА, используются в курсе лекций по биохимии для студентов факультета естественных наук Курганского государственного университета. Получены три патента РФ на изобретение.

Апробация работы и публикации. Материалы диссертационного исследования доложены: на научно-практической конференции с международным участием «Новые технологии в медицине» (Курган, 2000); на региональной конференции биохимиков Урала, Поволжья и Западной Сибири «Актуальные проблемы теоретической и прикладной биохимии» (Ижевск, 2001); на международной научно-практической конференции

«Медицина в XXI веке: эстафета поколений» (Курган, 2001); на IV всероссийской конференции «Актуальные вопросы применения гипербарической оксигенации в хирургии, травматологии и ортопедии» (Курган, 2002); на IV Зауральском фестивале научно-исследовательского, технического и прикладного творчества молодежи «Новые горизонты-2002» (КГСХА, 2002); на VI международном симпозиуме «Биологически активные добавки к пище и проблемы оптимизации питания» (Сочи, 2002); на всероссийской конференции «35 лет гипербарической оксигенации: итоги, проблемы, перспективы» (Москва, 2003); на II Всероссийском симпозиуме «Клинические и фундаментальные аспекты тканевой терапии» (Самара, 2004); на международной научно-практической конференции «Морфофункциональные аспекты регенерации и адаптационной дифференцировки структурных компонентов опорно-двигательного аппарата в условиях механических воздействий» (Курган, 2004); на I и II съездах травматологов и ортопедов УрФО (Екатеринбург, 2005; Курган, 2008); на всероссийской научно-практической конференции «Молодые ученые: новые идеи и открытия» (Курган, 2006); на международном конгрессе по наружной фиксации (Каир, 2007); на всероссийской научно-практической конференции «Клеточные и нанотехнологии в биологии и медицине» (Курган, 2007); на юбилейной конференции посвященной 10-летию Южно-Уральского научного центра РАМН (Челябинск, 2008); на V международной конференции АСАМИ (Санкт-Петербург, 2008); на всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Современные' технологии в хирургии позвоночника и периферических нервов» (Курган, 2008); на областном научном обществе ортопедов и травматологов (декабрь 2002, декабрь 2005, апрель 2007, ноябрь 2007). По теме диссертации опубликовано 50 печатных работ, в том числе 2 главы в коллективной монографии. Из печатных работ 12 опубликовано в изданиях, рекомендуемых ВАКом для публикации результатов докторских диссертаций.

Объем и структура работы. Работа изложена на 233 страницах машинописного текста, состоит из введения, 5 глав, заключения, практических рекомендаций, выводов, списка литературы, 65 таблиц, 57 рисунков, трех схем. Библиографический указатель включает 411 источников: из них 120 - отечественные, 391 - зарубежные. Диссертационное исследование выполнено по плану НИР ФГУ «Российский научный центр «Восстановительная травматология и ортопедия» им. акад. Г.А. Илизарова Росмедтехнологий».

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Материалы и методы

Работа выполнена на базе экспериментального и клинико-экспериментального лабораторного отдела ФГУ «Российского научного центра «Восстановительная травматология и ортопедия» им. акад. Г.А.

Илизарова Росмедтехнологий». Объектами исследований являлись собаки, крысы и лабораторные мыши, использовался клинический материал. Материалом исследования служили: мышечная ткань, печень, сыворотка крови. В ходе выполнения данной работы применялись биохимические, экспериментальные и статистические методы.

Проведение экспериментальных и клинических исследований разрешено комитетом по этике при ФГУ «РНЦ «ВТО» им. акад. Г.А. Илизарова Росмедтехнологий». Содержание животных, оперативные вмешательства и эвтаназию осуществляли в соответствии с требованиями Европейской конвенции по защите экспериментальных животных, в соответствии с «Правилами проведения работ с использованием экспериментальных животных» (приложение к приказу Минздрава СССР от 12.08.1977 № 755) и требованиями инструкции №12/313 Министерства здравоохранения РСФСР «Санитарные правила по устройству, оборудованию и содержанию экспериментальных биологических клиник» от 06.01.1973 г.

Особенности метаболизма скелетных мышц в ходе онтогенеза, при скелетной травме и в условиях оперативного удлинения конечности по методу Илизарова изучали на беспородных собаках, которые были разделены на три серии.

1 серия. На 38 беспородных собаках на разных сроках онтогенеза (от новорожденных, до животных с выраженными старческими изменениями) изучали становление мышечного метаболизма в ходе индивидуального развития.

2 серия. На 43 взрослых беспородных собаках изучали метаболизм скелетных мышц в условиях оперативного удлинения костей голени по Илизарову. У 35 животных режим дистракции составлял 1 мм/сутки за 4 приема, у 8 - Змм/сутки в автоматическом режиме.

3 серия. На 35 взрослых беспородных собаках изучали метаболизм скелетных мышц при моделировании оскольчатого перелома костей голени с последующим лечением аппаратом Илизарова. Объектом исследования во всех сериях служила передняя большеберцовая и икроножная мышца, во 2-й и 3-й сериях - это были мышцы как оперированной, так и контралатеральной конечности. В динамике эксперимента изучали биохимические показатели сыворотки крови. Оперативные вмешательства выполнены к.в.н. М.А. Степановым и к.в.н. A.A. Емановым.

Эффективность препаратов для регуляции метаболических процессов в скелетных мышцах на различных экспериментальных моделях оценивали на лабораторных крысах-самцах лини Вистар и мышах-самцах линии СВ А.

Действие низкомолекулярных белковых факторов, выделенных из костной ткани, изучали на лабораторных интактных мышах линии СВА и крысах. Фармакологические свойства и дозозависимые эффекты при различных способах введения белкового препарата изучали на 92 взрослых интактных мышах-самцах. Основную часть исследования проводили на крысах, которые были разделены на четыре группы:

1 группа. Интактные животные. 10 здоровых взрослых крыс.

2 группа. «Пилотная» (10 крыс). Изучали изменения системных показателей крови, особенности костной репарации и мышечного метаболизма в условиях моделирования перелома болыпеберцовой кости для определения оптимальных сроков введения белкового препарата.

3 группа. Контрольная (24 крыс). В условиях заживления экспериментального перелома болыпеберцовой кости изучали изменения метаболизма в передней большеберцовой и камбалавидной мышце травмированной и контралатеральной конечности. На 7-е сутки эксперимента внутримышечно в зону перелома вводили физиологический раствор.

4 группа. Опытная (20 крыс). В условиях заживления экспериментального перелома большеберцовой кости изучали изменения метаболизма в передней большеберцовой и камбалавидной мышце травмированной и контралатеральной конечности на фоне разового внутримышечного введения низкомолекулярных белковых факторов на физиологическом растворе. Инъекцию осуществляли на 7-е сутки эксперимента. Оперативные вмешательства проведены совместно с к.в.н. О.В. Дюрягиной.

Эффективность перорального потребления смеси аминокислот (лейцин, изолейцин, аргинин и метионин, в соотношении 1:1:1:1) для коррекции нарушений обмена креатина изучали на взрослых половозрелых мышах-самцах линии СВА (средний вес 25-30г). Животные были разделены на 4 экспериментальные серии.

У животных первой серии (54 животных) моделировали перелом костей голени. Во второй серии - моделировали гипокинезию для мышц задней конечности лишением их опоры в модели «вывешивания» (антиортостатическая гипокинезия, АОСГ) (54 животных), в третьей серии после моделирования перелома костей голени животных лишали опоры в модели АОСГ (54 животных). Внутри каждой серии, в зависимости от пищевого рациона, животные были распределены на три группы. Первый рацион - обычный сбалансированный по белку (3,3г/сутки перевариваемого протеина) и углеводам рацион вивария (приказ № 1179 от 10.10.83. «Об утверждении нормативов затрат кормов лабораторных животных в учреждениях здравоохранения»). Второй - изокалорийный углеводный, обедненный белком рацион (0,88г/сутки перевариваемого протеина) (ИКОБР), в котором источником белка служил пшеничный глиадин, неполноценный по содержанию лизина, метионина, треонина; третий -аналогичный второму суточный рацион, в котором недостаток белка восполняли смесью аминокислот L-ряда: лейцин, изолейцин, аргинин, метионин (все аминокислоты высокой очистки фирмы Sigma) в отношении 1:1:1:1, в количестве, равном суммарному содержанию аминного азота в стандартном рационе. Животным четвертой серии (144 животных) моделировали острую печеночную недостаточность (внутрибрюшинное введение 20% раствора четыреххлористого углерода на оливковом масле), после чего их делили на три группы, соответственно трем экспериментальным моделям, внутри которых, в зависимости от рациона,

мыши были разделены на подгруппы.

Клинический материал составили пациенты травматологического и ортопедического профиля. Изучали биохимические показатели сыворотки крови 77-и пациентов с закрытыми изолированными переломами костей голени и 29-и - с множественными закрытыми переломами костей конечностей на разных сегментах. Все пациенты были пролечены с применением аппарата Илизарова по методикам Центра. Ортопедическая патология: изучали показатели сыворотки крови 24-х пациентов больных ахондроплазией, которым проводили удлинение конечностей методом moho-, полилокального и полисегментарного чрескостного дистракционного остеосинтеза и 12 соматически здоровых людей, которым проводили косметическое удлинение конечностей (т.н. субъективно низкий рост).

Для изучения обменных процессов в скелетной мышце, из ткани приготавливали саркоплазматическую вытяжку на 0,03М растворе KCl. У собак исследовали переднюю большеберцовую мышцу (ПББМ) и латеральную головку икроножной мышцы (ИКМ), у крыс вместо икроножной мышцы забирали камбалавидную мышцу (КМ). Миофибриллярные белки выделяли в 0,6М растворе KCl.

В саркоплазматической вытяжке изучали активность следующих ферментов: лактатдегидрогеназы (ЛДГ), креатинкиназы (КК), глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы (Г6ФДГ), каталазы, аланин- (АлАТ) и аспартатаминотрансферазы (АсАТ), кислой фосфатазы (КФ), оценивали суммарную протеолитическую активность. Для ЛДГ определяли изоферментный спектр. "В супернатанте находили концентрацию общего белка, продуктов гликолиза - молочной (МК) и пировиноградной (ПВК) кислот. Интенсивность перекисного окисления оценивали по содержанию малонового диальдегида (МДА) и уровню продуктов перекисного окисления белков (ПОБ). Непосредственно в сырой ткани определяли содержание гликогена, общих липидов, креатина и креатинфосфата. В сыворотке крови определяли ферментативную активность ЛДГ, КК, АсАТ, АлАТ, находили концентрацию общего белка, мочевины, креатинина, глюкозы, общих липидов, общего холестерина, триглицеридов, МК, ПВК, МДА, продуктов ПОБ. Проводили электрофоретическое разделение сывороточной ЛДГ и КК. В эритроцитах определяли активность супероксиддисмутазы (СОД).

Активность КК, ЛДГ, КФ, АсАТ, АлАТ, а также концентрацию МК, мочевины, креатинина, глюкозы, общего холестерина, триглицеридов определяли на биохимическом фотометре Stat Fax® 1904 Plus (США), используя наборы реагентов фирмы Vital Diagnostic (РФ). Каталазную активность в тканевом супернатанте определяли по методу М.А. Королюка с соавт., активность Г6ФГД по Ф.Е. Путилиной. Общую протеолитическую активность определяли по M.B. Jorgensen, в модификации М.А. Ковинька, протеазную активность выражали в количестве аминокислот, образующихся в ходе реакции, за единицу времени (мг а.к./мин). Активность СОД в эритроцитах определяли по реакции, основанной на способности фермента конкурировать с нитросиним тетразолием (HCT) за супероксидные анионы.

За единицу активности СОД принимали количество фермента, необходимого для 50% ингибирования реакции восстановления НСТ. Активность СОД в эритроцитах выражали в мкмоль НСТ на 109 эритроцитов в минуту. Активность тканевых ферментов рассчитывали на грамм саркоплазматического белка, который определяли по Лоури. Электрофоретическое разделение ЛДГ, КК и саркоплазматических белков проводили на системе Paragon (Beckman, США) с использованием реактивов и пластин этой же фирмы.

В депротеинизированном саркоплазматическом и сывороточном растворе определяли содержание МДА - по реакции с тиобарбитуровой кислотой, концентрацию ПВК - по методу Umbright в модификации Бабаскина, АТФ - при помощи наборов реагентов фирмы «Boehrenger» (Австрия). Содержание креатина в скелетных мышцах находили по реакции с диацетилом, креатинфосфата (КрФ) — по содержанию фосфора в безбелковом тканевом экстракте. Уровень гликогена в мышцах определяли непрямым антроновым методом, в печени - прямым антроновым методом. Содержание общих липидов в мышцах и печени находили гравиметрическим методом, после их экстракции хлороформ/метаноловой смесью (2:1). Общие липиды сыворотки крови определяли с помощью наборов реактивов фирмы La Chema (Чехия). Продукты ПОБ определяли в белковом осадке по реакции с 2,4-динитрофенилгидразином. Продукты реакции регистрировали при длинах волн 270нм (ПОБ270), ЗбЗнм и 370нм (ПОБ363+370). Степень окисленной модификации белков выражали в единицах оптической плотности (ед.оп.пл.) на 1 мг белка. Общий белок сыворотки крови определяли с помощью биуретовой реакции. Концентрацию продуктов обмена в мышечном супернатанте выражали в моль на грамм сырой ткани, гликогена в мг на г ткани, общих липидов - в процентах от массы сырой ткани.

Для оценки кинетических характеристик миозина получали его очищенный лиофилизированный препарат. Выделение проводили согласно схеме, основанной на растворимости миозина в растворах солей различной ионной силы, которая сводились к многократному, последовательному осаждению и растворению миозина в растворах хлористого калия разной концентрации. Об активности фермента судили по количеству неорганического фосфата, который образовался при действии миозина на АТФ в присутствии ионов кальция.

Результаты исследования обрабатывали методами непараметрической статистики, поэтому в таблицах и на графиках они представлены в виде медианы, 25-го и 75-го процентиля. Достоверность различий между двумя выборками оценивали с помощью W-критерия Вилкоксона для независимых выборок и критерия знаков. Достоверность межгрупповых различий определяли с помощью непараметрического критерия Крускала-Уоллиса, с последующим множественным сравнением с использованием критерия Данна. Статистический анализ достоверности различий между группами по качественным критериям (т.н. бинарные признаки) проводили с помощью критерия %2 A™ таблицы сопряженности 2x2 с поправкой Йейтса.

Корреляционную зависимость между выборками, подчиняющихся нормальному распределению, оценивали по критерию Пирсона, не подчиняющихся закону распределения - по критерию Спирмена. Результаты корреляционного анализа представляли в виде коэффициента корреляции с уровнем значимости р<0,05 и уравнения регрессии. Нормальность выборок определяли с помощью критерия Шапиро-Уилка. Факторный анализ проводили методом главных факторов, метод оценки общностей - анализ главных компонент.

Результаты исследования

Некоторые типологические особенности метаболизма скелетных мышц собак в ходе онтогенеза. Проведенное нами исследование позволило обнаружить некоторые закономерности формирования метаболического профиля скелетных мышц различного типа у собак в ходе онтогенеза. Наибольшие изменения претерпевали процессы энергетического метаболизма скелетных мышц. На фоне изначальных различий в энергообмене ПББМ и ИКМ, с возрастом наблюдалось снижение его интенсивности в обеих мышцах, что приводило к «сглаживанию» их типологических особенностей. Так, в ПББМ активность ЛДГ при рождении была достоверно выше, чем в ИКМ, соотношение ЛДГПббм/ЛДГикм составляло 1,22 (рис. 1). В последующие сроки соотношение активности ЛДГ в изучаемых мышцах изменялось в обратную сторону, и у взрослых животных (1-3 года) соотношение ЛДГпббм/ЛДГикм было уже меньше единицы и составляло 0,88. Активность КК при рождении была значительно выше в ИКМ - 14,90 мккат/г белка, чем в ПББМ - 7,66 мккат/г белка (различия значимы при р=0,05). Однако в дальнейшие сроки онтогенеза активность данного фермента в ПББМ и ИКМ снижалась и достоверно между мышцами не отличалась, составляя у животных 1-3 лет 4,26 и 5,19 мккат/г белка соответственно для ПБММ и ИКМ. Типологические особенности ПББМ также характеризовались более высоким содержанием МК, как при рождении, так у взрослых и старых животных (рис. 1)._

5=§

О 2мес 4мес бмес 1-Згода 8лет —о—пббм —«—икм

0 2мес 4мес бмес 1-Згода 8лет —о—пббм ■ икм

ЛДГ, мккат/г белка

Молочная кислота, ммоль/г ткани

Рис. 1. Активность лактатдегидрогеназы и содержание молочной кислоты в скелетных мышцах собак на разных сроках онтогенеза. *- различия между мышцами достоверны при р<0.05.__

Наиболее ярко типологические различия между ПББМ и ИКМ

проявлялись в изоферментном спектре ЛДГ. При рождении в спектре ЛДГ в ПББМ, в отличие от спектра взрослых животных, была значительно повышена доля ЛДГ1 и ЛДГ2 фракций, в 5,4 (р=0,01) и в 1,6 (р=0,02) раз соответственно. В ИКМ изоферментный спектр ЛДГ у новорожденных животных практически не отличался от спектра взрослых животных. В течение первых шести месяцев индивидуального развития изоферментный состав ЛДГ в скелетных мышцах собак претерпевал существенные изменения, приближаясь к спектру взрослых животных. Прежде всего в ПББМ снижалась доля аэробных ЛДГ1 и ЛДГ2 фракций, тогда как в ИКМ процентное содержание этих фракций возрастало. В результате таких перестроек у взрослых животных в ПББМ доля ЛДГ1 и ЛДГ2 составляла около 10% от общей активности фермента, доля ЛДГ4 иЛДГ5 - 64%. В ИКМ - 17% и 57% для аэробных и анаэробных фракций соответственно. У животных с выраженными старческими изменениями (более 8 лет) мы наблюдали интересные изменения изоферментного спектра ЛДГ в скелетных мышцах. В ПББМ резко возрастала доля ЛДГ1 и ЛДГ2 фракций, их суммарное содержание составляло около 22% от общей активности, доля анаэробных также оставалась высокой — 60%. Обнаруженные данные демонстрируют, что с развитием старческих изменений в ПББМ собак происходило формирование особого изоэнзимного профиля ЛДГ, характеризующегося высоким содержанием как аэробных, так и анаэробных фракций.

Таблица 1.

Содержание белков саркоплазмы (мг/100мг ткани) в скелетных мышцах собак на

разных сроках онтогенеза (Медиана; 25-Й-75-Й процентили)

При рождении 2 месяца 4 месяца 6 месяцев 1-3 года Более 8 лет

ПББМ 193О.оо4 17,5-21,8 26>40.002 26,3-28,4 27,800' 27,2-28,4 28,20'01 27,1-28,6 30,0* 29,3-31,0 28,4"05 27,3-29,2

ИКМ 18,50С04 16,9-21,1 26,40'002 25,0-27,5 29,9ой 28,9-30,5 29,2003 28,4-30,2 32,5 30,2-33,8 29,0"05 27,1-30,5

Примечание. ПББМ - передняя большеберцовая мышца, ИКМ - икроножная мышца. Верхний индекс - уровень значимости различий (р) по сравнению со животными 1-3 лет. * -статистическая значимость различий по сравнению с икроножной мышцей при р<0,05.

ПББМ ИКМ

□ 1год

Гликоген, мг/100мг ткани

Общие липиды, % от массы сырой ткани

Рис. 2. Изменение содержания гликогена и общих липидов в передней большеберцовой (ПБММ) и икроножной (ИКМ) мышцах собак на разных сроках онтогенеза. Примечание: * - статистически значимые отличия с возрастом 1 год при р=0,05.

Другие изученные нами показатели обмена мышц имели следующую динамику: с возрастом в обеих мышцах возрастало, а затем снижалось содержание саркоплазматических белков (табл. 1) и активность каталазы. Закономерно снижалась активность трансаминаз в ткани, увеличивалось содержание продуктов перекисного окисления, гликогена и общих липидов (рис. 2).

Метаболизм скелетных мышц собак в условиях оперативного удлинения костей голени методом Илизарова. Проведенное нами исследование обнаружило значительное повышение активности ЛДГ в ПББМ и ИКМ удлиняемого сегмента на всех сроках эксперимента. На этапе фиксации в мышцах удлиняемой конечности отмечалось также достоверное увеличение активности КК. Аналогичные изменения активности ферментов, но только более низкой интенсивности, происходили и в мышцах контралатерапьной конечности. В изоферментом спектре ЛДГ в ПББМ обеих конечностей в ходе дистракции и фиксации увеличивалась доля аэробных фракций. В ИКМ удлиняемой конечности также увеличивалось содержание аэробных фракций, тогда как в ИКМ не оперированной конечности, наоборот, увеличивалось содержание анаэробных фракций ЛДГ.

Суммарное содержание продуктов гликолиза в ПБММ и ИКМ удлиняемой и контралатерапьной конечности на этапах удлинения и фиксации было ниже уровня здоровых животных. Такое снижение содержания продуктов гликолиза в исследуемых мышцах было связано: 1) с увеличением реакций переаминирования в ткани (в ходе удлинения мы наблюдали повышение активности обеих аминотрансфераз), способствующие утилизации из мышц ПВК и аминного азота в составе аланина (аланиновый цикл); 2) с активацией цикла Кори, в результате которого из мышц утилизировался лактат. В пользу обеих предположений свидетельствовал рост концентрации МК в сыворотке крови на фоне снижения содержания в ней ПВК. Кроме того нами обнаружена обратная зависимость между уровнем лактата в сыворотке крови и его содержанием в мышцах удлиняемого сегмента: для ПББМ г(1ф0вь/пббм)= -0,67 (р=0,05), для ИКМ г(кровь/икм)= -0,69 (р=0,05).

В ходе эксперимента в ПББМ удлиняемого сегмента мы отмечали значительное снижение уровня гликогена: к середине дистракции его содержание в мышце составляло лишь 37,2% от нормы (р=0,01), а к концу фиксации 27,8% (р=0,05) (табл. 2). При этом в ПББМ контралатеральной конечности уровень гликогена на этапах дистракции и фиксации превышал его содержание в здоровых мышцах более чем вдвое. В ИКМ оперированной и контралатеральной конечности содержание гликогена статистически значимо от нормы на всех сроках наблюдения не отличалось. В результате данного наблюдения мы приходим к заключению, что в удлиняемой ПБММ источником энергии являлся гликоген ткани, в контралатеральной ПБММ и в ИКМ обеих конечностей - гликолиз. Высокая интенсивность гликолитического процесса в этих мышцах поддерживалась за счет сохранения высокого уровня глюкозы в крови, наблюдаемого нами в ходе дистракции.

