Анализ зависимости эндогенного дыхания митохондрий миокарда от физических характеристик вибрации

Аннотация

Введение. Статья посвящена решению задачи качественной и количественной оценки биоэнергетических показателей работы комплекса электрон-транспортной цепи (ЭТЦ) митохондрий миокарда экспериментальных животных на фоне воздействия вибрации. Цель исследования – анализ зависимости вибрационно-опосредованных перестроек некоторых показателей тканевого дыхания миокарда от физических характеристик вибрации и обоснование роли биоэнергетической гипоксии в патофизиологических механизмах взаимодействия энергетического обмена ткани и физического фактора. Методика. Моделирование вибрационно-опосредованных нарушений миокарда у кроликов осуществляли с помощью промышленной установки УВ 70/200. Сеансы общей вибрации с амплитудой 0,5 мм и частотой 