Таблица 2.

Содержание гликогена (мг/100 мг ткани) в скелетных мышцах собак при оперативном удлинении костей голени (Медиана; 25-Й-75-Й процентили)

Дистр акция Фиксация После снятия аппарата

Здоровые животные 14-е сутки 28-е сутки 15-е сутки 30-е сутки 1-й месяц 3-й месяц 6-й месяц

ОПБ 2,66 2,37-3,46 0,990,01 0,53-2,70 1,04°'°5 0,32-2,71 1,33005 0,76-1,86 0,740,05 0,49-1,77 4,19 3,35-5,2( 3,03 1,77-4,44 4,47 3,51-4,75

КПБ 5,58°"' 4,43-7,19 5,63005 3,62-6,65 4,410,05 4,24-4,77 5,06 3,35-6,02 3,92 3,30-4,52 4,99 3,80-5,75 3,98 2,26-5,19

ОИМ 3,53 2,91-4,83 2,78 1,49-3,88 2,48 1,70-2,87 2,61 2,17-3,29 3,57 2,62-4,57 2,43 1,75-4,17 3,03 2,55-3,81 2,83 2,05-3,50

КИМ 5,27 3,92-6,01 4,11 2,74-6,90 3,41 2,88-4,08 4,22 3,40-5,19 3,45 2,16-5,10 4,84 4,24-5,72 4,53 2,98-5,21

Примечание. ОПБ и КПБ - передняя большеберцовая мышца оперированной и контралатеральной конечности соответственно, ОИМ и КИМ - икроножная мышца оперированной и контралатеральной конечности соответственно. Верхний индекс - уровень значимости различий (р) по сравнению со здоровыми животными.

Таблица 3.

Содержание общих липидов (% от массы сырой ткани) в скелетных мышцах собак при оперативном удлинении костей голени (Медиана; 25-Й-75-Й процентили)

Дистр акция Фиксация После снятия аппарата

Здоровые животные 14-е сутки 28-е сутки 15-е сутки 30-е сутки 1-й месяц 3-й месяц 6-й месяц

ОПБ 1,92 1,38-2,10 1,57 1,30-1,84 1,92 1,60-2,80 2,97 2,09-3,99 2,83 2,01-4,19 2,37 1,84-2,76 1,51 1,27-2,22 1,74 1,39-2,09

КПБ 2,08 1,69-2,47 1,95 1,92-2,54 2,94 2,55-3,88 2,82005 2,64-2,93 1,96 1,92-2,46 2,09 1,86-2,48 1,99 1,78-2,15

ОИМ 3,02 2,47-3,78 4,15 3,98-4,34 3,28 2,32-3,33 2,40°'°5 1,53-3,02 2 19005 1,81-2,40 1,87001 1,63-2,11 3,39 2,86-4,55 3,34 3,07-4,16

КИМ 2,74 2,56-2,93 2,43 1,92-3,42 3,00 2,44-3,96 2,07°'°3 1,80-2,25 3,30 2,71-3,44 2,87 2,48-3,51 2,80 2,44-3,11

Примечание: см. табл. 2.

Одними из энергетических источников в ИКМ на этапах удлинения и фиксации, могли являться внутриклеточные липиды, снижение уровня которых в ИКМ удлиняемой и контралатеральной конечности мы наблюдали на этапе фиксации и через месяц после снятия аппарата (табл. 3). Внеклеточные источники липидов, присутствующие в крови, либо вообще не использовались тканью, либо использовались в незначительных количествах, т.к. достоверных изменений концентрации общих липидов, триглицеридов и общего холестерина на сроках наблюдения не обнаруживалось, хотя для общих липидов и наблюдалась тенденция к снижению их концентрации в сыворотке крови с конца этапа дистракции до конца фиксации.

Таким образом, активация энергетического обмена в скелетных мышцах в ходе оперативного удлинения костей голени происходила как в мышцах удлиняемой, так. и контралатеральной конечности. Однако на фоне наблюдаемых изменений наименьшая эффективность энергетического обмена была в ПББМ удлиняемой конечности. Основным фактором,

способствующим этому, являлось то, что на эту мышцу приходились максимальные биомеханические нагрузки при дистракции, величина прироста длины этой мышцы была больше, чем достигнутое конечное удлинение кости. Подтверждение высказанному выше предположеншо -существенное снижение уровня АТФ в ПББМ удлиняемого сегмента конечности, как относительно нормы, так и относительно мышцы контралатеральной конечности (рис. 3). Снятие дистракционных нагрузок на мышцы удлиняемой конечности, равномерное перераспределение статической нагрузки на обе конечности на этапе фиксации, способствовало восстановлению энергетического метаболизма в ткани, увеличению уровня эндогенных энергетических субстратов и АТФ в ней._

• удлиняемая —и— контралатеральная

Рис. 3. Концентрация АТФ в передней большеберцовой мышце удлиняемой и контралатеральной конечности собак при оперативном удлинении костей голени.

Примечание: по оси ОХ - сроки эксперимента: 14Д- 14-е сутки дистракции; 28Д - 28-е сутки дистракции; 15Ф - 15-е сутки фиксации; кф - конец фиксации (30-е сутки); 1мБА - 1 месяц после снятия аппарата. * -значимость различий по сравнению с нормой при р<0,05._

Таблица 4.

Содержание саркоплазматических белков (мгЛООмг ткани) в скелетных мышцах собак при оперативном удлинении костей голени

(Медиана; 25-Й+75-Й процентили)

Дистр акция Фиксация После снятия аппарата

Здоровые животные 14-е сутки 28-е сутки 15-е сутки 30-е сутки 1-й месяц 3-й месяц 6-й месяц

ОПБ 30,0 29,3+31,0 24,5°'01 23,9+24,6 24,70,05 23,5+25,0 20,9001 20,1+22,0 20,000' 18,9+21,9 21,8й'01 21,6+28,4 25,8 24,4+27,4 27,7 26,6+29,6

КПБ 26,5ад 26,2+27,5 24,6°'03 22,8+25,2 24,10'01 23,0+24,8 23,7°'01 21,7+25,7 25,40'03 25,2+27,7 28,2 27,3+30,8 28,1 27,2+30,6

ОИМ 32,5 30,2+34,8 30,4 29,6+37,9 28,8°'04 27,8+30,0 26,3°'01 25,2+27,1 27,6°'ш 26,4+29,5 30,1 29,5+30,5 32,2 31,5+34,4 34,4 33,4+36,2

КИМ 31,4 30,1+26,9 28,800' 28,4+29,1 28,б003 27,7+29,8 31,0 30,7+31,8 34,3 30,3+34,4 33,1 32,4+35,8 33,4 32,5+35,9

Примечание: см. табл. 2.

В ПББМ обеих конечностей нами было также обнаружено статистически значимое снижение содержания саркоплазматических белков в период с 14-х суток дистракции до 1-го месяца после снятия аппарата (табл. 4). Снижение концентрации белков саркоплазмы в ИКМ

оперированной и контралатеральной конечности было не столь длительным и продолжалось с конца этапа дистракции до конца периода фиксации.

ПББМ НКМ

ПББМ ШШ

ПББМ ИКМ

Рисунок 4. Электрофорез еаркошизматическнх белков из скелетных мышц новорожденных (а) и взрослых половозрелых: собак в)._____

Электрофоретическое разделение белков саркоплазмы на этапах удлинения показало, что на 14-е сутки дистракции у всех животных как в мышцах оперированной, так и контралатеральной конечности, обнаруживалось восемь фракций (рис. 46). На 28-ых сутках дистракции и на всех сроках этапа фиксации спектр белков саркоплазмы в ПББМ и ИКМ удлиняемой конечности был представлен только семью фракциями (рис. 4в, отсутствовала фракция №5). В безаппаратный период устанавливалось соотношение саркоплазматических фракций, наблюдаемое у интактных животных: у половины собак после снятия аппарата в обеих мышцах обнаруживалось восемь фракции, у другой половины - семь.

50 40 30 20 10

ПББМопыт ПБММконтр. ИКМопьгг ИКМконтр.

■ норма □ конец дистракции □ конец фиксации

Рис. 5. Содержание миофибриллярных белков в передней большеберцовой (ПББМ) и икроножной (ИКМ) мышце удлиняемой (опыт) и контралатеральной (контр) конечности собак при удлинении костей голени._

В мышцах удлиняемой конечности, помимо снижения уровня саркоплазматических белков, снижалось и содержание миофибриллярных

белков, экстрагируемых 0,6М раствором хлорида калия (рис. 5). Для сократительных белков в ходе удлинения нами обнаружено не только снижение их абсолютного числа, но изменение кинетических параметров миозина, определяющих его сократительные свойства. Оказалось, что Кт миозина, выделенного из ПББМ после оперативного удлинения, была выше, чем у миозина, полученного из мышцы здоровых животных (рис. 6). Аналогичная картина наблюдалась и для ИКМ. При этом максимальная скорость реакции (Утах) в удлиненной и здоровой мышце не изменялась:

Км=0,07

Км-0,04

-25 25 75 1/[АТФ] -25 25 75 ЦАТФ)

О интаетная ■ оперированная О иктактная ■ оперированная

передняя большеберцовая мышца икроножная мышца

Рис. 6. График двойных обратных величин для миозиновой АТФ-азы скелетных мышц собак на момент снятия аппарата.

Отмечаемое снижение уровня мышечных белков в мышцах удлиняемой конечности могло быть связано с интенсификацией протеолиза в ткани. Однако увеличения активности протеаз на этапе дистракции в мышцах удлиняемой и контралатеральной конечности нами обнаружено не было. Мало того, в этот период, на уровне тенденции, мы отмечали снижение активности КФ в ткани. Полученные данные позволяют сделать вывод о том, что снижение содержания белков в скелетных мышцах в ходе удлинения, было связано с недостаточной активностью белкового синтеза в ткани на фоне повышенных нагрузок как на мышцы оперированной, так и контралатеральной конечности. В пользу данного предположения говорило и то обстоятельство, что концентрация конечного продукта катаболического распада аминокислот и белков - мочевины в сыворотке крови собак в ходе эксперимента не повышалась, а на этапе дистракции даже статистически значимо снижалась. Снижение уровня саркоплазматических и сократительных мышечных белков, а также изменение кинетических параметров последних, могло быть связано и с активацией синтеза активированных форм кислорода, приводивших к росту реакций перекисного окисления в ткани. В частности, нами обнаружено возрастание уровня МДА в мышцах как оперированной, так и не оперированной конечности к концу дистракции (табл. 5). В ИКМ удлиняемой конечности высокие концентрации МДА сохранялись на этапе фиксации и через три месяца после снятия аппарата. Полученные данные доказывают, что при дистракции в скелетных мышцах происходила активация ПОЛ, причем более значительная в ИКМ. Такая интенсификация

перекисного окисления приводила также и к увеличению содержания продуктов ПОБ в мышцах. Параллельно этому в обеих мышцах удлиняемой и контралатеральной конечности на этапе дистракции увеличивалась активность каталазы (табл. 6).

Таблица 5.

Концентрация малонового диальдегида (нмоль/г ткани) в скелетных мышцах собак

при оперативном удлинении костей голени (Медиана; 25-Й+75-Й процентили)

Диет] з акция Фиксация После снятия аппарата

Здоровые животные 14-е сутки 28-е сутки 15-е сутки 30-е сутки 1-й месяц 3-й месяц 6-й месяц

ОПБ 4,87 4,10-6,79 6,66 6,41-8,71 13,320-005 11,48-14,8 6,92 5,25-9,74 7,04 4,02-10,5 6,66 6,15-7,69 5,64 5,00-5,77 5,89 4,48-7,17

КПБ 8,710'05 8,20-8,97 10,25°'°' 9,22-10,5 7,79 5,00+9,76 5,89 5,25-6,66 8,20°'°5 6,15-8,71 5,89 5,00-6,92 4,36 4,10-5,25

ОИМ 5,23 4,36-5,64 13,32°°' 12,04-13,? 15,68"°' 11,79-15,8 9,38°'°' 7,30-11,4 6,66°'05 5,89-8,71 7,69°'и 6,97-9,74 7,17°'05 6,02-8,71 5,12 5,00+5,13

КИМ 8,71°'°' 7,94+9,74 8,20°'°' 6,77-12,30 7,18 5,64-11,0 8,97005 7,05-10,1 8,20°'°' 6,66-8,71 5,64 3,59-8,46 5,89 4,87-7,18

Примечание: см. табл. 2.

Таблица 6.

Активность каталазы (мккат/г белка) в скелетных мышцах собак при оперативном

удлинении костей голени (Медиана; 25-Й+75-Й процентили)

Дистр акция Фиксация После снятия аппарата

Здоровые животные 14-е сутки 28-е сутки 15-е сутки 30-е сутки 1-й месяц 3-й месяц 6-й месяц

ОПБ 40 29-54 100°°' 91-115 2270,003 122-139 ЮЗ003 83-115 67°'°5 58-70 35 29-41 53 34-72 58 45-71

КПБ 820,05 62-90 82°'°' 70-98 79 50-96 37 31-43 43 35-61 42 34-52 52 39+66

ОИМ 37 24-57 870,01 81-97 1090,005 72-115 ЮО°'03 82-104 33 28-44 63 43-86 44 22-70 44 40+50

КИМ 77»,м 60-79 7^6,о! 61-77 67-106 28 24-33 39 36-70 35 23-48 46 41-54

Примечание: см. табл. 2.

-МДА ■

Рис. 7. Содержание МДА, продуктов ПОБ, регистрируемых при 270нм (ПОБ270), в сыворотке крови (А) и активность СОД в эритроцитах собак (Б) в динамике оперативного удлинения костей голени. Примечание: по оси ОХ - сроки эксперимента:

1 - до операции, 2-7-е сутки дистракции, 3 - 14-е сутки дистракции; 4 - 21-е сутки дистракции, 5 - 28-е сутки дистракции; 6 - 15-е сутки фиксации; 7 - конец фиксации (30-е сутки); 8-1 месяц после снятия аппарата. * - значимость различий по сравнению с дооперационным уровнем при р<0,05._

Наблюдаемые изменения в системе перекисного окисления и антиоксидантной защиты в скелетных мышцах при удлинении конечности можно отнести к реакциям неспецифического ответа ткани на внешнее воздействие, т.к. подобные изменения данных показателей обнаруживались и в сыворотке крови. Так, в ходе этапа дистракции отмечалось увеличение концентрации продуктов ПОЛ и ПОБ сыворотки на фоне роста активности антиоксидантного фермента - супероксиддисмутазы в эритроцитах (рис. 7).

На основании проведенного исследования, изменения метаболизма, происходящие в скелетных мышцах при удлинении, мы разделили на специфические (тканевые), связанные с реакциями энергообеспечения ткани и отвечающие за адаптацию мышц к удлинению, и неспецифические (системные), возникающие на уровне организма и вызываемые комплексом факторов, действующих в ходе эксперимента (операция, дистракция, снятие аппарата)._

-ЗммЛугкм -

- 1мм/супси

ЛДГ, мккат/г белка

КК мккат/г белка

Г6ФДГ, мккат/г белка

Рис. 8. Активность ферментов энергетических циклов в передней болыпеберцовой мышце удлиняемой конечности у собак с различным темпом удлинения. Примечание. По оси абсцисс: 1 - здоровые животные; 2 - конец дистракции; 3 - конец фиксации; 4 - месяц после снятия аппарата._

Опираясь на данную гипотезу, мы предположили, что увеличение интенсивности дистракции должно приводить к более значительному росту реакций энергообмена в ткани, снижению антиоксидантных ресурсов в ней и активации ПОЛ. Для подтверждения высказанного предположения мы провели исследование метаболических процессов, происходящих в скелетных мышцах при увеличении интенсивности дистракционных нагрузок, когда величина удлинения в сутки составляет 3 мм в отличие от стандартного темпа в 1 мм в сутки. Ожидаемого компенсаторного роста активности ферментов на этапе дистракции, вызванного увеличением темпа удлинения, не наблюдалось. Однако, оказалось, что реактивные изменения процессов энергетического метаболизма в ткани развивались после снятия дистракционных нагрузок, на этапе фиксации, когда в ПББМ удлиняемого сегмента у животных с темпом удлинения 3 мм/сутки отмечался всплеск активности ЛДГ и КК (рис. 8). Кроме того, в ПББМ удлиняемой конечности у собак с темпом удлинения 3 мм/сутки значительно повышалась активность Г6ФДГ. Увеличение темпа дистракции не вызывало значительного снижения уровня белков саркоплазмы, МДА и активности

каталазы в ПББМ оперированной конечности, а также в сыворотке крови собак относительно изменений у животных с темпом удлинения 1мм/сутки.

Метаболизм скелетных мышц собак при моделировании оскольчатого перелома костей голени с последующим лечением аппаратом Илизарова. Нами обнаружено, что после травмы активность ЛДГ и КК статистически значимо увеличивалась вначале в мышцах контралатеральной конечности (14-е сутки после перелома), тогда как в мышцах травмированной конечности она возрастала в поздние сроки фиксации (на 28-е и 21-е сутки соответственно для ЛДК и КК). Активность ЛДГ оставалась повышенной в мышцах обеих конечностей в течение месяца после окончания лечения. В изоферментном спектре ЛДГ в ПББМ и ИКМ травмированной конечности вначале увеличивалась доля анаэробных фракций (до 21-ых суток), затем возрастало содержание аэробных фракций.

Концентрация МК в ПББМ травмированной конечности в ходе лечения статистически значимо не изменялась, тогда как в ИКМ отмечалось значительное ее снижение. Такие изменения уровня МК происходили на фоне существенного увеличения концентрации ПВК в обеих мышцах травмированной конечности. Наблюдаемое снижение МК в ИКМ обеих конечностей в период фиксации было связано с утилизацией этого метаболита в межорганном цикле Кори, о чем свидетельствовал рост уровня МК в крови. Кроме того, мы обнаружили обратную корреляционную зависимость между концентрацией МК в ИКМ и в сыворотке крови: г=-0,83 (р=0,005), г=-0,62 (р=0,05), соответственно для ИКМ травмированной и контралатеральной конечности. Суммарное содержание продуктов гликолиза после окончания лечения было значительно выше в мышцах животных, которым аппарат снимали на 28-35-е сутки фиксации, в отличие от животных, срок фиксации у которых составлял 49 суток (рис. 9).

60000 50000 40000 30000 20000 10000

норма 14Ф 21Ф кФ ЗОБА 90БА I— 1 группа —□—2 группа

норма МФ 21Ф кФ ЗОБА 90БА —■—1 группа —□—2 группа

передняя большеберцовая мышца

икроножная мышца

Рис. 9. Произведение МК*ПВК в скелетных мышцах травмированной конечности собак 1-й (аппарат снимали на 28-35-е сутки) и 2-й (аппарат снимали на 49-е сутки) экспериментальных групп в динамике лечения оскольчатого перелома костей голени. Примечание: по оси ОХ - сроки лечения: 14Ф - 14-е сутки фиксации; 21Ф - 21-е сутки фиксации; кФ - конец фиксации; ЗОБА - 30-е сутки; 90БА - 90-е сутки без аппарата._,_

Содержание гликогена в мышцах травмированной и контралатеральной конечности на сроках фиксации достоверно от нормы не отличалось, однако в ГТББМ травмированной конечности отмечалась тенденция к снижению данного показателя в первые три недели после травмы (рис. 10а). Уровень общих липидов в ПББМ травмированной конечности в ходе лечения практически не менялся, в ИКМ - с увеличением срока фиксации наблюдалась тенденция к его снижению (рис. 106). В свою очередь изменение концентрации липидов в сыворотке крови в динамике лечения не имело достоверных отличий по сравнению с дооперационными значениями.

норма 14Ф 21Ф 28Ф 49Ф —♦—ПББМ —О—ИКМ

□ норма П14Ф

ПББМ

ИКМ

Рис. 10. Содержание гликогена (мг/100 мг ткани) (А) и общих липидов (% от сырой массы) (Б) в мышцах травмированной конечности собак в динамике лечения оскольчатого перелома костей голени. Примечание. 14Ф и др. - сутки фиксации._

Таким образом, сопоставляя данные, характеризующие углеводно-энергетический обмен в мышцах в посттравматический период можно сделать вывод, что энергетический метаболизм в ПББМ и ИКМ травмированной конечности был в достаточной степени обеспечен как эндогенными (гликоген), так и экзогенными источниками энергии.

Значимое снижение концентрации белков саркоплазмы в ИКМ травмированной конечности наблюдалось на 14-е сутки фиксации (табл. 7), в ПББМ - на 28-е сутки. Однако к 49-ым суткам фиксации содержание белка в ПББМ уже значимо превышало норму. Содержание же белков, экстрагируемых 0,6М раствором KCl, в период фиксации в мышцах травмированных конечностей имело несущественную тенденцию к снижению, причем более выраженную в ИКМ (рис. 11).

Также как и в условиях удлинения в ПББМ и ИКМ травмированной конечности на момент снятия аппарата (окончание лечения) изменялись кинетические характеристики миозина. Однако после травмы сродство миозина к субстрату (АТФ) снижалось значительнее. Так, если в ПББМ после удлинения конечности константа Михаэлиса была в 1,4 раза выше чем в мышце интактного животного, то после травмы в 1,8 раза: Кга=0,09 (в интактной мышце Кт=0,05). В ИКМ после удлинения Кт увеличивалась в 1,5 раза, после травмы в 1,75 раза: Кт=0,07 (в интактной мышце Кт=0,04).

Таблица 7.

Содержание саркоплазматических белков (мг/100 мг ткани) в скелетных мышцах собак в динамике лечения оскольчатого перелома костей голени _(Медиана; 25-Й-75-Й процентили)__

оПББМ | кПББМ оИКМ | кИКМ

Здоровые животные 30,0 29,3-31,0 32,5 30,2-33,8

14-е сутки фиксации 29,4 28,5-31,9 35,0004 31,6-36,9 27,б005 26,1-29,6 35,3 32,7-36,1

21 -е сутки фиксации 35,4 32,3-37,6 35,4 30,3-38,7 29,4 27,0-33,7 38,7 31,9-41,1

28-е сутки фиксации 27,4°-01 25,4-28,0 28,6 26,2-31,6 32,7 30,6-34,7 33,6 31,7-35,1

49-е сутки фиксации 35,8°-05 33,9-37,7 30,6 27,9-33,2 30,4 28,7-32,2 34,2 31,6-36,7

30-е сутки без аппарата (1 группа) 34,8 32,0-36,7 32,9005 31,3-36,1 36,7°-04 35,1-38,1 37 90 М 35,0-41,0

30-е сутки без аппарата (2группа) 26,7001 25,4-28,0 27,9 27,1-29,6 38,6 37,0-38,2 34,0 33,7-34,7

90-е сутки без аппарата (1 группа) 31,4 29,9-31,6 30,0 29,9-31,7 33,7 32,1-34,4 36,1002 35,6-37,7

90-е сутки без аппарата (2 группа) 26,3005 25,8+26,8 28,3 27,2-29,5 30,9 30,4-32,4 31,6 30,3-32,9

Примечания. оПББМ и кПББМ - передняя большеберцовая мышца травмированной и контралатерапьной конечности, оИКМ и кИКМ - икроножная мышца травмированной и контралатеральной конечности. Верхний индекс - уровень значимости различий (р) по сравнению со здоровыми животными.

ппппг

ПББМ ИКМ

■ норма И 14 сутки фиксации

□ 21 сутки фиксации □ 49 сутки фиксации

Рис. 11. Содержание миофибриллярных белков (мг/100 мг ткани) в передней большеберцовой и икроножной мышце травмированной конечности собак после моделирования оскольчатого перелома костей голени.

ш±

ПББМ ИКМ

Наблюдаемые изменения концентрации саркоплазматических и миофибриллярных белков в ткани свидетельствовали о низкой активности белкового обмена в мышцах в посттравматический период. Однако, ниже приведенные материалы говорят об обратном: сохранение уровня

мышечных белков в границах нормы в посттравматический период обеспечивалось за счет высокой интенсивности «оборота» тканевых белков. Так, на сроках фиксации в обеих мышцах травмированной конечности обнаруживалась существенная активация общей протеазной активности (табл. 8). Максимальные значения отмечались на 21-е сутки фиксации, когда активность протеаз возрастала в мышцах обеих конечностей в среднем в 3,5 раза. В безаппаратный период активность протеаз в изученных скелетных мышцах достоверно от нормы не отличалась.

Таблица 8.

Общая протеазная активность и активность кислой фосфатазы в скелетных мышцах собак после моделирования оскольчатого перелома костей голени

(Медиана; 25-Й-75-Й процентили)

Срок эксперимента Протеазная активность, мга.к./мин/г белка Кислая фосфатаза, мккат/г белка

ПББМ ИКМ ПББМ ИКМ

Здоровые животные 5,50 3,11-6,39 5,51 2,92-6,44 0,44 0,3 6-Ю,48 0,41 0,38-Ю,49

14-е сутки фиксации О 11,28й'1" 8,81-13,25 12,81°'05 7,91-13,85 0,54°'°5 0,50-0,59 0,37 0,36-0,41

К 3,26 2,95-5,26 6,03 4,54-7,51 0,44 0,39-0,45 0,28"'°5 0,27-Ю,35

21-е сутки фиксации О 19,97"01 17,96-25,18 34,26°'°' 23,85-34,37 0,30"'°5 0,29-Ю,34 0,26""' 0,24-0,26

К 24,32°''" 18,15-26,15 25,1 1001 18,74-33,59 0,32°'°5 0,31-Ю,35 0,29°°' 0,28-Ю,30

28-е сутки фиксации О 17,09""' 16,67-17,98 13,69"°' 13,14-14,73 0,41 0,40-Ю,44 0,32"'°' 0,31-Ю,33

К 9,55 6,97-10,61 12,22й'"1 9,92-12,26 0,43 0,40-Ю,46 0,31005 0,30-0,35

49-е сутки фиксации О 7,36 6,83-7,88 8,18 6,55-9,80 0,35 0,34-Ю,36 0,31"'05 0,3 0-Ю,32

к 2,01 1,34-2,67 4,70 4,22-5,19 0,39 0,3 5-Ю,44 0,31°'05 0,29-Ю,33

Примечания. ПББМ - передняя большеберцовая мышца, ИКМ - икроножная мышца. О -травмированная конечность, К - контралатеральная конечность. Верхний индекс -уровень значимости различий (р) по сравнению со здоровыми животными.

В пользу высокой интенсивности белкового обмена в мышцах после скелетной травмы свидетельствовало также и увеличение активности аминотрансфераз в ткани на сроках фиксации (табл. 9). Интенсификация обновления мышечных белков была вызвана также и тем, что в мышцах обеих конечностей в посттравматический период значительно увеличивалась активность перекисного окисления, оцениваемого нами по росту содержания в ткани МДА (табл. 10) и продуктов ПОБ. Такая активация перекисного окисления сопровождалась ростом активности каталазы в ткани, при этом её активность в ПБММ была выше, нежели в ИКМ (табл. 10).

Таблица 9.

Активность АсАТ и АлАТ в скелетных мышцах собак после моделирования

оскольчатого перелома костей голени (Медиана; 25-Й+75-Й процентили)

Срок эксперимента АсАТ, мккат/г белка АлАТ, мккат/г белка

ПББМ ИКМ ПББМ ИКМ

Здоровые животные 0,108 0,099-Ю, 130 0,084 0,080-Ю,107 0,276 0,264-Ю,277 0,237 0,207+0,250

14-е сутки фиксации О 0,106 0,090-Ю, 168 0,1250,05 0,121-Ю,142 0,245 0,231+0,286 0,243 0,213+0,261

К 0,144 0,111-Ю,163 ОД45005 0,123-Ю,198 0,266 0,242+0,291 0,262 0,221+0,276

21-е сутки фиксации О 0,173""1 0,172+0,218 0,186005 0,183+0,232 0,257 0,256+0,330 0,3 1 9005 0,307+0,362

К 0,1520'05 0,151-Ю,193 0,164и,°5 0,163-Ю,225 0,343ои5 0,333+0,358 0389о.о5 0,353+0,435

28-е сутки фиксации О 0,225°'05 0,219-Ю,259 0,2220,05 0,206-Ю,255 0,473°'05 0,413+0,527 0,429°°5 0,359+0,521

к 0,2150,05 0,184-Ю, 245 0,2240,05 0,204-Ю,250 0,406°'°5 0,402+0,497 0,470ой5 0,467+0,521

49-е сутки фиксации О 0,1820,05 0,181-Ю,184 0,1840'05 0,179+0,189 0;324о.о5 0,320+0,329 0,3 840,1'5 0,370+0,398

к 0,169 0,156-Ю, 182 0,163005 0,161+0,166 0,329°'°5 0,314+0,344 0,365<,из 0,357+0,373

Примечание, см. табл. 8.

Таблица 10.

Концентрация МДА и активность каталазы в скелетных мышцах собак

после моделирования оскольчатого перелома костей голени _ (Медиана; 25-Й+75-Й процентили)_

Срок эксперимента МДА, нмоль/г ткани Каталаза, мккат/г белка

ПББМ ИКМ ПББМ ИКМ

Здоровые животные 4,87 4,10+6,79 5,23 4,36+5,64 40 29+54 37 24+57

14-е сутки фиксации О 12,450-05 9,01+16,31 д 710,05 6,59+14,98 970,01 66+114 53 44+69

К 6,00 5,02+7,92 8,20 6,11+9,17 84^ 79+101 70О,О5 61+96

21-е сутки фиксации о 14,350,02 11,79+16,61 9 230,01 8,20+12,81 102о,о! 98+136 84001 77+104

к 13,зз0-05 9,12+13,73 15,380,01 11,27+16,30 820'01 80+83 65°'иа 61+69

28-е сутки фиксации О 10,250'03 8,46+13,73 15,890'01 11,53+18,09 121"'1" 115+125 8Г1 79+87

к 11,280'02 9,48+13,02 14,350'02 10,25+17,94 98о,»1 84+99 970,01 88+103

49-е сутки фиксации О 19,320'05 16,42+22,22 20,81ио:> 17,58+24,04 105и'ш 104+107 92°.°5 90+95

к 20,760'05 17,14+24,37 19,220'05 18,07+20,37 944.« 87+101 80О,О5 75+85

Примечание, см. табл. 8.

Представленные результаты значительно отличаются от тех, которые мы получили, изучая обмен мышц при удлинении. Так, в условиях

оперативного удлинения конечности в мышцах удлиняемого сегмента происходило снижение уровня мышечных белков при нормальных показателях протеазной активности (табл. 11). При травме наоборот, на фоне значительного роста протеазной активности наблюдалось незначительное снижение уровня белка в мышцах. При этом в ПББМ наибольшее снижение мышечных белков происходило только в ходе оперативного удлинения, а для ИКМ и в период посттравматической регенерации.

Таблица 11.

Максимальные потери мышечных белков (в % от здоровых животных) и максимальный рост протеазной активности (в % от здоровых животных) у

собак в скелетных мышцах при удлинении и после травмы

ПББМудк ИКМудк ППБМтравма ИКМтравма

СПБ 33,31 (р=0,01) 19,1 1 (р=0,01) 8,71 (р=0,01) 15,1 1 (р=0,05)

МФБ 28,81 (р=0,05) 17,71 (р=0,05) 7,91 (р=0,10) 13,51 (р=0,08)

ПА 75,51 (Р=0,Ю) 72,9 Т (Р=0,20) 263ДГ (Р=0,01) 521,6 Т (Р=0,01)

Примечание. СПБ- саркоплазматические и МФБ - миофибриллярные белки; ПА -протеазная активность. ПББМудк и ПББМтравма - передняя большеберцовая мышца удлиняемой и травмированной конечности соответственно. ИКМудк и ИКМтравма -икроножная мышца удлиняемой и травмированной конечности соответственно.

Из полученных нами результатов необходимо также отметить, что сдвиги углеводного и белкового обмена в мышцах контралатеральной конечности при моделировании оскольчатого перелома костей голени относительно изменений, наблюдаемых в мышцах контралатеральной конечности при оперативном удлинении, были не столь незначительны. Это объясняется более ранним нагружением травмированной конечности. Так, опорная функция травмированной конечности у собак после экспериментального перелома в статике отмечалась у 100% животных уже на 7-е сутки эксперимента, опорная же функция при передвижении на этом сроке появлялась у 1/3 животных.

Таким образом, метаболические изменения в скелетных мышцах собак после моделирования оскольчатого перелома, прежде всего, были связаны с интенсификацией белкового обмена в мышцах травмированной конечности, причем наиболее значительные изменения происходили в ИКМ. Высокая протеолитическая активность в ткани обеспечивала развитие регенераторных процессов в мышцах: на начальном этапе обеспечивая лизис и деградацию продуктов распада поврежденной ткани, а в последующем - деградацию избыточных новообразованных волокон.

Предпринятая нами оценка метаболических изменений, происходящих в скелетных мышцах при оперативном удлинении конечности и в посттравматический период, конечно, не является исчерпывающей. Причины наблюдаемых перестроек метаболизма могут быть обусловлены действием множества факторов, а взаимосвязи отдельных биохимических показателей (будь то ферменты или субстраты), безусловно, сложнее, и не

описываются отдельными расчетами коэффициентов корреляции. Поэтому, для установления взаимосвязи между изученными показателями, а также для нахождения количества факторов, определяющих изменения этих показателей, нами был проведен факторный анализ. Так, у здоровых животных в изученных мышцах все биохимические показатели группировались возле 4 факторов (табл. 12). У собак после оскольчатого перелома костей голени в обеих мышцах количество выделяемых факторов (4) оставалось неизменным, тогда как на этапе дистракции в ПББМ и ИКМ удлиняемой конечности выделялось меньшее число факторов (табл. 13).

Таблица 12,

Факторные нагрузки биохимических показателей в передней большеберцовой

(ПББМ) и икроножных мышцах (ИКМ) здоровых собак

ПББМ 1 2 3 4 ИКМ 1 2 3 4

Белок -0,904 ПА 0,951

Пируват -0,798 Катал аза -0,823

КК -0,689 0,608 Пируват 0,725

Лактат -0,596 МДА -0,705

ПА 0,899 Лактат 0,917

ПОБ 0,854 КФ -0,683

Катал аза -0,798 Белок -0,885

МДА -0,611 ЛДГ -0,811 -0,531

КФ -0,911 ПОБ -0,715

лдг 0,839 КК 0,632

Гликоген 0,976 гликоген 0,932

Выделенные дисперсии, % 38,12 22,78 16,30 8,39 32,91 23,03 19,47 9,10

Примечание. Факторные нагрузки, значения которых не превышают по модулю 0,5, не показаны. КК - креатинкиназа; ПА - протеолитическая активность; ПОБ - продукты перекисного окисления белка; МДА - малоновый диальдегид; КФ - кислая фосфатаза; ЛДГ -лактатдегидрогеназа.

Таблица 13.

Факторные нагрузки биохимических показателей в ПББМ и ИКМ удлиняемой __конечности у собак на этапе дистракции__

ПББМ 1 2 3 ИКМ 1 2 3

КК 0,990 МДА -0,856

Пируват 0,886 ПОБ 0,644

Гликоген 0,863 ЛДГ 0,643 -0,693

Катал аза 0,829 Лактат -0,969

Белок 0,733 Белок -0,838

КФ -0,722 Катал аза -0,864

ПОБ 0,963 Гликоген -0,791

ПА 0,855 КФ 0,868

МДА -0,904 ПА -0,803

Лактат -0,717 Пируват -0,791

ЛДГ -0,685 КК -0,599

Выделенные дисперсии, % 52,55 . 28,30 9,43 43,88 26,46 14,38

Примечание см. табл. 12.

Достаточно сложно рассуждать о природе выделенных факторов. Однако, можно предположить, что обнаруженные четыре независимые фактора, описывающие наблюдаемые биохимические изменения это: 1) кислородная обеспеченность ткани; 2) гормональная регуляция; 3) нейротрофический контроль; 4) субстратное регулирование. Наблюдаемое снижение количества факторов при удлинении конечности, на наш взгляд, связано со снижением действия нейротрофического контроля на мышцы при дистракции, на что указывают и результаты физиологических исследований (М.С. Сайфутдинов и др., 2008).

1'4«мше ннкнснвнос! и ¡1М)Щ1ч'1 обмен» н :|ашиом напривлент )!>« г «?»■<• штос*к. ргакинА оСмспа '< /тиком ми11р; 11V I.-и 11и и норме С>шжфнне'ннхе||сим|н>с|и реакинЛ обмена» лшшои напряиукиин

Схема 1. Интеграция метаболизма в передней большеберцовой мышце удлиняемой конечности. Условные обозначения. Глг - гликоген; Глю - глюкоза; ПВК -пируват; МК - лактат; АЛА - аланин; АК - пул аминокислот; аКК - пул альфа-кетокислот; ЦТК - цикл трикарбоновых кислот; ЭТЦ - электрон-транспортная цепь; КрФ -креатинфосфат; Кр - креатин; вкЛ - внутриклеточные липиды; МДА - малоновый диальдегид; Кат - каталаза; ПОЛ - перекисное окисление липидов._

Схема 2. Интеграция метаболизма в икроножной мышце удлиняемой конечности. Условные обозначения: см. схема 1.

ноц

мноцпт

МДА

I I I |",' "Г ■ [ Кнт

ГЛИ1 АТФ

-flL.fr

I АК |

I I

|Н КрФ |

1 Кр |

Схема 3. Интеграция метаболизма в мышцах (ПББМ и ИКМ) в посттравматический период. Условные обозначения: см. схема 1._

Суммируя полученные нами данные об изменениях метаболизма в мышцах, происходящие после скелетной травмы и в условиях оперативного удлинения, нами предложены следующие схемы, показывающие интеграцию обмена в ткани на фоне изученных экспериментальных моделей (схемы 1-3). Таким образом, на основании сформированных нами представлений о характере метаболизма в мышцах при травме и удлинении костей конечностей, к изменениям обмена, нуждающихся в коррекции, мы отнесли: снижение уровня белка и эндогенных энергетических субстратов в мышцах травмированного и удлиняемого сегмента.

Регуляция мышечного метаболизма белками костной ткани со свойствами инсулинподобных факторов роста. Внутримышечное введение белкового препарата, полученного нами из костной ткани крупного рогатого скота, интактным мышам обнаружило, что максимальное увеличение уровня гликогена в мышцах, для всех исследованных доз наблюдалось на 9-е сутки после инъекции, в печени на 3-й. Однако наибольший эффект на накопление гликогена в мышцах, при расчете коэффициента [Гликоген]ткани/[Доза], на всех сроках после инъекции оказывало введение препарата в дозе Змг/кг (рис. 12).

Нами была также изучена возможность транскутанного способа введения изученных белков. В качестве носителя использовали гель для местного и наружного применения «Тизоль» (титана аквакомплекс глицеросольвата, регистрационный номер Р№001667/01-2002). Достоверное увеличение уровня гликогена в мышцах на 32% от нормы (р=0,04) наблюдали при транскутанном введении 1,2% раствора белка на «Тизоле» (для сравнения при внутримышечном введении уровень гликогена в мышцах на 9-е сутки после инъекции возрастал от 300% до 1000%, в зависимости от дозы), значительных изменений запасов гликогена в печени не обнаружено.

^0,05 -0.03

к ■

£ 0,02

9 о,о1

Ш" _ т

120

о ю аз

АЛ

3 6 9 13

■ 20 0 10 □ 5 аз

Рис. 12. Содержание гликогена в мышцах (А) и печени (Б) мышей после внутримышечного введения белкового препарата. Примечание. Вводимые дозы 20мг/кг; 10мг/кг; 5мг/кг; Змг/кг. По оси ОХ сутки после инъекции._

Таблица 14.

Содержание гликогена (мг/100 мг ткани) в скелетных мышцах крыс контрольной и опытной групп в ходе заживления перелома болынеберцовой _кости (Медиана; 25-Й+75-Й процентили)__

Срок эксперимента опыт контроль опыт контроль

ПББМ ПББМ КМ КМ

Здоровые животные 1,58 1,09+1,89 1,50 1,26+2,28

3-е сутки после травмы О 0,171Ш" 0,15+0,27 0,53м01 0,34+0,70

К 096«»' 0,89+1,02 0,94°°' 0,77+1,10

7-е сутки после травмы О 0,58"'°' 0,52+0,82 0,67°001 0,41+0,98

К 1,08й"3 0,91+1,32 0,93""5 0,59+1,29

14-е сутки после травмы О 2,84м4 1.96+3.47 1,67 1,58+2,08 ^ ^ у» "Л 1.57+4,11 1,01е'05 0,50+1,28

К 2,11 °'"4 1,86+2,60 0,92"'"4 0,69+1,34 2.52°'°4 1.59+3.77 0,74"'°' 0,70+1,08

21-е сутки после травмы О 3,29°'°' 3,12+3,75 1,28 1,15+1,54 1.45 1.08+2,69 0,85°03 0,66+1,25

К 1.51 1.20+1,61 0;6,0.005 0,44+0,81 1,09 0,85+1,52 0,94°"' 0,70+1,17

28-е сутки после травмы О 1,96 1,46+2,27 1,49 0,90+2,29 1,15 0,88+2,32 1,23 0,81+2,16

К 1,33 1,04+1,61 1,06 0,58+1,66 1,02 0,85+1,33 0,60°01 0,51+1,06

Примечание. ПББМ - передняя большеберцовая мышца, КМ - камбалавидная мышца. О -травмированная конечность, К - контралатеральная конечность. Верхний индекс - уровень значимости различий по сравнению со здоровыми животными. Подчеркнуты значения опытной группы значимо отличающиеся от показателя контрольной группы при р<0,05.

Анализ метаболических эффектов, оказываемых при разовом введении белковых факторов костной ткани на скелетные мышцы, проводили на взрослых крысах-самцах линии Вистар, которым моделировали перелом болыпеберцовой кости. Животные были разделены на две группы. В

контрольной - на 7-е сутки после перелома в область перелома вводили физиологический раствор. Животным опытной группы на 7-е сутки в область перелома вводили исследуемые белки на физиологическом растворе в дозе Змг/кг веса. У крыс опытной группы в мышцах травмированной и контралатеральной конечности нами обнаружено значительное возрастание активности КК и снижение концентрации ПВК. Уровень гликогена в ПББМ и КМ животных опытной группы в течение двух недель после введения белкового препарата был выше, чем в аналогичные сроки у животных контрольной группы (табл. 14). Введение препарата белка незначительно сказывалось на накоплении гликогена в печени крыс в ходе эксперимента (табл. 15).

Таблица 15.

Содержание гликогена (мг/100 мг ткани) в печени крыс в ходе заживления перелома большеберцовой кости (Медиана; 25-Й-75-Й процентили)

Срок эксперимента

Здоровые животные

сутки после травмы

Опытная группа

Контрольная группа_

37,5 32,3-40,0

20,2

18,9-31,0

29 9».°5

14,2-30,5

49 20'05 39,4-58,2

41,6 35,2-43,8

46,7 36,7-50,1

38,4 25,9-42,5

45,9 39,1-48,6

41,1 34,6-57,1

Примечание. Верхний индекс - уровень значимости различий (р) по сравнению со здоровыми животными.

Таблица 16.

Содержание саркоплазматических белков (мг/100мг ткани) в скелетных мышцах

крыс контрольной и опытной групп в ходе заживления перелома _большеберцовой кости (Медиана; 25-Й-75-Й процентили)_

Срок эксперимента опыт контроль опыт контроль

ПББМ ПББМ КМ КМ

Здоровые животные 43,2 42,1-43,7 46,5 46,1-50,1

3-е сутки после травмы О 35,90'05 35,2-39,5 28,б0'001 28,2-29,2

К 24 22,0-27,4 32,2°т 30,2-34,3

7-е сутки после травмы О 41,6 36,9-45,7 32,90,01 25,7-40,1

К 28,90'01 26,4-30,8 28,6е'01 25,6-32,1

14-е сутки после травмы О 53,00'02 42.9-58.1 41,9 37,3-47,6 50.5 43.0-54,0 33 4<№1 30,9-38,6

К 39.5 36,3-47.0 21 з°.°1 25,0-29,7 48.5 42.9-52.3 30,3001 28,0^-33,9

21-е сутки после травмы о 47 45,5-50,4 44,2 40,8-48,8 40,80'03 37,1-44,9 35,4а°01 32,3-37,6

К 41,8 35,5-42,9 31,8°02 26,2-36,0 5»,001 33,2-42,1 36,10'"05 31,0-40,5

28-е сутки после травмы о 46,4 30,9-49,7 43,3 34,3-53,9 46,7 38,5-47,2 49,1 31,2-52,6

к 38,4 33,3-49,4 33,8004 29,7-38,3 33,80'00' 27,2-36,6 32,900' • 23,5-40,9

Примечание см. табл. 14

На 3-й сутки после травмы наблюдалось значительное снижение содержания саркоплазматических белков в ПББМ и КМ обеих конечностей (табл. 16). На 7-е сутки эксперимента уровень белка восстанавливался только в ПББМ травмированной конечности. На 14-е сутки эксперимента у животных опытной группы (7-е сутки после введения препарата) содержание белка саркоплазмы в ПББМ и КМ оперированной и контралатеральной конечности было достоверно выше показателей животных контрольной группы. Однако, на 21-е сутки эксперимента (через 14 дней после введения препарата) значимых отличий в содержании белка в изучаемых мышцах между группами не обнаруживалось. На 14-е сутки эксперимента также наблюдалось повышение концентрации общего белка сыворотки крови у животных опытной группы (рис. 13)._

♦ опыт —□—контроль

Рис. 13. Общий белок сыворотки крови (г/л) у крыс контрольной и опытной группы в ходе заживления экспериментального перелома большеберцовой кости. Примечание. По оси ОХ сутки после травмы._

Содержание миофибриллярных белков на сроках наблюдения существенно от уровня интактных животных не отличалось. В опытной группе обнаруживалось лишь тенденция к их увеличению относительно крыс контрольной группы (рис. 14).

т:

11Н и

шШ 11

норма 7 14

В опыт □контроль

норма 7 14

В опыт О контроль

ПББМ травмированная конечность

КМ травмированная конечность

Рис. 14. Содержание миофибриллярных белков (мг/100мг ткани) в мышцах травмированной конечности крыс контрольной и опытной группы в ходе заживления перелома большеберцовой кости. Примечание. По оси ОХ сутки после травмы._ __

Таким образом, вводимый белковый препарат обнаруживал анаболический эффект в мышцах, природа которого - возможное инициирование синтеза структурных белков и/или снижение белкового протеолиза. Ингибирование последнего у животных опытной группы мы обнаруживали по снижению общей протеолитической активности на 21-е сутки эксперимента (14-е сутки введения) (рис. 15) и активности КФ на 14-е сутки эксперимента (7-е сутки после введение препарата) в обеих мышцах травмированной конечности. У животных опытной группы после введения препарата также обнаруживалось значительное снижение трансаминазной активности в обеих мышцах. Значительных отличий в системе ПОЛ-АОС между животными опытной и контрольной группы не наблюдалось._

норма 3 7 14 21 28

—О— опыт —■— контроль

ПББМ

км

Рис. 15. Протеазная активность (мг аминокислот/мин/г белка) в скелетных мышцах травмированной конечности у крыс контрольной и опытной группы в ходе заживления экспериментального перелома. Примечание. По оси ОХ сутки после травмы._

Таким образом, проведенное исследование показало, что разовое введение низкомолекулярных костных белков, обладающих свойствами инсулинподобных факторов роста, в область перелома вызывало в скелетных мышцах крыс анаболический эффект, способствуя накоплению белка и гликогена в ткани за счет антипротеолитического эффекта. Эффективность введения изучаемых белковых факторов для ускорения репаративной регенерации костной ткани была доказана рентгенологическими исследованиями. Рентгенологические признаки сращения переломов у всех животных опытной группы регистрировались на 21-е сутки эксперимента, у животных контрольной группы - на 28-е сутки (отличия достоверны при р=0,05 по критерию знаков).

Влияние пероралъного потребления некоторых аминокислот на уровень энергетических субстратов в скелетных мышцах мышей. Проведенное экспериментальное исследование показало эффективность перорального применения смеси аминокислот (лейцин, изолейцин, аргинин и метионин в отношении 1:1:1:1) для предупреждения потерь креатина в скелетных мышцах мышей в посттравматический период и в ходе антиортостатической разгрузки конечности (рис. 16).

90 80 70 60 50 40

—I

норма 3 7 28

—о— ср —ш— икобр+ас

норма 3 7 28

—о—ср ■ икобр+ас

ТРАВМА

АОСГ

Рис. 16. Уровень креатина (мкмоль/г ткани) в скелетных мышцах мышей в ходе эксперимента. Примечание. По ОХ - сутки эксперимента. СР - группа мышей находившихся на стандартном рационе, ИКОБР+АС - группа находившаяся на обедненном рационе, в котором недостаток белка возмещали аминокислотной смесью. АОСГ -антиортостатическая гипокинезия._

Значительного влияния на уровень КрФ в скелетных мышцах мышей прием аминокислотной смеси не оказывал, т.к. содержание КрФ в ткани в большей мере было связано с наличием и запасами энергетических субстратов в скелетных мышцах. Так, у интактных животных нами была обнаружена обратная зависимость между запасами гликогена и КрФ в скелетных мышцах (г= -0,48, при р=0,03) и уровнем гликогена в мышцах и печени (г= -0,52, при р=0,03). У мышей, находившихся на стандартном и обедненном белком рационе, такие корреляционные связи в ходе эксперимента нарушались, значимых зависимостей между энергетическими субстратами обнаружено не было. Однако, у животных, которым возмещали белковую недостаточность смесью аминокислот, нами была выявлена прямая зависимость средней силы между КрФ и гликогеном в мышцах (г= +0,42, р=0,05) при сохранении обратной корреляционной зависимости между содержанием гликогена в печени и мышцах (г= -0,53 при р=0,01). Представленные данные корреляционного анализа позволяют заключить, что травма являлась доминирующим фактором, нарушающим как внутритканевое соотношение энергетических субстратов в мышцах, так и межорганные отношения между уровнем гликогена в мышцах и печени у животных, находившихся на стандартном пищевом рационе и на обедненной белком изокалорийной диете. При возмещении недостатка белка смесью аминокислот, взаимозависимость между содержанием энергетических субстратов в скелетных мышцах и печени восстанавливалась.

Выявленная способность смеси аминокислот при пероральном потреблении повышать содержание креатина в скелетных мышцах мышей реализовалась как путем непосредственной стимуляции метаболических процессов в мышцах, так и через стимуляцию синтеза креатина в печени. Способность изучаемой смеси аминокислот, при её пероральном применении, тормозить распад креатина в мышцах в посттравматический

период наблюдалась и на фоне острой печеночной недостаточности (ОПН), при этом в большей степени происходило накопление креатинфосфата (рис. 17). Морфологические исследования обнаружили, что аминокислотная смесь обладала также гепатотропными свойствами, стимулируя репаративную регенерацию печени и предупреждая развитие цирротических изменений.

норма 3 7 28

—О—ИКОБР ■ ИКОБР+АС

норма 3 7 28

—О—ИКОБР ■ ИКОБР+АС

ТРАВМА

АОСГ

Рис. 17. Уровень креатинфосфата (мкмоль/г ткани) в скелетных мышцах мышей с ОПН в ходе эксперимента. Примечание, см. рис. 16.

Лабораторная оценка состояния скелетных мышц в травматологии и ортопедии. Использование биохимических показателей, и, в частности, определение активности ферментов (ЛДГ, КК, АсАТ, АлАТ), для оценки степени повреждения и мониторинга за состоянием скелетных мышц в практике травматологии и ортопедии, на наш взгляд, не нашло должного применения. Проведенные нами собственные экспериментальные и клинические исследования показали, что наибольшую диагностическую ценность для оценки состояния скелетных мышц при скелетных травмах и ортопедических вмешательствах имеет определение в сыворотке крови активности КК и, в меньшей степени, ЛДГ._

д/о 14Д 28Д 15Ф ЗОФ БА1м - ЛДГ —♦— КК Ж АсАТ —Д— АлАТ

Д10 Д30 Д60 ФЗО Ф60 Ф90 БА1м

— мл ■ пл ПС

Рис. 18. Изменение активности ферментов сыворотки крови у собак в динамике удлинения костей голени (А) и активности креатинкиназы у больных ахондроплазией в условиях монолокального (МЛ), полилокального (ПЛ) и полисегментарного (ПС) удлинения костей нижней конечности (Б). Примечание. По оси ОХ: Д10, Д14 и т.п. - сутки дистракции; 15Ф, ЗОФ и т.п. - сутки фиксации; БА1м - месяц после снятия аппарата._

Приведенные ниже примеры наглядно демонстрируют это. Так, изучение активности КК, ЛДГ и аминотрансфераз в сыворотке крови собак в ходе оперативного удлинения костей голени обнаружило статистически значимое повышение активности только для КК и ЛДГ на всех сроках дистракции и в первой половине фиксации (рис. 18а). Достоверного увеличения активности трансаминаз не наблюдалось. При этом в изоферментном спектре ЛДГ увеличивалась доля ЛДГ5 фракции, МВ-изоформа КК не превышала 5% от общей активности фермента в крови. Корреляционный анализ обнаружил обратную зависимость между активностью КК в крови и в ПББМ и ИКМ оперированной конечности на этапе дистракции: для ПББМ г = -0,80 (р=0,002), для ИКМ г = -0,72 (р=0,01). На этапе фиксации для ПББМ не оперированной конечности г = -0,77 (р=0,01). В безаппаратный период достоверных корреляционных зависимостей не обнаружено. Данные корреляционного анализа свидетельствуют о различной диагностической ценности ЛДГ и КК сыворотки крови в оценке состояния скелетных мышц при оперативном удлинении. Рост активности ЛДГ в крови был связан с увеличением синтеза этого фермента в мышцах оперированной конечности, тогда как рост КК в крови в большей мере был обусловлен ее тканевыми потерями, а значит, определение данного фермента позволяет судить о степени тяжести повреждения скелетных мышц. В пользу последнего предположения данные клинических наблюдений, в которых мы обнаружили, что интенсивность КК закономерно возрастала в зависимости от объемов хирургического вмешательства (рис. 186)._

норма 1 2 3

-КК —□-ЛДГ ——АлАТ ■

250

3 200 Ж

I 150

100

7£

норма 1 — КК —О—ЛДГ

2 3 —Л—АлАТ ■

Рис. 19. Активность креатинкиназы (КК), лактатдегидрогеназы (ЛДГ) и аминотрансфераз (АлАТ, АсАТ) в сыворотке крови экспериментальных животных (А) и пациентов (Б) при лечении переломов костей голени методом Илизарова. Примечание. По оси ОХ сутки фиксации: 1 - 3-й; 2 - 14-е; 3 - 30-е; 4 - снятие аппарата. * - достоверные различия с нормой при уровне значимости р<0,05._

Значимое повышение активности КК, ЛДГ (за счет ЛДГ5) и обеих аминотрансфераз обнаруживалось на 3-е сутки после травмы как у животных при моделировании оскольчатого перелома костей голени, так и у пациентов после закрытого перелома костей голени (рис. 19). При этом, если у собак активность ЛДГ, КК и АлАТ восстанавливалась только к концу лечения (49-е сутки фиксации), то активность изученных ферментов у людей на 14-е сутки фиксации и далее достоверно от нормы не отличалась.

При травме между активностью КК в мышцах и в сыворотке крови экспериментальных животных обнаруживалась прямая корреляционная зависимость (г = +0,62, р=0,05), тогда как для ЛДГ и АлАТ значимой корреляционной связи между активностью этих ферментов в мышцах и в крови не наблюдалось.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Изучение активности креатинкиназы в сыворотке крови может быть использовано в качестве критерия оценки степени повреждения скелетных мышц в практике травматологии и ортопедии.

2. Адекватное поступление аминного азота с пищей, является необходимым фактором для восстановления структурных и функциональных характеристик скелетных мышц при оперативном удлинении конечности и в ходе посттравматической регенерации.

3. В качестве стимуляторов анаболических реакций в скелетных мышцах при лечении ортопедотравматологической патологии предлагается к использованию аминокислотная смесь, содержащая лейцин, изолейцин, аргинин и метионин в равных соотношениях, и низкомолекулярные белковые факторы, полученные из неколлагеновых белков костной ткани.

ВЫВОДЫ

1. Наибольшие изменения метаболизма скелетных мышц собак в ходе постнатального развития происходят в системе энергообеспечения ткани. Преобладающая аэробная направленность процессов энергообмена в икроножной мышце с возрастом снижается интенсивнее, чем в передней большеберцовой мышце.

2. Возрастное снижение интенсивности белкового обмена и активация системы ПОЛ-АОС в скелетных мышцах не имеют различий, связанных с типологической принадлежностью мышц.

3. В скелетных мышцах удлиняемого сегмента активируются процессы энергетического обмена, перекисного окисления и система антиоксидантной защиты. Увеличивается интенсивность аланинового цикла и цикла Кори, снижается содержание саркоплазматических и миофибриллярных белков в ткани, падает сродство миозина к субстрату.

4. При удлинении конечности наибольшие изменения метаболизма, связанные со значительным снижением эффективности тканевой системы энергообеспечения, отмечаются в передней большеберцовой мышце удлиняемого сегмента.

5. Метаболические изменения, аналогичные происходящим в мышцах удлиняемого сегмента, но меньшей интенсивности, наблюдаются и в мышцах контралатеральной конечности.

6. Увеличение интенсивности дистракционных нагрузок вызывает более значительный рост активности тканевых систем энергообеспечения, наряду с активацией дополнительных («резервных») путей обмена.

7. Метаболические изменения в скелетных мышцах после оскольчатого перелома связаны со значительной интенсификацией белкового обмена в мышцах травмированной конечности на фоне компенсированных энергетических затрат.

8. Наиболее значительные изменения тканевого метаболизма в посттравматический период происходят в икроножной мышце травмированной конечности. В мышцах контралатеральной конечности значительных изменений обмена не происходит.

9. Восстановление энергетического метаболизма в мышцах травмированной конечности после окончания лечения имеет обратную зависимость от срока фиксации.

10. При удлинении конечности в мышцах удлиняемого сегмента происходит более значительное снижение уровня мышечных белков и энергетических резервов, нежели в скелетных мышцах при травме.

11. Снижение уровня белка и эндогенных энергетических субстратов в скелетных мышцах при оперативном удлинении и после травм является критерием для их направленной коррекции.

12. Разовое введение низкомолекулярных белков, полученных из неколлагеновых белков костной ткани, в область перелома не только стимулирует процессы репаративной регенерации кости, но и вызывает анаболический эффект в скелетных мышцах, способствуя накоплению гликогена и белка в ткани за счет пролонгированного антипротеолитического эффекта.

13. Пероральное применение смеси аминокислот (лейцин, изолейцин| аргинин и метионин в отношении 1:1:1:1) предупреждает потери креатина в скелетных мышцах в посттравматический период и в ходе антиортостатической разгрузки конечности, регулирует межорганные отношения энергетических субстратов между мышцами и печенью.

14. Определение активности креатинкиназы в сыворотке крови является наиболее доступным критерием для оценки состояния скелетных мышц в процессе лечения и реабилитации пациентов ортопедотравматологического профиля.

РАБОТЫ, ОПУБЛИКОВАННЫЕ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Перекисное окисление липидов в условиях дистракционного остеосинтеза / М.В. Стогов, Т.Н. Ерофеева, С.А. Ерофеев // Интенсивная медицинская помощь : проблемы и решения : Мат. Всерос. конф. Ленинск-Кузнецкий, 2001. С. 311.

2. Лабораторные тесты оценки состояния мышечной ткани собак в процессе удлинения голени в эксперименте / М.В. Стогов, Л.С. Кузнецова, С.А. Ерофеев // Гений ортопедии. 2001. № 3. С. 152-153.

3. Особенности энергетического метаболизма скелетных мышц собак в условиях удлинения голени по Илизарову / М.В. Стогов, Л.С. Кузнецова, С.Н. Лунева, С.А. Ерофеев // Бюлл. ВСНЦ СО РАМН. 2002. №6. С. 176-179.

4. Использование интегральных показателей в травматологии и ортопедии / С.Н. Лунева, Л.С. Кузнецова, М.А. Ковинька, М.В. Стогов // Клин. лаб. диагностика. 2002. № 10. С. 18.

5. Взаимосвязь процессов энергетического метаболизма и перекисного окисления липидов в скелетных мышцах собак / М.В. Стогов // IV Зауральский фестиваль научно-исследовательского, технического и прикладного творчества молодежи и студентов : Тез. докл. науч.-практ. конференции. Курган, 2002. С. 104-105.

6. Влияние биологически активной добавки «Пектибон» на показатели перекисного окисления липидов / С.Н. Лунева, М.В. Стогов, Т.Н. Ерофеева, С.А. Ерофеев // Вопр. биол., мед. и фарм. химии. 2003. № 2. С. 43-45.

7. Оценка состояния углеводно-энергетического обмена при удлинении голени по Илизарову / М.В. Стогов, Л.С. Кузнецова, С.Н. Лунева, Н.В. Тушина // Травматология и ортопедия : современность и будущее: Материалы междунар. конгресса. М., 2003. С. 367.

8. Адаптационные реакции организма на действие фактора напряжения растяжения при чрескостном дистракционном остеосинтезе / М.В. Стогов, С.Н. Лунева, Л.С. Кузнецова // Травматология и ортопедия : современность и будущее: материалы междунар. конгресса. М., 2003. С. 468.

9. Перекисное окисление липидов и ферменты антиоксидантной системы скелетных мышц собак в динамике удлинения конечности по Илизарову / М.В. Стогов, С.Н. Лунева, С.А. Ерофеев // Биохимия: "от иссл. молекул, мех-мов до внедрения в клин, практику и пр-во : Мат. межрег. конф. биохимиков Урала, Зап. Сибири и Поволжья. Оренбург, 2003. С. 59-61.

10. Изменение биохимических показателей сыворотки крови под воздействием гипербарической оксигенации при лечении закрытых диафизарных переломов голени методом чрескостного остеосинтеза / М.В. Стогов, С.Н. Лунева, Т.Н. Ерофеева, Е.В. Николайчук, С.И. Новичков // Вест, травм, и ортопедии. 2004. № 3. С. 78-81.

11. Костеобразование в условиях трансплантации культивированных фетальных фибробластов в диастаз удлиняемой кости / В.И. Шевцов, A.B. Попков, С.А. Ерофеев, М.В. Стогов // Клин, и фундаментальные аспекты тканевой терапии. Теория и практика клеточных биотехнологий : Материалы II всерос. симпозиума с междунар. участием. Самара, 2004. С. 160-161.

12. К вопросу о молекулярных механизмах адаптации скелетных мышц / М.В. Стогов, С.Н. Лунева, С.А. Ерофеев // Морфофун. аспекты регенерации и адаптац. дифференцировки структурных компонентов опорно-двигательного аппарата в условиях механических воздействий : Мат. междунар. науч.-практ. конф. Курган, 2004. С. 299-301.

13. Оценка скелетных мышц у больных с врожденными дефектами костей голени / Т. И. Долганова, М. В. Стогов // Человек и его здоровье : материалы IX Рос. нац. конгресса. СПб., 2004. С. 26-27.

14. Особенности перекисного окисления липидов при чрескостном дистракционном остеосинтезе на внутрикостном стержне в эксперименте / М.В. Стогов, Т.Н. Ерофеева, М.А. Степанов, С.А. Романенко // Гений ортопедии. 2005. № 2. С. 35-37.

15. Возможности нагрузочной пробы лактатом кальция для оценки состояния кальций-регулирующей гормональной системы при удлинении конечностей / Д.А. Попков, Л.С. Кузнецова, С.Н. Лунева, М.В. Стогов // Гений ортопедии. 2005. № 4. С. 65-68.

16. Биохимические исследования сыворотки крови и скелетных мышц при удлинении голени аппаратом Илизарова с темпом дистракции 3 мм в сутки в автоматическом режиме / С.А. Ерофеев, С.Н Лунева, М.В. Стогов, Н.В. Тушина // Вест, новых мед. тех. 2005. № 3-4. С. 89-91.

17. Оценка репаративной регенерации при замещении дефектов длинных трубчатых костей / В. И. Шевцов, А.Н. Дьячков, И.В. Ручкина, М.В. Стогов // Вестн. Тюмен. гос. ун-та. 2005. № 1. С. 180-185.

18. Лабораторная оценка состояния скелетных мышц в травматологии ортопедии / М.В. Стогов // Вопр. теорет. и практ. Медицины : Мат. 70-й юбил. Республиканской науч. конф. Уфа, 2005. С. 61.

19. Изменение показателей скелетного гомеостаза в диагностике лечения пациентов с закрытыми переломами нижней конечности, сочетанных с черепно-мозговой травмой / С.Н. Лунева, М.В. Стогов, С.П. Бойчук, С.Ю. Лукин, Т.Н. Ерофеева // Гений ортопедии. 2005. № 1. С. 53-57.

20. Сравнительная оценка биохимических показателей сыворотки крови собак при дистракционном остеосинтезе и замещении дефектов голени без дистракции / М.В. Стогов, А.Н. Дьячков, С.А. Ерофеев, И.В. Ручкина // Вестник ЮУрГУ. 2005. № 4. С. 138-140.

21. Об использовании интегральных показателей при оценке токсического эффекта ГБО / М.В. Стогов, Т.Н. Ерофеева, Н.В. Сазонова // Актуальные вопросы детской травматологии и ортопедии : материалы науч.-практ. конф. дет. травматологов-ортопедов России. СПб., 2005. С. 391-392.

22. Биохимическое исследование сыворотки крови и мочи больных при наружном применении биодобавки «Пектибон» на коллагеновой основе / С.Н. Лунева, М.В. Стогов, И.Г. Очеретина // Вопросы биол., мед. и фарм. химии. 2006. № 1. С. 37-41.

23. Активность некоторых ферментов сыворотки крови собак / М.В. Стогов, С.Н. Лунева, H.A. Кононович, Н.В. Тушина // Ветеринария. 2006. № 6. С. 46-48.

24. Биохимическое исследование скелетных мышц при удлинении конечности по методу Илизарова / М.В. Стогов, С.А. Ерофеев // Журнал Росс, ассоц. по спорт, медицине и реабил. больных и инвалидов (РАСМИРБИ). 2006. № 2. С. 47.

25. Анализ возрастных отличий биохимических показателей сыворотки крови в динамике лечения закрытых переломов костей нижней конечности по методу Илизарова / М.В. Стогов, С.Н. Лунева // Молодые ученые : новые идеи и открытия: Мат. всерос. научно-прак.

конф. Курган, 2006. С. 153-154.

26. Изучение концентрации электролитов при активации остеогенеза в костных дефектах у собак / С.Н. Лунева, А.Г. Гасанова, М.В. Стогов // Актуал. вопр. ветеринарной хирургии. Мат. науч.-практ. конф. Курган, 2006. С. 36-38.

27. Структурно-биохимические параллели в оценке мышц голени у больных с врожденными дефектами костей голени / Т.И. Долганова, М.В. Стогов, Д.Ю. Борзунов // Гений ортопедии. 2006. № 3. С. 16-20.

28. Ранние метаболические изменения в скелетных мышцах мышей при антиортостатической нагрузке / М.В. Стогов // Вестник КГУ. 2006. № 4. С. 81-82.

29. Оценка репаративного остеогенеза при заживлении переломов бедра у собак / М.В. Стогов, Е.В. Дюрягин, Н.В. Тушина // Ветеринария. 2007. №2. С. 60-61.

30. Липиды сыворотки крови у больных с закрытыми переломами костей голени при лечении методом Илизарова / С.Н. Лунева, М.В. Стогов, О.Л. Гребнева, Т.Н. Ерофеева, С.П. Бойчук // Вест, травм, и орт. 2007. № 2. С. 85-87.

31. Анализ метаболических процессов при заживлении множественных закрытых переломов верхних конечностей / М.В. Стогов, Д.В. Самусенко, С.П. Бойчук // Вестник травм, и орт. 2007. № 3. С.59-62

32. АТФ-азная активность препарата миозина скелетных мышц после удлинения конечности / М.В. Стогов, А.И. Гайдышев // Гений ортопедии. 2007. № 3. С.53-56.

33. Биохимические показатели сыворотки крови детей с системными заболеваниями скелета / М.А. Ковинька, A.M. Аранович, М.В. Стогов, К.И. Новиков // Гений ортопедии. 2007. № 2. С. 65-66.

34. Reparative osteogenesis stimulation by extract of fetal tissues / V.l. Shevtsov, S. Luneva, M.A. Kovinka, M.V. Stogov [et al.] // World congress on external fixation. Cairo-Egypt, 2007. P. 81.

35. Динамика репаративных процессов костной ткани при заживлении экспериментальных переломов плеча у собак / М.А. Степанов, М.В. Стогов // Ветеринарная патология. 2007. № 3. С. 21-25.

36. Влияние компонентов плазмы крови на репаративный остеогенез в эксперименте / О.Л. Гребнева, М.А. Ковинька, Т.А. Силантьева, М.В. Стогов, Е.А. Ткачук, А.Г. Гасанова // Клет. и нанотех. в биол. и медицине : Мат. всерос. научно-прак. конф. Курган, 2007. С. 32.

37. Изменения биохимических показателей сыворотки крови у пациентов с закрытыми переломами костей голени в нижней трети при лечении по методу Илизарова / С.Н. Лунева, М.В. Стогов, С.А. Столбиков // Травм, и орт. России. 2007. № 3. С. 63-67.

38. Особенности изменений биохимических показателей сыворотки крови собак при «веерном» способе удлинения конечности / М.А. Степанов, М.В. Стогов // Гений ортопедии. 2008. № 2. С. 42-45.

39. Биохимические показатели сыворотки крови собак при замещении дефектов свода черепа / А.Н. Дьячков, С.Н. Лунева, М.В. Стогов //

Гений ортопедии. 2008. № 3. С. 82-85.

40. Биохимические показатели в оценке тяжести травматического воздействия / М.В. Стогов, С.Н. Лунева // Клин. лаб. диагностика. 2008. № 11. С. 15-17.

41. Особенности остеорепаративных процессов при заживлении экспериментальных переломов с различной степенью травматизации костного мозга / М.В. Стогов, Н.А. Кононович, А.Н. Накоскин // Гений ортопедии. 2008. № 2. С. 5-8.

42. Особенности метаболизма тканей при удлинении конечности методом Илизарова с темпом дистракции Змм в сутки в автоматическом режиме / М.В. Стогов, С.Н. Лунева, А.А. Еманов // Гений ортопедии. 2008. № 1. С. 85-90.

43. О перспективах использования наноматериалов в лечении повреждений и заболеваний тканей опорно-двигательной системы / В.И. Шевцов, Е.А. Волокитина, С.Н. Лунева, М.В. Стогов [и др.] // Гений ортопедии. 2008. №4. С. 26-31.

44. Особенности сращения переломов в условиях механической стимуляции остеогенеза (экспериментальное исследование) / А.Н. Дьячков, Н.А. Кононович, Т.А. Силантьева, М.В. Стогов // Травматол. жэне ортопед. (Казахстан). 2008. № 1. С. 58-60.

45. The effect of blood plasm components on morphogenesis of skeletal tissues experimentally / S.N. Luneva, O.L. Grebneva, M.A. Kovinka, M.V. Stogov [et al.] // 5th Meeting of the A.S.A.M.I. International. Kurgan, 2008. P. 70.

46. Perspectives of pharmacological correction in treatment' of injuries and diseases of locomotor system tissues / S.N. Luneva, O.L. Grebneva, M.A. Kovinka, I.A. Talashova, M.V. Stogov [et al.] // 5th Meeting of the A.S.A.M.I. International. Kurgan, 2008. P. 72.

47. Biochemical investigations of skeletal muscles in limb lengthening according to the Ilizarov method / M.V. Stogov, A.A. Emanov, A.I. Gaidyshev // 5' Meeting of the A.S.A.M.I. International. Kurgan, 2008. P. 333-334.

48. Влияние остеоиндуктивных компонентов плазмы крови на биохимические и иммунологические показатели в эксперименте / О.Л. Гребнева, М.А. Ковинька, М.В. Стогов [и др.] // Мат. II съезда трав,-ортопедов УрФО. Курган, 2008. С. 271.

49. Морфометрические показатели гепатоцитов через 3 суток после перелома костей голени / Р.Ю. Очеретина, М. В. Стогов // Травматол. и ортопед. России. 2008. № 4. с. 99-100.

50. Обмен креатина в скелетных мышцах мышей при гипокинезии / М.В. Стогов // Бюлл. экспер. биол. и медицины. 2009. т. 148. № 7. С. 34-36.

ПАТЕНТЫ НА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Патент № 2279681 РФ, МКИ С2 G01N 33/84 Способ экспресс-определения содержания кальция в моче/Лунева С.Н., Ерофеева Т.Н., Стогов М.В., Романенко С.А. - № 134132/15; заявл. 24.11.2003; опубл. 10.07.2006, Бюл.№ 19.

2. Патент № 2310205 РФ, МКИ С2 йОШ 33/84 Способ полуколичественного определения фосфата в моче /Стогов М.В., Лунева С.Н., Накоскин А.Н. -№ 132677/15; заявл. 24.10.2005; опубл. 10.11.2007, Бюл. № 31.

3. Патент № 2353929 РФ, МКИ С2 вОШ 33/50, 33/84 Способ оценки готовности организма к повторному удлинению конечности / Попков Д.А., Лунева С.Н., Стогов М.В. -№ 133258/15; заявл. 15.11.2004; опубл. 27.04.2009, Бюл. № 12.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ СОКРАЩЕНИЙ

- АлАТ - аланинаминотрансфераза;

- АОС - антиоксидантная система;

- АОСГ - антиортостатическая гипокинезия;

- АС - аминокислотная смесь (лейцин, изолейцин, аргинин, метионин);

- АсАТ - аспартатаминотрансфераза;

- Г6ФДГ - глюкозо-6-фосфатдегидрогеназа;

- ИКМ - икроножная мышца;

- ИКОБР - изокалорийный углеводный, обедненный белком рацион;

- КК - креатинкиназа;

- КМ - камбалавидная мышца;

- КрФ - креатинфосфат;

- КФ - кислая фосфатаза;

- ЛДГ - лактатдегидрогеназа;

- МДА - малоновый диальдегид;

- МК - молочная кислота;

- НСТ - нитросинийтетразолий;

- ОПН - острая печеночная недостаточность;

- ПББМ - передняя болынеберцовая мышца;

- ПВК - пировиноградная кислота;

- ПОБ - перекисное окисление белков;

- ПОЛ - перекисное окисление липидов;

- СОД - супероксиддисмутаза.

Тираж 100 экземпляров Отпечатано в типографии «Печатный двор». 640000, г. Курган, ул. Гоголя, 16

Содержание диссертации, доктора биологических наук, Стогов, Максим Валерьевич

ВВЕДЕНИЕ.

1. БИОХИМИЯ МЫШЦ: АСПЕКТЫ ОНТОГЕНЕТИЧЕСКОГО СТАНОВЛЕНИЯ, ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ БИОХИМИЯ, СПОСОБЫ РЕГУЛЯЦИИ ОБМЕНА В ТКАНИ (обзор литературы).

1.1. Метаболизм скелетных мышц в онтогенезе и его типологические особенности.

1.2. Функциональный метаболизм скелетных мышц.

1.3. Метаболизм скелетных мышц при посттравматической регенерации и в условиях удлинения конечности.

1.4. Способы регуляции мышечного метаболизма.

2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.1. Материалы и структура исследования.

2.2. Методы исследования.

3. МЕТАБОЛИЗМ СКЕЛЕТНЫХ МЫШЦ СОБАК В НОРМЕ, В УСЛОВИЯХ ОПЕРАТИВНОГО УДЛИНЕНИЯ ГОЛЕНИ И ПРИ СКЕЛЕТНОЙ ТРАВМЕ.

3.1. Некоторые типологические особенности метаболизма скелетных мышц собак в ходе онтогенеза.

3.2. Метаболизм скелетных мышц собак в условиях оперативного удлинения костей голени методом Илизарова.

3.3. Метаболизм скелетных мышц собак при моделировании оскольчатого перелома костей голени с последующим лечением аппаратом Илизарова.

4. СПОСОБЫ КОРРЕКЦИИ МЫШЕЧНОГО МЕТАБОЛИЗМА В РАЗЛИЧНЫХ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ УСЛОВИЯХ.

4.1. Регуляция мышечного метаболизма белками костной ткани со свойствами инсулинподобных факторов роста.

4.2. Влияние перорального потребления некоторых аминокислот на уровень энергетических субстратов в скелетных мышцах мышей. 145 5. ЛАБОРАТОРНАЯ ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ СКЕЛЕТНЫХ МЫШЦ

В ТРАВМАТОЛОГИИ И ОРТОПЕДИИ.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Метаболизм скелетных мышц и возможности его регуляции при травмах и удлинении конечности методом Илизарова"

Актуальность исследования

Известно, что скелетные мышцы играют ключевую роль в создании оптимальных биомеханических условий, нормальной трофики и функции травмированной и удлиняемой конечности [101]. При этом репаративные возможности мышечной ткани отличаются от возможности к репаративному восстановлению костной ткани, в связи с чем, зачастую, именно функциональное состояние скелетных мышц является лимитирующим фактором при лечении и реабилитации больных ортопедотравматологического профиля [111, 112, 114, 116].

Функциональные возможности скелетных мышц зависят от их структурно-метаболического профиля, определяемого качественным и количественным составом сократительных белков, а также особенностями тканевого обмена, и, прежде всего, типом энергообеспечения [44, 365]. Несмотря на то, что метаболические процессы в скелетных мышцах находятся под жестким контролем системных, локальных и генетических факторов, мышцы демонстрируют значительную пластичность и лабильность структурно-метаболического профиля в ответ на изменения их функциональной нагрузки [189, 321, 336]. Материальной основой этому является значительный генетический полиморфизм как сократительных, так и регуляторных белков и ферментов, а также высокая взаимозаменяемость путей энергетического обмена [178, 337]. В связи с этим восстановление функциональной активности мышц в посттравматический и реабилитационный период зависит от интенсивности восстановления ее структурно-метаболических характеристик и должно обеспечиваться достаточным количеством пластических и энергетических ресурсов в ткани.

Если многочисленные данные физиологических, морфологических и гистохимических исследований дают достаточное представление о функциональных и структурных изменениях в скелетных мышцах при ее репаративнои регенерации при скелетных травмах и в условиях оперативного удлинения [22, 48, 62, 79, 81, 92, 93, 94, 103, 106, 118, 386, 394], то результатов биохимических исследований, позволяющих объективно оценить состояние метаболизма скелетных мышц, явно недостаточно. Особенно это касается исследований при оперативном удлинении конечностей. Практически не изучены также и изменения метаболизма в конечности контралатеральной травмированной или оперированной, хотя функциональная нагрузка на нее в посттравматический и в послеоперационный период? значительно возрастает. Кроме того, недостаточно разработаны критерии оценки и , схемы лабораторной диагностики и мониторинга за состоянием скелетных мышц у пациентов ортопедотравматологического профиля. <

Поиск и разработка эффективных средств для коррекции метаболических нарушений в скелетных мышцах имеет несомненную актуальность, что подтверждают многочисленные клинико-экспериментальные исследования [49, 50, 74, 146, 228, 244, 258, 263, 284, 291, 373]. Однако, имеющийся недостаток фактического материала по биохимии мышц, при ее регенерации, не позволяет сделать вывод о целесообразности проведения коррекции метаболических изменений и необходимости создания специальных препаратов, направленных на восстановление скелетных мышц при лечении патологии опорно-двигательного аппарата. В практике травматологии и ортопедии эффективность таких разрабатываемых средств, на наш взгляд, должна быть основана на возможности одновременного влияния на репарацию костной и мышечной ткани, что должно обеспечивать синхронное восстановление целостности кости и функциональной активности скелетных мышц, составляющих единый анатомо-функциональный блок. В этом плане наиболее доступными и эффективными являются методы пищевой и фармакологической регуляции. Кроме того, эти способы наиболее перспективны в плане их дальнейшего внедрения с использованием наноматериалов и нанотехнологий.

Цель исследования

Сформировать системное представление о метаболизме скелетных мышц и оценить возможности его регуляции при скелетной травме и оперативном удлинении конечности в эксперименте.

Задачи исследования

2. Изучить метаболизм скелетных мышц в условиях оперативного удлинения костей голени по методу Илизарова.

3. Разработать концепцию поведения скелетных мышц при удлинении конечности по Илизарову.

4. Выявить особенности обмена мышц при скелетной травме в эксперименте.

Основные положения, выносимые на защиту

1. При удлинении конечности в скелетных мышцах удлиняемого сегмента происходит активация энергетических путей обмена (в том числе и «резервных»), межорганных циклов (Кори и аланиновый), реакций перекисного окисления, что приводит к снижению уровня белка в ткани и изменению кинетических характеристик сократительных белков. Подобные биохимические сдвиги, но только более низкой интенсивности, происходят и в мышцах контралатеральной конечности. Отмеченные изменения носят обратимый характер, восстановление метаболического профиля начинается с момента снятия дистракционных нагрузок.

Объекты исследования»

Работа выполнена на базе клинико-экспериментального лабораторного отдела ФГУ «Российского научного центра «Восстановительная травматология и ортопедия» им. акад. Г.А. Илизарова Росмедтехнологий». Объектами исследований являлись собаки, крысы и лабораторные мыши, использовался клинический материал. Материалом исследования служили: мышечная ткань, печень, сыворотка крови. В ходе выполнения данной работы применялись биохимические, экспериментальные и статистические методы. Проведение экспериментальных и клинических исследований разрешено комитетом по этике при ФЕУ «РНЩ «В10»> им:. акад;:,.1Г."А\ Илизарова. Росмедтехнологий»: Содержание животных, оперативные вмешательства, и эвтаназию осуществляли в соответствии с требованиями Европейской конвенции по защите экспериментальных животных, в соответствии с «Правилами^ проведения ., работ с; использованием экспериментальных животных» (приложение к приказу Минздрава СССР ог 12:0&1977 №' 755)? и: требованиями; инструкции №12/31Зь^ Министерства-здравоохранения« РСФСРС «Санитарные .правила по устройству,, оборудованию; и содержанию экспериментальных биологических клиник» от 06.01.1973 г. . • .

Научная>новизна?исследованияу

Впервые комплексно изучены изменения процессов энергетического, белкового обмена в скелетных мышцах при оперативном удлинении; костей голени по Илизаррву. Впервые . изучено? со стояние системы перекиси ого окисления^ и антиоксидантной защиты в мышцах- удлиняемого сегмента. Разработана' концепция поведения скелетных мышц в ответ на: удлинение: конечности. Обнаружено явление активации межорганных обменных путей в ходе оперативного удлинения. Обнаружен феномен снижения* количества: фракций саркоплазматических белков в' скелетных мышцах удлиняемой конечности. Впервые изучены кинетические характеристики миозина; выделенного из скелетных мышц, подверженных удлинению. Обнаружен эффект активатщи «резервных» метаболических путей в мышцах в ответ на, возрастающие дистракционные нагрузки. Продемонстрирована высокая лабильность обменных процессов скелетных мышц в ответ на дистракцию и снятие дистракционных нагрузок. Впервые показано, что в мышцах контралатеральной конечности происходят метаболические изменения: той же, что и в удлиняемой конечности направленности.

Впервые обнаружено^, что метаболические изменения; в« скелетных мышцах после перелома костей голени в условиях стабильной фиксации аппаратом Илизарова происходят на фоне компенсированных энергетических затрат. Впервые изучены кинетические свойства миозина из скелетных мышц голени после лечения оскольчатого перелома костей голени методом Илизарова. Впервые изучены метаболические особенности в скелетных мышцах голени в зависимости от сроков лечения оскольчатых переломов костей голени. Впервые изучены метаболические изменения, происходящие в скелетных мышцах контралатеральной, не травмированной конечности. Показано, что для процесса регенерации, при оперативном удлинении конечности, скелетная мышца в основном использует внеклеточные пластические и энергетические источники, при репаративной регенерации в посттравматический период - внутриклеточные.

Впервые продемонстрированы анаболические свойства низкомолекулярных белковых факторов, выделенных из костной ткани, оказываемые на скелетную мышцу при ее посттравматической регенерации. Обнаружена способность смеси аминокислот (лейцин, изолейцин, аргинин и метионин) предупреждать потерю и стимулировать синтез креатина в скелетных мышцах, регулировать межорганный обмен гликогена. Обнаружены гепатотропные свойства данной смеси.

Практическая значимость исследования, область внедрения

Полученные данные о существенных изменениях метаболических процессов в мышечной ткани дают обоснование для научного планирования мероприятий по предупреждению нарушений и восстановлению функциональных характеристик скелетных мышц в ходе лечения и в периоде реабилитации пациентов ортопедотравматологического профиля.

Оценена информативность ряда биохимических показателей и предложены наиболее доступные тесты для лабораторной оценки состояния скелетных мышц, что может быть использовано в практической травматологии и ортопедии: в качестве дополнительного критерия; оценки тяжести скелетной травмы,; а также для мониторинга! состояния пациентов ортопедотравматологического профиля в период лечения и реабилитации;:

По результатам работы в клинико-диагностическую лабораторию Центра внедрены методы исследования, характеризующие состояние скелетных мышц при дистракционном остеосинтезе. Материалы работы включены в программу кафедры травматологии и ортопедии ФГЖ и 11ПС ГОУ, ВИО ТюмГМА, используются в курсе: лекций, по биохимий, для студентов факультета естественных , наук Курганского государственного университета. Получены три патента РФ на изобретение.

Апробация работы

Материалы диссертационного исследования доложены: на научно-практической конференции с: международным участием «Новые технологии в медицине» (Курган, 2000); на региональной: конференции биохимиков Урала,, Поволжья и Западной Сибири «Актуальные проблемы теоретической и прикладной биохимии» (Ижевск, 2001); на международной научно-практической: конференции «Медицина в: XXI веке: эстафета поколений» (Курган, . 2001); на IV всероссийской; конференции «Актуальные вопросы применения гипербарической: оксигенации в хирургии, травматологии и ортопедии» (Курган,; 2002); на IV Зауральском фестивале научно-исследовательского, . технического и прикладного - творчества молодежи «Новые горизонты-2002» (КГСХА, 2002); на VI международном симпозиуме «Биологически активные добавки к пище и проблемы оптимизации питания» (Сочи,. 2002);' на всероссийской конференции «35 лет гипербарической оксигенации: итоги, проблемы, перспективы» (Москва, 2003); на II Всероссийском симпозиуме «Клинические . и фундаментальные аспекты тканевой терапии» (Самара, 2004); на международной научно-практической конференции «Морфофункциональные аспекты; регенерации и адаптационной дифференцировки. структурных компонентов опорно-двигательного аппарата в условиях механических воздействий» (Курган,

2004); на I и II съездах травматологов и ортопедов Уральского федерального округа (Екатеринбург, 2005; Курган, 2008); на всероссийской научно-практической конференции «Молодые ученые: новые идеи и открытия» (Курган, 2006); на международном конгрессе по наружной фиксации (Каир, 2007); на всероссийской научно-практической конференции «Клеточные и нанотехнологии в биологии и медицине» (Курган, 2007); на юбилейной конференции посвященной 10-летию Южно-Уральского научного центра РАМН (Челябинск, 2008); на V международной конференции АСАМИ (Санкт-Петербург, 2008); на всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Современные технологии в хирургии позвоночника и периферических нервов» (Курган, 2008); на областном научном обществе ортопедов и травматологов (декабрь 2002; декабрь 2005, апрель 2007, ноябрь 2007).

Публикации

По теме диссертации опубликовано 50 печатных работ, в том числе 2 главы в коллективной монографии. Из печатных работ 12 опубликовано в изданиях, рекомендуемых ВАКом для публикации результатов докторских диссертаций.

Объем и структура работы

Работа изложена на 233 страницах машинописного текста, состоит из введения, 5 глав, заключения, практических рекомендаций, выводов, списка литературы, 65 таблиц, 57 рисунков, трех схем. Библиографический указатель включает 411 источников: из них 120 - отечественные, 391 — зарубежные. Диссертационное исследование выполнено по плану НИР ФГУ «Российский научный центр «Восстановительная травматология и ортопедия» им. акад. Г.А. Илизарова Росмедтехнологий».

Заключение Диссертация по теме "Биохимия", Стогов, Максим Валерьевич

выводы

3. В скелетных мышцах удлиняемого сегмента активируются процессы энергетического обмена, перекисного окисления и система антиоксидантной защиты. Увеличивается- интенсивность аланинового цикла и цикла Кори, снижается содержание саркоплазматических и миофибриллярных белков в ткани, падает сродство миозина к субстрату.

4. При удлинении конечности наибольшие изменения метаболизма, связанные со значительным снижением эффективности тканевой системы энергообеспечения, отмечаются в пёредней болыпеберцовой мышце удлиняемого сегмента.

8. Наиболее значительные изменения тканевого метаболизма • в посттравматический период происходят в икроножной мышце травмированной конечности. В мышцах контралатеральной конечности значительных изменений обмена не происходит.

13. Пероральное применение смеси аминокислот (лейцин, изолейцин, аргинин и метионин в отношении 1:1:1:1) предупреждает потери креатина в скелетных мышцах в посттравйгатический период и в ходе антиортостатической разгрузки конечности, регулирует межорганные отношения энергетических субстратов между мышцами и печенью.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

Библиография Диссертация по биологии, доктора биологических наук, Стогов, Максим Валерьевич, Курган

1. Абдишева З.В. Влияние уровня двигательной активности на формирование энергетического обмена в различные возрастные периоды : автореф. дис. . канд. биол. наук. М., 1991. 17 с.

2. Аденилатциклазные сигнальные системы действия пептидов инсулинового суперсемейства и их функциональные нарушения в миометрии беременных женщин при сахарном диабете второго типа / С.А. Плеснева и др. // Росс, физиол. журнал. 2008. № 10. С. 11261136.

3. Анатомо-функциональное состояние мышц в условиях чрескостного дистракционного остеосинтеза (клиника, эксперимент факты гипотеза / A.B. Попков и др. // Вест, травм, и ортопедии. 2004. № 3. С. 67-72.

4. Антиоксидантная система тканей крыс при гипотермии и введении даларгина / С.П. Львова и др. // Вопр. мед. химии. 2002. № 3. С. 189195.

5. Бабаскин Б.С. Определение пировиноградной кислоты модифицированным методом Умбрайта // Лаб. дело. 1976. № 3. С. 76.

6. Бакарев М.А., Непомнящих Л.М., Колосова Н.Г. Деструктивные реакции скелетных мышц крыс OXYS и Вистар при токсико-метаболических повреждениях, вызванных бупивакаином // Бюлл. эксперим. биол. и медицины. 2007. № 5. С. 589-594.

7. Биохимическая оценка метаболических расстройств в тканях опорно-двигательного аппарата у больных профессиональными заболеваниями от физического перенапряжения / H.H. Шацкая и др. // Гигиена труда и проф. заболевания. 1991. № 10. С. 5-8.

8. Биохимические детерминанты и механизмы развития экстремальной гипоксической гипоксии / В.В. Горанчук и др. // Физ. человека. 1999. №4. С. 118-129.

9. Богданов Э.И., Фасхутдннов P.P. Сократительные свойства мышц при нарушениях периферической иннервации // Журн. невропат, и психиатрии. 1991. № 2. С. 129-132.

10. Вилкинсон Д. Принципы и методы диагностической энзимологии. М. : Медицина, 1981. 624 с.

11. Владимиров Ю.А. Кальций-транспортные АТФазы // Энциклопедия современного естествознания, т.8. М. : Наука, 2000. С. 201-209.

12. Владимиров Ю.А. Свободно-радикальное окисление липидов и физические свойства липидного бислоя биологических мембран // Биофизика. 1987. № 5. С. 830-834.

13. Владимиров Ю.А., Арчаков А.П. Перекисное окисление липидов в биологических мембранах. М. : Медицина, 1972. 252 с.

14. Влияние двенадцатидневного комбинированного воздействия гипобарической гипоксии и физической нагрузки на структурно-метаболические характеристики скелетных мышц крыс / T.JI. Немировская и др. // Бюлл. эксперим. биол. и медицины. 1995. № 6. С. 602-605.

15. Влияние деафферентации на размеры и миозиновый фенотип мышечных волокон при растяжении m.soleus крысы на фоне гравитационной разгрузки / Т.Л. Немировская др. // Росс, физиол. журнал. 2003. № 3. С. 259-270.

16. Влияние невесомости и ограничения подвижности на структуру и метаболизм m. soleus у обезьян после космического полета / Б.С. Шенкман и др. // Росс, физиол. журнал. 2002. № 3. С. 340-347.

17. Влияние физической нагрузки на содержание миоглобина и тропомиозина в скелетных мышцах и миоглобина в крови крыс / B.C. Чайковский и др. //Вопр. мед. химии. 1987. № 4. С. 79-83.

18. Возрастные изменения массы мышечной, соединительной и жировой тканей у здоровых людей / В.И. Шевцов и др. // Гений ортопедии. 2005. № 1. С. 58-66.

19. Гланц С. Медико-биологическая статистика. М. : Практика, 1998. 459 с.

20. Гребнева О.Л., Ковинька М.А., Изотова С.П. Влияние остеоиндуктивных компонентов плазмы крови на гематологические показатели у мышей // Гений ортопедии. 2005. № 3. С. 58-61.

21. Григорьев А.Г., Козловская И.Б., Шенкман Б.С. Роль опорной афферентации в организации тонической мышечной системы // Росс, физиол. журнал. 2004. № 5. С. 508-521.

22. Григорьева Ю.В., Ямщиков Н.В. Кратковременное размозжение скелетной мышечной ткани и ее регенерация // Усп. совр. естествознания. 2003. № 3. С. 37-38.

23. Григорьева Ю.В., Ямщиков Н.В. Особенности ультраструктурных изменений в скелетной мышце в первые сутки после травмы // Успехи совр. естествознания. 2005. № 2. С. 116-117.

24. Десятниченко К.С. Неколлагеновые белки костной ткани в регуляции скелетного гомеостаза, минерализации и репаративного остоегенеза: Автореф. дис. . д-ра мед. наук. Челябинск, 1997. 34 с.

25. Дубинина Е.Е. Роль активных форм кислорода в качестве сигнальных молекул в метаболизме тканей при состояниях окислительного стресса //Вопр. мед. химии. 2001. № 6. С. 561-581.

26. Европейская конвенция по защите позвоночных животных, используемых для экспериментальных и других целей // Вопросы реконструктивной и пластической хирургии. 2003. № 4. С. 34-36.

27. Ерофеев С.А., Чикорина Н.К., Сайфутдинов М.С. Реакция мышц голени на ее удлинение с высоким темпом в условиях автоматической дистракции в эксперименте // Гений ортопедии. 2004. № 4. С. 18-22.

28. ЗайчикА.Ш., Чурилов Л.П. Основы общей патологии. Часть 2. Основы патохимии. СПб. : Элби, 2000. 688 с.

29. Зенков Н.К., Меныцикова Е.Б. Активированные кислородные метаболиты в биологических системах // Успехи совр. биологии. 1993. № 3. С. 286-293.

30. Иванова Е.С. Лизосомальные механизмы клеточных повреждений и стрессовые протеины // Русский медицинский журнал. 1999. № 3. С. 138-138.

31. Изменение состава и свойств сократительных „ белков после космического полета / B.C. Оганов и др. // Биофизика. 1982. № 1. С. 26-29.

32. Ильина-Какуева Е.И. Особенности ' развития мышечных атрофий у крыс различного возраста при вывешивании // Авиакосмическая и экологическая медицина. 2001. № 1. С. 28-32.

33. Ильина-Какуева Е.И., Капланский A.C. Влияние опорных нагрузок и стимуляторов ЦНС на развитие атрофического процесса в мышцах вывешенных крыс // Авиакосмическая и экологическая медицина. 1999. №З.С. 20-23.

34. Иммуногистохимическое изучение камбаловидной мышцы крысы при различных способах денервации / P.P. Исламов и др. // Бюлл. эксперим. биол. и медицины. 2001. № 4. С. 477-480.I

35. Исламов P.P., Валиуллин В.В. Влияние одностроннего повреждения седалищного нерва на фенотип червеобразных мышц опытной и контрлатеральной конечности крысы // Бюлл. эксперим. биол. и медицины. 2005. № 5. С. 589-591.

36. Каган В.Е., Архипенко Ю.В., Козлов Ю.П. Са2+-АТФаза при перекисном окислении липидов в саркоплазматическом ретикулуме // Биоантиокислители в регуляции метаболизма в норме и патологии. М. : Наука, 1982. С. 50-58.

37. Калинский М.И., Рогозкшт В1А. Биохимия мышечной деятельности. Киев : Здоровье, 1989: 142 с. ' ; '

38. Клиническое руководство по лабораторным тестам / Под ред. Н. Тица. М. : ЮНИМЕД-пресс, 2003.960 с. : ,

39. Клишов А.А. Гистогенез и регенерация тканей: Л.: : Медицина, 1984. ■ 232 с. • V' ' ' ' V , ' ' . ; '

40. Ковригина Т:Р:, Филимонов,- В1И: Постнатальная« дифферёнцировка . подошвенной мышц десимпатизированной белой крысы //

41. Морфология. 2006. № 5. С. 52. .■*;. •

42. Кочутина JI.H. Регенерационный миогенез мышц голени при ее удлинении в эксперименте // Изв. АН СССР: Сер. Биол. 1990. № 4. с. 565-570.

43. Кочутина Л.Н., Кудрявцева И.П. Гистогенетические особенности регенерации скелетной мышцы при дистракционном остеосинтезе по Илизарову //Гений ортопедии. 1996. № 2-3. С. 135-136.

44. Креатин как метаболический модулятор структуры и функции скелетных мышц при силовой тренировке у человека: эргогенные и метаболические эффекты / А.И. Нетреба и др. //Росс, физиол. журнал. 2006. № 1.С. 113-122.

45. Креатин как метаболический модулятор / Б.С. Шенкман и др. // Росс, физиол. журнал. 2006. № 1. С. 100-112.

46. Кроткиевски М. Капилляризация мышц, Pix морфология и патогенез метаболического синдрома // Проблемы эндокринологии. 1996. № 4. С. 42-46.

47. Кузнецов С.Л., Папас Е.А., Гутова Ф. Механизмы адаптации энергетического метаболизма волокон скелетной мышечной ткани // Морфология. 2002. № 2-3. С. 84.

48. Кузнецова Л.А. Регуляторные свойства изоформ аденилатциклаз // Журн. эволюц. биохимии и физиологии, т. 38. С. 289-304.

49. Курганов В.И. Принципы интеграции клеточного метаболизма // Мол. биология. 1986. № 2. С. 369-377.

50. Курганов Б.И., Любарев А.Е. Гипотетическая структура комплекса ферментов гликолиза//Мол. биология. 1988. № 6. С. 1605-1613.

51. Лебкова Н.П. Современные представления о внутриклеточных механизмах обеспечения энергетического гомеостаза в норме и патологии //Вест. РАМН. 2000. № 9. С. 16-22.

52. Логоша С.А., Морозов В.И., Рогозкин В.А. Влияние углеводного рациона и физической нагрузки на активность супероксиддисмутазы иконцентрацию диеновых конъюгатов в крови и цитозоле скелетной мышцы крыс // Физиол. журнал. 1996. № 2. С.55-60.

53. Лукьянова Л.Д. Биоэнергетическая гипоксия: понятие, механизмы и способы коррекции // Бюлл. эксп. биол. и медицины. 1997. № 9. С. 244255.

54. Лунева С.Н., Гребнева О.Л. Научно-клинические разработки лаборатории биохимии ФГУН РНЦ «ВТО» им. акад. Г.А. Илизарова по оптимизации регенераторных процессов в тканях опорно-двигательной системы // Гений ортопедии. 2006. № 4. С. 55-58.

55. Лызлова С.Н. Некоторые аспекты энергетического обеспечения развивающихся мышц // Проблемы миогенеза / под ред. Г.П. Пинаева,

56. B.Б. Ушакова. Л. : Наука, 1984. С. 115-125.

57. Лытаев С.А. Механизмы гемодинамики при повреждениях нижних конечностей различной этиологии // Физиология человека. 2003. № 2.1. C. 92-99.

58. Лытаев С.А., Шанин Ю.Н., Шеченко С.Б. Адаптивные механизмы системы движения. СПб. : ЭЛБИ, 2001. 270 с.

59. Масютин В.А., Вашетко Р.В., Широков Д.М. Возможность оценки функциональных резервов организма в раннем посттравматическом периоде // Трав, и орт. России. 1994. № 61 С. 86-95.

60. Меныцикова Е.Б., Зенков Н.К. Антиоксиданты и ингибиторы радикальных окислительных процессов // Успехи совр. биологии. 1993. № 4. С. 442-455.

61. Метод определения каталазы / М.А. Королюк и др. // Лаб. дело. 1988. № 1.С. 16-19.

62. Методические приемы исследования креатинина / В.Н. Титов и др. // Лаб. дело. 1989. № 9. С. 4-7.

63. Методы биохимических исследований / Под ред. М.И. Прохоровой. Л. : Изд-во Ленингр. ун-та, 1982. 272 с. '

64. Морфологические характеристики m. vastus lateralis человека в безопорной среде / Б.С. Шенкман и др. // Докл. РАН. 1999. № 4. С. 563-565.

65. Морфофункциональная характеристика мышц голени при удлинении ее с высокой дробностью и в разное время суток / Н.К. Чикорина и др. //Гений ортопедии. 2001. № 4. С. 13-17.

66. Наквасина М.А., Попова Л.И. Структурно-функциональные свойства ЛДГ в условиях воздействия некоторых физико-химических агентов // XVIII съезд физиол. общества имени Павлова: тез. докладов. Казань, 2001. С. 555-556.

67. Немченко Н.С., Ерюхин И.А., Шанин В.Ю. Постагрессионный обмен веществ при тяжелой механической травме // Вест, хирургии. 1991. № 4. С. 53-57.

68. Новая инсулинкомпетентная аденилатциклазная система как возможный механизм антиапоптического действия инсулина и инсулинподобного фактора1 / С.А. Плеснева и др. // Доклады РАН. 2003. №4. С. 551-553.

69. Новый подход к лечению мышечной дистрофии Дюшена с использованием ранних предшественников миогенеза / Г.Т. Сухих и др. //Бюлл. эксперим. биол. и медицины. 2001. № 12. С. 604-613.

70. Об особенностях нарушений энергетического обмена при травматическом шоке и возможности их фармакологической коррекции / Л.Д. Лукьянова и др. Л Бюлл. эксп. биол. и медицины. 2001. №9. С. 263-267.

71. Одинцова H.A., Хорошков Ю.А. Архитектоника и структурные связи цитоскелета миоцитов сердечной и скелетной мышц // Морфология. 2004. № 4. С. 94-95.

72. Озернюк Н.Д. Регуляция миогенеза // Изв. РАН. Сер. Биол. 1998. № 3. С. 330-343.

73. Озернюк Н.Д. Сравнительные особенности миогенеза у беспозвоночных, низших и высших позвоночных животных // Онтогенез. 2004. № 6. С. 441-450.

74. Опорная и опорно-динамическая функция нижних конечностей у больных с переломами костей голени / В.А. Щуров и др. // Гений ортопедии. 2008. № 2. С. 9-12.

75. Парфенова И.А., Свешников A.A., Пашков И.В. Влияние сомототипа, массы тела, мышечной, соединительной и жировой тканей на минеральную плотность костей скелета // Гений ортопедии. 2006. № 4. С. 79-86.

76. Периферическая кровь, гемодинамика, остеогенез при удлинении голени по Илизарову / С.А. Ерофеев и др. // Гений ортопедии. 2004. № 3. С.60-64.

77. Пластичность клеточных и тканевых структур m.soleus человека в условиях длительной гипокинезии / Б.С. Шенкман и др. //Биол. мембраны. 2003. № 1. С. 77-86.

78. Практикум по биохимии / Под ред. С.Е. Северина, Г.А. Соловьевой. М. : Из-во МГУ, 1989. 509 с.

79. Процесс перекисного окисления липидов и активность сукцинатдегидрогеназы мозга при черепно-мозговой травме в эксперименте / M.JI. Демчук и др. // Вопр. мед. химии. 1993. № 2. С. 23-25.

80. Различия в процессах перекисного окисления белков у беременных крыс, селективных по порогу возбудимости нервной системы /A.B. Вьюшина и др. // Бюлл. эксп. биол. и мед. 2002. № 3. С. 292-294.

81. Роль гиперлактатдегидрогеназемии в индукции метаболических нарушений в организме / Ф.Н. Гильмиярова и др. //Вопр. мед. химии. 2001. №5. С. 469-476.

82. Роль индивидуальных фосфолипидов в функциональной активности КК сердечной мышцы человека / Г.О. Мелекситян и др. // Вопр. мед. химии. 1991. № 5. С. 68-70.

83. Сайфутдинов М.С., Менщикова Т.И., Чикорина Н.К. Методологические особенности комплексного описания мышц при удлинении конечности // Гений ортопедии. 2008. № 3. С. 44-46.

84. Свешников A.A., Парфенова И.А., Ларионова Т.А. Взаимосвязь соматотипа с минеральной плотностью костей скелета, массой мышечной, соединительной и жировой тканей // Гений ортопедии. 2007. №2. С. 79-83.

85. Современные методы в биохимии / Под ред. В.Н. Ореховича. М. : Медицина, 1977. С. 62-68.

86. Сократительные характеристики сканированных волокон musculus soleus крысы в условиях гравитационной разгрузки / К. С. Литвинова и др. //Биофизика. 2003. № 5. С. 905-910.

87. Состояние сосудистого бассейна мышц конечности при разных режимах удлинения (морфо-функциональное исследование) / В.И. Шевцов и др. // Гений ортопедии. 1997. № 2. С.5-11.

88. Стереологический анализ, характеризующий процессы адаптации передней болыпеберцовой мышцы при различных режимах удлинения голени по Илизарову / Г.Н. Филимонова и др. // Гений ортопедии. 1999. №3. С. 14-19.

89. Структурные основы адаптации и компенсации нарушенных функций / Под ред. Д.С. Саркисова. М. : Медицина, 1987. 448 с.

90. Сээне Т.П., Алиев К.П., Пэхме А .Я. Влияние повышенной функциональной активности скелетных мышц на скорость обновлениятяжелых и легких цепей миозина // Вопр. мед. химии. 1987. № 1. С. 7578.

91. Тамбовцева Р.В. Возрастная динамика СДГ-активности мышечных волокон двуглавой и трехглавой мышц плеча и четырехглавой мышцы бедра у детей от 7 до 17 лет // Росс, морфологические ведомости. 2001. № 1-2. С. 243-244.

92. Тамбовцева Р.В. Возрастные и типологические особенности энергетики мышечной деятельности: автореф. дис. . док. биол. наук / Институт возрастной физиологии РАО. М., 2002. 48с.

93. Трифонова Е.Б., Осипенко A.B. Значение окислительного метаболизма скелетных мышц в оценке течения их регенерации при удлинении конечности // Гений ортопедии. 1999. № 2. С. 47-50.

94. Филимонова Г.Н., Ерофеев С.А. Стереологический анализ передней болыпеберцовой мышцы голени, удлиняемой высокодробной дистракцией в разное время суток // Гений ортопедии. 2003. № 1. С. 7985.

95. Филимонова Г.Н., Ерофеев С.А, Шрейнер A.A. Гистохимические и морфометрические характеристики передней болыпеберцовой мышцы взрслых собак при дистракционном остеосинтезе с различной дробностью // Гений ортопедии. 2001. № 4. С. 5-12.

96. Функциональное состояние мышц как фактор, опосредующий стимулирующее влияние напряжения растяжения на процессы регенерации и роста / В.А. Щуров и др. // Гений ортопедии. 1996. № 2-3. С. 152-153.

97. Хапчаев А.Ю., Ширинский В.П., Воротников A.B. Структура, свойства и регуляция белковых продуктов гейетического локуса киназы легких цепей миозина // Успехи биол. химии. 2003. т.43. С. 365-420.

98. Чикорина Н.К., Ерофеев С.А., Шрейнер A.A. Морфологические изменения в скелетных мышцах голени при различной дробностидистракции // Тез. докл. науч.-прак. конференции «Новые технологии в медицине». Курган, 2000. С. 106.

99. Шевцов В.И., Чикорина Н.К., Ерофеев С.А. Гистологический анализ морфологических проявлений в скелетных мышцах экспериментальных животных при удлинении голени по Илизарову // Гений ортопедии. 1999. № 2. С. 72-75.

100. Шевцов В.И., Филимонова Г.Н. Передняя болыпеберцовая мышца собак на этапах постнатального и дистракционного морфогенеза // Гений ортопедии. 2008. № 1. С. 74-80.

101. Шенкман Б.С. Структурно-метаболическая пластичность скелетных мышц млекопитающих в условиях гипокинезии и невесомости // Авиакосмич. и экологич. медицина. 2002. № 3. С. 3-13.

102. Шишкин В.В., Чучков В.М., Сабельников Н.Е. Гистоэнзимохимическая характеристика нейромышечного синапса скелетных мышц // Морфология. 2004. № з. с. 19-23.

103. Широченко Н.Д., Рыхликова Г.Г., Аксенова Н.П. Структурно-химические изменения костной и мышечной тканей в условиях экспериментальной гипокинезии // Морфология. 2002. № 2-3. С. 182183.

104. Шок: теория, клиника, организация противошокой помощи / под ред. Г.С. Мазуркевича, С.Ф. Багненко. СПб. : Политехника, 2004. 539 с.

105. Щуров В.А. Сократительная способность мышц бедра у детей и подростков с заболеваниями опорно-двигательной системы // Гений ортопедии. 2003. № 4. С. 43-46.

106. Щуров В.А. Функциональное состояние опорно-двигательного аппарта при заболеваниях и травмах конечностей в условиях лечения по Илизарову // Гений ортопедии. 1998. № 4. С. 25-28.

107. Щуров В.А., Гребенюк JI.A., Мурадисинов С.О. Взаимосвязь структурных и функциональных свойств мышц голени в условиях гипо- и гипердинамии // Гений ортопедии. 2003. № 4. С. 52-56.

108. Щуров В.А., Колчев О.В., Буторина Н.И. Динамометрия мышц голени у больных мужского пола с заболеваниями опорно-двигательной системы // Гений ортопедии. 2007. №"3. С. 63-66.

109. Щуров В.А., Колчева О.В., Щуров И.В. Травма как фактор стимуляции последующего восстановления сократительной способности мышц //Гений ортопедии. 2007. № 3. С. 44-47.

110. Щуров В.А., Сагымбаев М.А., Горбачева Л.Ю. Сократительная способность мышц-тыльных разгибателей стопы при заболеваниях и травмах голени //Гений ортопедии. 2003. № 4. С. 57-60.

111. Щуров В.А., Сазонова Н.В., Николайчук Е.В. Особенности кислородного режима в тканях при оперативном удлинении конечности//Гений ортопедии. 2001.' № 2. С. 55-58.

112. Щуров И.В., Бойчук С.П., Щуров В.А. Полярографический контроль кровоснабжения тканей при лечении переломов костей голени // Гений ортопедии. 2008. № 2. С. 13-15.

113. Эделева Н. К., Петрова Н. И., Стельникова И. Г. Реакция скелетных мышц и эндокринных органов на ограничение двигательной активности // Морфология. 1998. № 3. С. 136.

114. Acevedo L.M., RiveroJ.L. New- insightsinto skeletal1:muscle fibre types in the dog with particular focus towards ¿Hybrid1myosin*phenôtypes // Cell

115. TissueRes. 2006. v. 323. jYo 2. P. 283-303. . V ' . •

116. Activity of some enzymes of energy metabolism during denervation and reflex atrophy in rat slow and fast muscles / J. Teisinger et al. // Physiol.' Bohemoslov. 1981. v.30. № 4. P. 353-358. ' ; v !

117. Acute effects of N-acety ley steine: on skeletal: muscle microcirculation following closed soft tissue trauma in râts / K.D. Schaser et al. // J. Orthop i Res. 200.5':.-v.23t№T. Pi 231-241. • v'-'^'';:

118. Adiponectin resistance precedes the accumulation of skeletal muscle lipids and insulin; resistance inrhigh- fat-.fed rats;/ K.E. Mullen et al;.;//, Am; J. Physiol. Regul. Integr. Comp. Physiol. 2009. v,296. № 2. P. 243-251. ,

119. Age-related changes in glucose utilization and fatty acid oxidation in a muscle-specific manner during rabbit growth / F. Gondret et al. //J. Muscle Res; Gelli Motil. 20041.V. 251 № 4-5. P: 405-410.

120. Age-related changes in the structure and function of skeletal muscles / J.A. Faulkner et al. // Clin. Exp. Pharmacol. Physiol. 2007. v.34. № 11. P. 1091-1096.

121. Age-related changes of aqueous protein profiles in rat fast and slow twitch skeletal muscles / D. Cai et al. // Electrophoresis. 2000. v.21. № 2. P. 465472.

122. Alterations of superoxide dismutase iso-enzyme activity, content, and mRNA expression with aging in rat skeletal muscle / S. Oh-Ishi et al. // Mech. Ageing. Dev. 1995. v.84. № 1. P. 65-76.

123. An acute decrease in TCA cycle intermediates does not affect aerobic energy delivery in contracting rat skeletal muscle / K.D. Dawson et al. // J. Physiol. 2005. v.565(Pt2). P. 637-643.

124. An NAD(P)H oxidase regulates growth and transcription in melanoma cells / S.S. Brar et al. // Am. J. Physiol. Cell Physiol. 2002. v.282. № 6. P. 12121224.

125. Anabolic signaling deficits underlie amino acid resistance of wasting, aging muscle / D. Cuthbertson et al. // FASEB J. 2005. v. 19. № 3. P. 422-424.

126. Anaerobic and aerobic enzyme activities in human skeletal muscle from children and adults / J.J. Kaczor et al. // Pediatr. Res. 2005. v. 57. № 3. P. 331-335.

127. Analysis of muscle bioenergetic metabolism in rabbit leg lengthening / K. Kanbe et al. // Clin. Orthop. 1998. v.351. P. 214-221.

128. Andrade F.H., McMullen C.A. Lactate is a metabolic substrate that sustains extraocular muscle function // Pflugers Arch. 2006. v. 452. № 1. P. 102-108.

129. Archvillin, a muscle-specific isoform of supervillin, is an early expressed component of the costameric membrane skeleton / W. Oh Sang et al. // J. Cell Sci. 2003. v.116. № 11. P. 2261-2275.

130. Awede B.L., Thissen J.P., Lebacq J. Role of IGF-I and IGFBPs in the changes of mass and phenotype induced in rat soleus muscle by clenbuterol // Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab. 2002. v.282. № 1. P. 31-37.

131. Benzi G., Ceci A. Creatine as nutritional supplementation and medicinal product // J. Sports Med. Phys. Fitness. 2001. v.41. № 1. P. 1-10.

132. Bevington A., Brown J., Walls J. Leucine suppresses acid-induced protein wasting in L6 rat muscle cells // Eur. J. Clin. Invest. 2001. v.31. № 6. P. 497-503.

133. Bevington A., Walls J. Defective glycolysis and catabolism of protein and amino acids in skeletal muscle during metabolic acidosis // Contrib. Nephrol. 1997. v. 121. P. 49-55.

134. Bilaterally increased VEGF-levels in muscles during experimental unilateral callus distraction / N. Hansen-Algenstaedt et al. //J. Orthop. Res. 2003. v.21. № 5. P. 805-812.

135. Boldrin L., Morgan J.E. Activating muscle stem cells: therapeutic potential in muscle diseases // Curr. Opin. Neurol. 2007. v.20. № 5. P. 577-582.

136. Bonen A. The expression of lactate transporters (MCT1 and MCT4) in heart and muscle // Eur. J. Appl. Physiol. 2001. v.86. № 1. p. 6-11.

137. Brancaccio P., Maffulli N., Limongelli F.M. Creatine kinase monitoring in sport medicine // Br. Med. Bull. 2007. v.81-82. P. 209-230.

138. Branched-chain amino acid supplementation and indicators of muscle damage after endurance exercise / B.K. Greer et al. // Int. J. Sport Nutr. Exerc. Metab. 2007. v. 17. № 6. P. 595-607.

139. Branched-chain amino acids activate key enzymes in protein synthesis after physical exercise / E. Blomstrand et al. // J. Nutr. 2006. v. 136. № 1. P. 269-273.

140. Branched-chain amino acids as a protein- and energy-source in liver cirrhosis / H. Moriwaki et al. // Biochem. Biophys. Res. Commun. 2004. v.313. № 2. P. 405-409.

141. Branched-chain amino acids improve glucose metabolism in rats with liver cirrhosis / S. Nishitani et al. // Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol. 2005. v.288. № 6. P. 1292-1300.

142. Brooks. G.A. Lactate shuttles in nature //Biochem. Soc. Trans. 2002. v. 30. № 2. P. 258-264.154; Brooks G.A. Lactate: link between glycolytic and oxidative metabolism //

143. Sports Med. 2007. v. 37. № 4-5. P. 341-343. 155. Bruce C.R., Dyck D.J. Cytokine regulation of skeletal muscle fatty acid . . , metabolism: effect of interleukin-6 and tumor necrosis factor-alpha // Am. J.

144. Physiol. Endocrinol. Metab.-2004. v.287. № 4. P. 616-621. ; 156., Calcineurin and skeletal muscle growth / S.E. Dunn et al:. //Nat. Cell. Biol. 2002. v.4. № 3. P. 46-47.

145. Calcineurin regulates slow myosin, but not fast myosin or metabolic enzymes, during fast-to-slow transformation in rabbit skeletal muscle cell culture / J.D. Meissner et al.//J. Physiol. 2001. v.533(Ptl). P. 215-226.

146. Calcium dyshomeostasis in beta-amyloid and tau-bearing skeletal myotubes . / R.A. Christensen et al..// J. Biol. Chem. 2004. v.279. № 51. P. 5352453532. " ■■.'. ' • . • ' '

147. Causes of excitation-induced muscle cell damage in isometric contractions: mechanical stress or calcium overload? / A. Fredsted et al. // Am. J.

148. Physiol. Regul. Integr. Comp. Physiol. 2007. v.292. № 6. P. 2249-2258.

149. Chan K.M., Decker E.A. Endogenous skeletal muscle antioxidants // Crit. Rev. Food Sci. Nutr. 1994. v.34. № 4. P. 403-426.

150. Changes in canine skeletal muscles during experimental tibial lengthening / B. Fink Let al. // Clin. Orthop. 2001. v.385. P. 207-218.

151. Changes in glycolytic network and mitochondrial design in creatine kinase-deficient muscles / AJ. de Groof et al. // Muscle Nerve. 2001. v.24. № 9. P. 1188-1196.

152. Changes in inorganic phosphate and ; force production« in human« skeletal? muscle after cast immobilization / N. Pathare et al. // J. Appl. Physiol. 2005; v.98: j\o 1. P. 307-314. ; ,

153. Changes in muscle fibre type, muscle mass and IGF-I gene expression in rabbit skeletal muscle subjected to stretch / H. Yang et al. 7/ J. Anat. 1997.v ; v. 190(Pt4);P. 613-62Z ■. ■;•/ • '. •"■ •'.•.■: , \

154. Charge S.B:,,Rudnicki M.A. Cellular and molecular regulation of muscle ' regeneration-//Physioli Rev. 2004! v;84ï №rl;. P; 209^238;, •

155. Chase P.B., Kiishmerick Mi J; Effect ofphysiologicalAIDP'concentrations'onf ; contoctipmofismglè^

156. Comparison of enzyme activities on glycogen metabolism inirabbifc slow andv fast muscles7 A. Tsutou;et al:. // Comp. Biochem. Physiol. B. 1985. v. 81. №3. P. 641-645. •■:' ■.; ^

157. Comparison of erythrocyte and skeletal muscle creatine : accumulation following creatine loading!/ D031Preen= et all. // Int; J. Sporti.Nutr. Exerc. Metab. 2005. v. 15. № 1. P. 84-93 ^ '•'/'■ :

158. Contraction-stimulated muscle glucose transport and GLUT-4 surface content, are: dependent on glycogen content / W. Derave et ah. // Am. J.

159. Physiol: 1999lv.277. № 6 (Ptl); P. 1103-11101

160. Contribution of skeletal muscle protein in elevated rates of whole body protein catabolism in trauma patients / C.L. Long et al. // Am. J. Clin. Nutr. 1981. v.34. № 6. P. 1087-1093.

161. Control of glycogen synthesis is shared between glucose transport and glycogen synthase in skeletal muscle fibers / I. Azpiazu et al. // Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab. 2000. v.278. № 2. P. 234-243.

162. Creatine supplementation increases glycogen storage but not GLUT-4 expression in human skeletal muscle / L.J. van Loon et al. // Clin. Sci. (Lond.). 2004. v.106. № 1. P. 99-106.

163. Cross innervation and the regulatory protein system of rabbit soleus muscle / G.W. Amphlett et al. // Nature. 1975. v.257. №'5527. P. 602-604.

164. De Deyne P.G. Lengthening of muscle during distraction osteogenesis // Clin. Orthop. Relat. Res. 2002. v.403. P. 171-177.

165. Decrease in human quadriceps muscle protein turnover consequent upon leg immobilization / J.N. Gibson et al. // J. Clin.- Sci. (Lond). 1987. v.12. № 4. P. 503-509.

166. Dietary protein restriction lowers plasma insulin-like growth factor I (IGF-I), impairs cortical bone formation, and induces osteoblastic resistance to IGF-I in adult female rats / S. Bourrin et al. // Endocrinology. 2000. v. 141. №9. P. 3149-3155.

167. Differences between glycogen biogenesis in fast- and slow-twitch rabbit muscle / R. Cusso et al. // Biochim. Biophys. Acta. 2003. v. 1620. № 1-3. P. 65-71.

168. Differential changes in protein kinase C associated with regeneration of rat extensor digitorum longus and soleus muscles / J. Moraczewski et al. // Int. J. Biochem. Cell. Biol. 2002. v.34. № 8. P. 938-949.

169. Differential responses of HSPs to heat stress in slow and fast regions of rat gastrocnemius muscle / Y. Oishi et al. //Muscle Nerve. 2003. v.28. № 5. P. 587-594.

170. Distinct patterns of MMP-9 and MMP-2 activity in slow and fast twitch skeletal muscle regeneration in vivo / M. Zimowska et al. // Int. J. Dev. Biol. 2008. v.52. № 2-3. P. 307-314.

171. Disuse and passive stretch cause rapid alterations in expression of developmental and adult contractile protein genes in skeletal muscle / P.T. Loughna et al. // Development. 1990. v. 109. № 1. P. 217-223.

172. Dunn S.E., Michel R.N. Coordinated expression of myosin heavy chain isoforms and metabolic enzymes within overloaded rat muscle fibers // Am. J. Physiol. 1997. v.273. № 2 (Ptl). P. 371-383.

173. Early postnatal food intake alters myofiber maturation in pig skeletal muscle / L. Lefaucheur et al. // J. Nutr. 2003. v. 133. № 1. P. 140-147.

174. Edwards R., Young A., Wiles M. Needle biopsy of skeletal muscle in the diagnosis of myopathy and the clinical study of muscle function and repair // N. Engl. J. Med. 1980. v. 302. № 5. P. 261-271.

175. Effect of acute acidosis on protein and amino acid metabolism in rats / R. Safranek et al. // Clin. Nutr. 2003. v.22. № 5. P. 437-443.

176. Effect of acute and chronic branched-chain amino acids on energy metabolism and muscle performance / A. De Lorenzo et al. // Diabetes Nutr. Metab. 2003. v. 16. № 5-6. P. 291-297.

177. Effect of age and cold exposure on morphofunctional characteristics of skeletal muscle in neonatal pigs / P. Herpin et al. // Pflugers Arch. 2002. v. 444. №5. P. 610-618.

178. Effect of alpha-lipoic acid combined with creatine monohydrate on human skeletal muscle creatine and phosphagen concentration / D.G. Burke et al. // Int. J. Sport. Nutr. Exerc. Metab. 2003. v. 13. № 3. P. 294-302.

179. Effect of an isocaloric carbohydrate-protein-antioxidant drink on cycling performance / B.C. Romano-Ely et al. // Med. Sei. Sports Exerc. 2006. v.38. № 9. P. 1608-1616.

180. Effect of beta-hydroxy-beta-methylbutyrate, arginine, and lysine supplementation on strength, functionality, body composition, and protein metabolism in elderly women / P. Flakoll et al. // Nutrition. 2004. v.20. № 5. P. 445-451.

181. Effect of early feed restriction on myofibre types and expression of growth-related genes in the gastrocnemius muscle of crossbred broiler chickens / Y. Li et al. //Br. J. Nutr. 2007. v. 98. № 2. P. 310-319.

182. Effect of hind limb muscle unloading on liver metabolism of rats / T.P. Stein et al. // J. Nutr. Biochem. 2005. v. 16. № 1. P. 9-16.

183. Effect of muscle creatine content manipulation on contractile properties in mouse muscles / B.O. Eijnde et al. // Muscle Nerve. 2004. v.29. № 3. P. 428-435.

184. Effect of oral creatine supplementation on human muscle GLUT4 protein content after immobilization / B. Op't Eijnde et al. // Diabetes. 2001. v.50. № l.P. 18-23.

185. Effect of ribose supplementation on resynthesis of adenine nucleotides after intense intermittent training in humans / Y. Hellsten et al. // Am. J. Physiol. Regul. Integr. Comp. Physiol. 2004. v.286. № 1. P. 182-188.

186. Effects of bone fracture and surgery on plasma myosin heavy chain fragments of skeletal muscle / G.N. Onuoha et al. // Clin. Invest. Med. 1999. v.22.№ 5. P. 180-184.

187. Effects of effervescent creatine, ribose, and glutamine supplementation on muscular strength, muscular endurance, and body composition / D.J.Falk et al. // J. Strength. Cond. Res. 2003. v. 17. № 4. P. 810-816.

188. Effects of hyperbaric oxygen on glucose, lactate, glycerol and anti-oxidant enzymes in the skeletal muscle of rats during ischaemia and reperfusion / G. Bosco et al. // Clin. Exp. Pharmacol. Physiol. 2007. v.34. № 1-2. P. 70-76.

189. Effects of inactivity on glycolytic capacity of single skeletal muscle fibers in adult and aged rats / B.E. Ojala et al. // Biol. Res. Nurs. 2001. v.3. № 2. P. 88-95.

190. Effects of repeated creatine supplementation on muscle, plasma, and urine creatine levels / E.S. Rawson et al. // J. Strength Cond. Res. 2004. v. 18. № l.P. 162-167.

191. Ehrhardt J., Morgan J. Regenerative capacity of skeletal muscle // Curr. Opin. Neurol. 2005. v. 18. № 5. P. 548-553.

192. Endurance training adaptations modulate the redox-force relationship of rat isolated slow-twitch skeletal muscles / D.R. Plant et al. // Clin. Exp. Pharmacol. Physiol. 2003. v.30. № 1-2. P. 77-81.

193. Exercise-induced HSP27, HSP70 and MAPK responses in human skeletal muscle / H.S. Thompson et al. // Acta Physiol. Scand. 2003. v. 178. № 1. P. 61-72.

194. Expression of insulin growth factor-1 splice variants and structural genes in rabbit skeletal muscle induced by stretch and stimulation / G. McKoy et al. //J. Physiol. 1999. v.516(Pt 2). P. 583-592.

195. Fast and slow myosins as markers of muscle injury / M. Guerrero et al. // Br. J. Sports Med. 2008. v.42. № 7. P. 581-584.

196. Fast and slow skeletal troponin I in serum from patients with various skeletal muscle disorders: a pilot study / J.A. Simpson et al. // Clin. Chem. 2005. v.51.№6.P. 966-972.

197. FATZ, a filamin-, actinin-, and telethonin-binding protein of the Z-disc of skeletal muscle / G. Faulkner et al. // J. Biol. Chem. 2000. v.275. № 52. P. 41234-41242.

198. Faulkner G., Lanfranchi G., Valle G. Telethonin and other new proteins of the Z-disc of skeletal muscle // IUBMB Life. 2001. v.51. № 5. P. 275-282.

199. Fiber type-specific expression of major proteolytic systems in fast- to slow-transforming rabbit muscle / K.R. Sultan et al. // Am. J. Physiol. Cell

200. Physiol. 2001. v.280. № 2. P. 239-247. .

201. Fiber-specific responses of muscle glycogen repletion in fasted rats physically active during recovery from high-intensity physical exertion / G. Raja et al. // Am. J. Physiol. Regul. Integr. Comp. Physiol. 2008. v.295. № 2. P. 633-641.

202. Fitts R.H., Riley D.R., Widrick J J. Functional and structural adaptations of skeletal muscle to microgravity // J. Exp. Biol. 2001. v.204> № 18. P. 32013208.

203. Franch H.A., Price S.R. Molecular signaling pathways regulating muscle proteolysis during atrophy // Curr. Opin. Clin. Nutr. Metab. Care. 2005. v. 8. № 3. P. 271-275.

204. Free radical generation by skeletal muscle of adult and old mice: effect of contractile activity / A. Vasilaki et al. // Aging Cell. 2006. v.5. № 2. P. 109-117.

205. From energy store to energy flux: a study in creatine kinase-deficient fast skeletal muscle / A. Kaasik et al. // FASEB J. 2003. v. 17. № 6. P. 708710.

206. Frost R.A., Lang C.H. Regulation of insulin-like growth factor-I in skeletal muscle and muscle cells // Minerva Endocrinol. 2003. v.28. № l.P. 53-73.

207. Fujita S., Volpi E. Amino acids and muscle loss with aging // J. Nutr. 2006. v. 136. № LP. 277-280.

208. Functional properties of slow and fast gastrocnemius muscle fibers after a 17-day spaceflight / J.J. Widrick et al. // J. Appl. Physiol. 2001. v.90. № 6. P. 2203-2211.

209. Gamma interferon as an antifibrosis agent in skeletal muscle / W. Foster // J. Orthop. Res. 2003. v.21. № 5. P. 798-804.

210. Garlick P.J. The role of leucine in the regulation of protein metabolism // J. Nutr. 2005. v.135. № 6. P. 1553-1556.

211. Gene therapy to improve osteogenesis in bone lesions with severe soft tissue damage / T. Rose et al. // Langenbecks Arch. Surg. 2003. v.388. № 5. P. 356-365.

212. Gene transfer and expression of human alpha-galactosidase from mouse muscle in vitro and in vivo / F.J. Novo et al. // Gene Ther. 1997. v.4. № 5. P. 488-492.

213. Glass D.J. Skeletal muscle hypertrophy and atrophy signaling pathways // Int. J. Biochem. Cell. Biol. 2005. v. 37. № 10. P. 1974-1984.

214. Glatz J.F., Bonen A., Luiken J.J. Exercise and insulin increase muscle fatty acid uptake by recruiting putative fatty acid transporters to the sarcolemma // Curr. Opin. Clin. Nutr. Metab. Care. 2002. v.5. № 4. P. 365-370.

215. Glucose ingestion attenuates interleukin-6 release from contracting skeletal muscle in humans / M.A.Febbraio et al. // J. Physiol. 2003. v.549 (Pt2). P. 607-612.

216. GLUT-3 expression in human skeletal muscle / C.A. Stuart et al. // Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab. 2000. v.279. № 4. P. 855-861.

217. Glycogen depletion of human skeletal muscle fibers in response to high-frequency electrical stimulation / M.J. Johnson et al. // Can. J. Appl. Physiol. 2003. v.28. № 3. P. 424-433.

218. Gopalakrishna R., Jaken S. Protein kinase C signaling;and^^oxidative stress:// \ . Free Radie. Biol. Med. 2000. v. 28. № 9. P. 1349-1361.

219. Gregorevic P., Lynch G.S., Williams D.A. Hyperbaric oxygen modulates antioxidanttenzyme: activity-'im ratcskelëtaB muscles ; //Eurr, JlÄppli Physioli: 2001. v.86. № 1'. P. 24-27. . ;,/V, : oy. ■ y • ■■' ; ' ;

220. Growth factors in skeletal muscle regeneration / I. Husmann et al. // , ■ Cytokine Growth Factor Rev. 1996. v.7. № 3. P. 249-258.

221. Growth hormone secretagogue increases muscle strength during immobilization after canine hindlimb immobilization / R.L. Lieber et al. // J. Orthop. Res. 1997. v.15; № 4. P: 519-527. 7 : ?

222. Hayatsu K., De Deyne P.G. Muscle adaptation during distraction osteogenesis in skeletally immature and mature rabbits // J. Orthop. Res. 2001. v.l9.№ 5. P. 897-905.

223. Hedstrom M., Saaf M., Dalen N. Low IGF-I levels in hip fracture-patients; A comparison of 20 coxarthrotic and 23 hip fracture patients // Acta Orthop. Scand. 1999. v.70. № 2. P. 145-148.

224. Helge J.W., Dela F. Effect of training on muscle triacylglycerol and structural lipids: a relation to insulin sensitivity? // Diabetes. 2003. v.52. № 8. P. 1881-1887.

225. Hespel P., Derave W. Ergogenic effects of creatine in sports and rehabilitation// Subcell. Biochem. 2007. v.46. P. 245-259.

226. Hess M., Manson N., Okabe E. Involvement of free radicals in the pathophysiology of ischemic heart disease // Canad. J. Physiol. Pharmacol. 1982. v. 60. № 11. P. 1382-1389.

227. Hexose transporter mRNAs for GLU4, GLUT5, and GLUT 12 predominate in human muscle / C.A. Stuart et al. // Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab. 2006. v.291. № 5. P. 1067-1073.

228. Holmes B., Dohm G.L. Regulation of GLUT4 gene expression during exercise // Med. Sci. Sports Exerc. 2004. v.36. № 7. P. 1202-1206.

229. Hoppeler H., Vogt M. Muscle tissue adaptations to hypoxia // J. Exp. Biol. 2001. v.204 (Pt 18). P. 133-139.

230. Human dystrophin expression corrects the myopathic phenotype in transgenic mdx mice / D.J. Wells et al. // Hum. Mol. Genet. 1992. v.l. № l.P. 35-40.

231. Human muscle protein synthesis is modulated by extracellular, not intramuscular amino acid availability: a dose-response study / J. Boho et al. // J. Physiol. 2003. v.552 (Pt 1). P. 315-324.

232. Hydrogen peroxide is a novel inducer of connective tissue growth factor / S.K. Park et al. // Biochem. Biophys. Res. Commun. 2001. v.284. № 4. P. 966-971.

233. Identification of a novel stretch-responsive skeletal muscle gene (Smpx) / T.J. Kemp et al. // Genomics. 2001. v.72. № 3. P. 260-271.

234. IGF-I stimulates muscle growth by suppressing protein breakdown and expression of atrophy-related ubiquitin ligases, atrogin-1 and MuRFl / J.M. Sacheck et al. // Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab. 2004. v.287. № 4. P. 591-601.

235. IGF-I treatment improves the functional properties of fast- and slow-twitch skeletal muscles from dystrophic mice / G.S. Lynch et al. // Neuromuscul. Disord. 2001. v. 11. № 3. P. 260-268.

236. Impaired glycolysis and protein catabolism induced by acid in L6 rat muscle cells / A. Bevington et al. // Eur. J. Clin. Invest. 1998. v.28. № 11. P. 908917.

237. Impaired system A amino acid transport mimics the catabolic effects of acid in L6 cells / A. Bevington el al.j // Eur. J. Clin. Invest. 2002. v.32. № 8. P. 590-602.

238. Inactivation of NADP(+)-dependent isocitrate dehydrogenase by nitric oxide / E.S. Yang et al. // Free Radie. Biol. Med. 2002. v.33. № 7. P. 927-937.

239. Influence of overload on phenotypic remodeling in regenerated skeletal muscle / A.X. Bigard et al. //Am. J. Physiol. Cell Physiol. 2001. v.281. № 5. P. 1686-1694.

240. Inhibition of proteasome activity by selected amino acids / F.G. Hamel et al. //Metabolism. 2003. v.52. № 7. P. 810-814.

241. Intact insulin and insulin-like growth factor-I receptor signaling is required for growth hormone effects on skeletal muscle growth and function in vivo / H. Kim et al. // Endocrinology. 2005. v.146. № 4. P. 1772-17779.

242. Interaction between macrophages, TGF-betal, and the COX-2 pathway during the inflammatory phase of skeletal muscle healing after injury / W. Shen et al. // J. Cell. Physiol. 2008. v.214. № 2. P. 405-412.

243. Interleukin-15 decreases proteolysis in skeletal muscle: a direct effect / S. Busquets et al. // Int. J. Mol. Med. 2005. v.16. № 3. P. 471-476.

244. Interleukin-6 release from human skeletal muscle during exercise: relation to AMPK activity / C. MacDonald et al. // J. Appl. Physiol. 2003. v.95. № 6. P. 2273-2277.

245. Intramyocellular lipids form an important substrate source during moderate intensity exercise in endurance-trained males in a fasted state / L.J. van Loon et al. // J. Physiol. 2003. v.553(Pt2). P. 611-625.

246. Intravenous administration of amino acids during anesthesia stimulates muscle protein synthesis and heat accumulation in the body / I. Yamaoka et al. //Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab. 2006. v.290. № 5. P. 882-888.

247. Investigation of the interaction of pig muscle lactate-dehydrogenase with acidic phospholipids at low pH / G. Terlecki et al. // J. Biochim. Biophys. Acta. 2006. v. 1758. № 2. P. 133-144.

248. Is creatine kinase responsible for fatigue? Studies of isolated skeletal muscle deficient in creatine kinase / A.J. Dahlstedt et al.,// FASEB J. 2000. v. 14. № 7. P. 982-990.

249. Jackson M.J. Reactive oxygen species and redox-regulation of skeletal muscle adaptations to exercise // Philos. Trans. R. Soc. Lond. Biol. Sci. 2005. v.360. № 1464. P. 2285-2291.

250. Jeevanandam M., Holaday N.J., Petersen S.R. Ornithine-alpha-ketoglutarate (OKG) supplementation is more effective than its component salts in traumatized rats // J. Nutr. 1996. v.126. № 9. P. 2141-2150.

251. Jenkins R.R., Tengi J. Catalase activity in skeletal, muscle of varying-fibre types //Experientia. 1981. v.37. № 1. P. 67-68.

252. Jenkins R.R. Exercise, oxidative stress "and antioxidants: a review // Sports Nutrition. 1993. v.3. № 4. P. 356-375.

253. Ji L.L. Antioxidant signaling in skeletal muscle: a brief review // Exp. Gerontol. 2007. v.42. № 7. P. 582-593.

254. Juel C., Halestrap A.P. Lactate transport in skeletal muscle role and regulation^ of the monocarboxylate'transporter // J. Physiol. 1999. v. 517(Pt• 3). P. 633-642.

255. Kadowaki M., Kanazawa T. Amino acids as regulators of proteolysis // J. Nutr. 2003. v.133. № 6. P. 2052-2056.

256. Kim B.Y., Han M.J., Chung A.S. Effects of reactive oxygen species on proliferation of Chinese hamster lung fibroblast (V79) cells // Free Radic. Biol. Med. 2001. v.30. № 6. P. 686-698.

257. Kim G.W., Chan P.H. Involvement of superoxide in excitotoxicity and DNA fragmentation in striatal vulnerability, in mice after treatment with the mitochondrial toxin, 3-nitropropionic acid // J. Cereb. Blood Flow. Metab. 2002. v.22. № 7. P. 798-809.

258. Klingenberg M. The ADP and ATP transport in mitochondria and its carrier // Biochim. Biophys. Acta. 2008. v.1778. № 10. P. 1978-2021.

259. Kreider R.B: Effects of creatine supplementation on performance and training adaptations // Cell. Biochem. 2003. v. 244. P. 89-94.

260. Lack of coordinated changes in metabolic enzymes and myosin heavy chain isoforms in regenerated muscles of trained rats / A.X. Bigard et al. // J. Muscle Res. Cell. Motil. 2000. v.21. № 3. P. 269-278.

261. Lactate availability is not the major factor limiting muscle glycogen repletion during recovery from an intense sprint in previously active fasted rats / G. Raja et al. // J: Exp. Biol. 2004. v.207(Pt26). P. 4615-4621.

262. Lactate dehydrogenase expression at the onset of altered loading in rat soleus muscle / T.A. Washington et al j // J. Appl: Physiol. 2004. v.91. № 4. P. 1424-1430.

263. Lang C.H., Vary T.C., Frost R.A. Acute in vivo elevation of insulin-like growth factor (IGF) binding protein-1 decreases plasma free IGF-I and muscle protein synthesis // Endocrinology. 2003. v.144. № 9. P. 3922-3933.

264. L-arginine improves dystrophic phenotype in mdx mice / V. Voisin et al. // Neurobiol. Dis. 2005. v.20. № 1. P. 123-130.

265. Layman D.K. Role of leucine in protein metabolism during exercise and recovery // Can. J. Appl. Physiol. 2002. v.27. № 6. P. 646-663.

266. MacGregor J., Parkhouse W:S. The potential role of insulin-like: growth factors in skeletal muscle regeneration// Can. J. Appl. Physiol. 1996. v.21.'№ 4. P. 236-250. ' .'•' ;v;'

267. Maltz I., Oron U. Proteolytic enzyme activities during regeneration of the rat gasricnemius muscleH J: Neurol. Sci: 1990; v. 98; № 2-3; P. 149-154;

268. Metabolic transformation of rabbit skeletal muscle cells in primary culture in response to low glucose / N. Hanke et al. // Biochim. Biophys. Acta. 2008. v.1783. № 5. P. 813-825.

269. Miranda E.R., Dey G.S. Effect of chromium and zinc on insulin signaling in skeletal muscle cells // Biol. Trace Elem. Res. 2004. v. 101. № 1. P. 19-36.

270. Mitochondrial and sarcoplasmic proteins, but not myosin heavy chain, are sensitive to leucine supplementation in old rat skeletal muscle / C. Guillet et al. //Exp. Gerontol. 2004: v.39. № 5. P., 745-751.

271. Mitochondrial function in intact skeletal muscle fibres of creatine kinase deficient mice / J.D. Bruton et al. // J. Physiol. 2003. v. 552(Pt 2). P. 393402. ■ ;

272. Mogensen M., Salilin K. Mitochondrial efficiency in rat skeletal muscle: influence of respiration rate, substrate and muscle type,// Acta Physiol. Scand. 2005: v. 185. № 3. P. 229-236.

273. Molecular impact of clenbuterol and isometric strength training on rat EDL muscles / R. Mounier et al. // Pflugers Arch. 2007. v.453. № 4. P. 497-507.

274. Morphometric analysis of canine skeletal muscles following experimental callus distraction according to the Ilizarov method / B. Fink et al. // J. Orthop. Res. 2000. v.18. № 4; P. 620-628.

275. Moura I.M., Farias F., Jose A.A. Creatine supplementation, induces alteration in crioss-sectional area in skeletal muscle fibers of Wistar rats after swimming training // J. Sports Sci. Med. 2002. v.l. P. 87-95.

276. Murrant C.L., Reid M.B. Detection of reactive oxygen and reactive nitrogen species in,skeletal muscle // Microsc. Res. Tech. 2001. v.55. № 4. P. 236• ■■ 248.

277. Muscle adaptations with immobilization and rehabilitation after ankle fracture / J.E. Stevens et al. // Med. Sci. Sports Exerc. 2004. v.36. № 10. P. 1695-1701.

278. Muscle energy metabolism: structural and functional features in different types of porcine striated muscles / K. Huber et al. // J. Muscle Res. Cell. Motil. 2007. v. 28. № 4-5. P. 249-258.

279. Muscle fiber type comparison of PDH kinase activity and isoform expression in fed and fasted rats / S.J. Peters et al. // Am. J. Physiol. Regul. Integr. Comp. Physiol. 2001. v. 280. № 3. P. 661-668.

280. Muscle regeneration and fiber-type transformation during distraction osteogenesis / P.G. De Deyne et al. // J. Orthop. Res. 1999. v. 17. № 4. P. 560-570.

281. Muscle-bone interactions in dystrophin-deficient and myostatin-deficient mice / E. Montgomery et al. // Anat. Rec. A Discov. Mol. Cell. Evol. Biol. 2005. v.286. № 1. P. 814-822.

282. Muscle-derived interleukin-6: lipolytic, anti-inflammatory and immune regulatory effects / B.K. Pedersen et al. // Pflugers Arch. 2003. v.446. № 1. P. 9-16.

283. Muscular changes in experimental protein malnutrition / A. Conde Martel et al. //Nutr. Hosp. 1998. v. 13. № 6. P. 309-311.

284. Nair K.S., Short K.R. Hormonal and signaling role of branched-chain amino • acids // J. Nutr. 2005. v. 135. № 6. P. 1547-1552.

285. Negligible direct lactate oxidation in subsarcolemmal and intermyofibrillar mitochondria obtained from red and white rat skeletal muscle / Y. Yoshida et al. // J. Physiol. 2007. v. 582(Pt 3). P. 1317-1335.

286. Nerve activity-dependent modulation of calcineurin signaling in adult fast and slow skeletal muscle fibers / S.E. Dunn et al. // J. Biol. Chem. 2001. v.276. № 48. P.45243-45254.

287. Neuromuscular stimulation causes muscle phenotype-dependent changes in the expression of the IGFs and their binding proteins in developing slow and fast muscle of chick embryos / G.M. McEntee et al. // Dev. Dyn. 2006. v.235. № 7. P. 1777-17784.

288. Niess A.M., Simon P. Response and adaptation of skeletal muscle to exercise — the role of reactive oxygen species // Front. Biosci. 2007. v. 1. № 12. P. 4826-4838.

289. No limiting role for glycogenin in determining maximal attainable glycogen levels in rat skeletal muscle / B.F. Hansen et al. // Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab. 2000. v. 278. № 3. P. 398-404.

290. Noguchi T. Protein nutrition and insulin-like growth factor system // Br. J. Nutr. 2000. v.84. P. 241-244.

291. Nutritional and metabolic effects and significance of mild orotic aciduria during dietary supplementation with arginine or its organic salts after trauma injury in rats / M. Jeevanandam et al. // Metabolism. 1997. v.46. № 7. P. 785-792.

292. Optimisation of growth hormone production by muscle cells using plasmid DNA / G.S. MacColl et al. // J. Endocrinol. 2000. v. 165. № 2. P. 329-336.

293. Oral creatine supplementation facilitates the rehabilitation of disuse atrophy and alters the expression of muscle myogenic factors in humans / P. Hespel et al. // J. Physiol. 2001. v. 536. № 2. P. 625-633.

294. Oral leucine administration stimulates protein synthesis in rat skeletal muscle / S.J.Crozier et al. // J. Nutr. 2005. v.135. № 3. P. 376-382.

295. Oron U. Proteolytic enzyme activity in rat hindlimb muscles in fetus and during post-natal development // Int. J. Dev. Biol. 1990. v.34. № 4. P. 457460.

296. Owino V., Yang S.Y., Goldspink G. Age-related loss of skeletal muscle function and the inability to express the autocrine form of insulin-like growth factor-1 (MGF) in response to mechanical overload // FEBS Lett. 2001. v.505. № 2. P. 259-263.

297. Oxidative stress and nitric oxide synthase in skeletal muscles of rats with post-infarction, compensated chronic heart failure / J. W. Rush et al. // Acta Physiol. Scand. 2005. v.185. № 3. P. 211-218.

298. Paddon-Jones D., Wolfe R.R., Ferrando-A.A. Amino acid-supplementation for,reversing bed rest and steroid myopathies // J. Nutr. 2005. v.135. № 7. P. 1809-1812.

299. Pathak C., Vinayak M.' Modulation of lactate dehydrogenase isozymes by modified base queuine //Mol. Biol. Rep. 2005. v. 32. № 3. P! 191-196.

300. Pattern of metalloprotease activity and' myofiber regeneration^ in skeletal muscles of mdx mice / C. Bani<et al. // Muscle Nerve: 2008. v.37. № 5. P: 583-592.

301. Pedersen.B.K., Steensberg A., Schjerling P. Muscle-derived interleukin-6: possible biological effects // J. Physiol. 2001. v. 536 (Pt2). Pi 329-337.

302. Persky A.M., Brazeau G.A., Hochhaus G. Pharmacokinetics of the dietary supplement creatine'// Glin. Pharmacokinet. 2003. v.42. № 6. P. 557-574.

303. Pette D; The adaptive potential of skeletal muscle fibers // Can. J. Appl. Physiol. 2002. v.27. № 4. P., 423-448:

304. Pette E>., Staron; R.S. Transitions of muscle fiber phenotypic profiles // Histochem. Cell. Biol. 2001. v.115. № 5. P. 359-372.

305. Pharmacological■ activities of branched:chain amino' acids: specificity of tissue and; signal transduction / S. Nishitani et al. // Biochem. Biophys. Res. Commun. 2004. v.313. № 2. P. 387-389.«

306. PKosphocreatine degradation in type I and type- II muscle fibres* during-submaximal exercise in5man: effect of carbohydrate ingestion*/ K. Tsintzas et al. // T. Physiol: 2001. v.537(Pt 1). P: 305-3Î1.

307. Postnatal ontogeny of skeletal muscle protein synthesis in pigs / T.A. Davis et al. // J. Anim. Sci. 2008. v.86. № 14. P.13-18.

308. Production of consistent crush- lesions in murine quadriceps muscle—a^ biomechanical, histomorphological and immunohistochemical study / J.R. Bunn et al. // J. OrtHop. Res. 2004. v.22. № 6. P. 1336-1344.

309. Proteomic analysis of slow- and-fâst-twitch skeletal muscles / N. Okumùra et al. // Proteomics. 2005. v. 5. № 11. P. 2896-2906.

310. Proteomic profiling reveals a severely perturbed' protein expression pattern .--'.' in aged skeletal muscle IK. O'Connell ét al. //Int. J. Mol: Med. 2007. v. 20.2. P. 145-153. • • '.■•••'.

311. Quiroz-Rothe E., Rivero J:E. Coordinated expression of myosin heavy chains, metabolic enzymes, and morphological features of porcine skeletal musclé fiber types //.Microsc. Res. Tech: 2004! v. 65. № 1-2! P. 43-61.

312. Rat hindlimb . unloading: Soleus and Extensor Digitorum Longus histochemistry,, mitochondrial! DNA content and mitochondrial DNA deletions / V. Pesce et al. // Biosci. Rep: 2002. v.22. № l.P. 115-125.

313. Reactive oxygen species and fatigue-induced prolonged low-frequency force ' depression in skeletal musclc fibres of rats, mice and SOD2 overexpressingmice / J:D: Bruton et al:. // J! Physiol; 2008: v.586. № L P: 175-L84. \

314. Recovery of contractile and metabolic- phenotypes in regenerating slow musclc after notexin-induccd or crush injury / E. Fink et al. // J. Muscle Res. Cell. Motil. 2003. v.24. № 7. P: 421-429.

315. Regulation of cardiac and skeletal muscle protein synthesis by individual branched-chain amino acids in neonatal pigs / J. Escobar et al. // Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab. 2006. v.290. № 4. P. 612-621.

316. Regulation of skeletal muscle proteolysis by amino acids / D. Brochet et al. //J. Ren. Nutr. 2005. v. 15. № 1. P. 18-22.

317. Regulation of the properties of rat hind limb1 muscles following gravitational unloading / M. Ohira et al. // Jpn. J. Physiol. 2002. v.52. № 3. P. 235-245.

318. Regulatory role for the arginine-nitric oxide pathway in metabolism of energy substrates / W.S. Jobgen et al. // J. Nutr. Biochem. 2006. v. 17. № 9. P. 571-588.

319. Reid M.B. Free radicals and'muscle fatigue: Of ROS, canaries, and the IOC //Free Radie. Biol. Med. 2008. v.44. № 2. P. 169-179.

320. Response and function of skeletal muscle heat shock protein 70 / Y. Liu et al. // Front. Biosci. 2006. v. 11. P. 2802-2827.

321. Reznick A.Z., Coleman R., Stein H. Enzymatic activities in limb muscles subjected to external fixation with ring-hybrid frames // Orthopedics. 2007. v.30. № 4. P. 277-280.

322. RGD-independent binding of integrin alpha9betal to the ADAM-12 and -15 disintegrin domains mediates cell-cell interaction / K. Eto et al. // J. Biol. Chem. 2000. v.275. № 45. P. 34922-34930.

323. Role of mitochondrial lactate dehydrogenase and lactate oxidation in the intracellular lactate shuttle / G.A. Brooks et al. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1999. v. 96. №3. P. 1129-1134. "

324. Role of the lactate transporter (MCT1) in skeletal muscles / K.J. McCullagh et al. // Am. J. Physiol. 1996. v. 271. № l(Ptl). P. 143-150.

325. Rubanyi G.M. Vascular effects of oxygen-derived free radicals // Free Radie. Biol. Med. 1988. v.4. № 2. P. 107-120.

326. Samchukov M., Makarov A., Cherkashin J. Birch Mechanism of skeletal muscle adaptation to gradually increasing length // 2nd International Meeting of ASAMI: Scientific Abstracts. 2001. P. 73.

327. Sarcoglycan subcomplex in normal and pathological human muscle fibers / G. Anastasi et al. // Eur. J. Histochem. 2007. v.51. P. 29-33.

328. Sargeant A. Structural and functional determinants of human muscle power // J.Exp. Physiol. 2007. v. 92. № 2. P. 323-331.

329. Schertzer J.D., Ryall J.D., Lynch G.S. Systemic administration of IGF-I enhances oxidative status and reduces contraction-induced injury in skeletal muscles of mdx dystrophic mice // Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab. 2006. v.291.№3. P. 499-505.

330. Schiaffino S., Reggiani C. Myosin isoforms in mammalian skeletal muscle // J. Appl. Physiol. 1994. v. 77. № 2. P. 493-501.

331. Serum enzyme monitoring in sports medicine / P. Brancaccio et al. // Clin.

332. Sports Med. 2008. v.27. № 1. P. 1-18. •i

333. Shulman R.G., Rothman D.L. The "glycogen shunt" in exercising muscle: A role for glycogen in muscle energetics and fatigue // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2001. v.98. № 2. P. 457-461.

334. Significant intramyocellular lipid use during prolonged cycling in endurance-trained males as assessed by three different methodologies / T. Stellingwerff et al. // Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab. 2007. v.292. № 6. P.1715-1723.

335. Sitren H.S., Fisher H. Nitrogen retention in rats fed on diets enriched with arginine and glycine. 1. Improved N retention after trauma // Br. J. Nutr. 1977. v.37. № 2. P. 195-208.

336. Skeletal muscle fiber type' conversion during the repair of mouse soleus: potential implications for muscle healing after injury / T. Matsuura et al'. // J. Orthop. Res. 2007. v.25. №11. P.,1534-1540:

337. Sorichter S., Puschendorf B., Mair J. Skeletal muscle injury induced by eccentric muscle action: muscle proteins as markers of muscle fiber injury // Exerc.,Immunol. Rev. 1999. v.5. P. 5-21. .

338. Sprint-interval training-induced alterations of Myosin heavy chain isoforms and enzyme activities in rat diaphragm: effect of normobaric hypoxia- / Y. Ogura et al. // Jpn. J. Physiol. 2005. v.55. № 6. P. 309-316.

339. Stretch-induced nitric oxide modulates mechanical properties of skeletal muscle cells / J.S. Zhang et al. // Am: J. Physiol. Cell. Physiol. 2004. v.287. № 2. P. 292-299.

340. Svedruzic Z.M., Spivey H.O. Interaction- between mammalian glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase and L-lactate dehydrogenase from heart and muscle // Proteins. 2006: v. 63. № 3. P." 501-511.

341. Systemic administration of L-arginine benefits mdx skeletal muscle function / E.R.Barton et al. // Muscle Nerve. 2005. v.32. № 6. P. 751-760.

342. Szendroedi, J., Roden M. Ectopic lipids and organ function // Curr. Opin. Lipidol. 2009. v.20. № 1. P. 50-56.

343. Tabarean Jurankai Pi,. Morris C.E. Membrane1 stretch affects gating modes-of%'skelëtali muscle sodium; channel! //Biophys. JL 1999? v.77.№ 2: , P. 758-774.

344. The histochemical" profile of the rat extensor, digitorum« longus muscle ,■■"". differentiates! after birth- andïdedifferentiàtes>in?senescence;7 Mî Eehnert etal^Z/Eur-JlHistochem. 2007. v.5K>№'2LP;№lT8i

345. Welle S., Bhatt K., Pinkert C.A. Myofibrillar protein synthesis in myostatin-deficient mice // Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab. 2006. v.290. № 3. P. 409-415.

346. Wernerman J. Clinical use of glutamine supplementation // J. Nutr. 2008. v.138. № 10. P. 2040-2044.

347. Willoughby D.S., Rosene J. Effects of oral creatine and resistance training on myosin heavy chain expression // Med. Sci. sports Exerc. 2001. v.33. P. 1674-1681.

348. Wolfe R.R. Regulation of skeletal muscle protein metabolism in catabolic states // Curr. Opin. Clin. Nutr. Metab. Care. 2005. v.8. № 1. P. 61-65.

349. Yamazaki H., Abe M., Kanbara K. Changes of fiber type ratio and diameter in rabbit skeletal muscle during limb lengthening // J. Orthop. Sci. 2003. v.8. № l.P. 75-78.

350. Zhang P., Chen X., Fan M. Signaling mechanisms involved in disuse muscle atrophy // Med. Hypotheses. 2007. v.69. № 2. P. 310-321.

Информация о работе

Стогов, Максим Валерьевич
доктора биологических наук
Курган, 2009
ВАК 03.00.04

Диссертация

Метаболизм скелетных мышц и возможности его регуляции при травмах и удлинении конечности методом Илизарова - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы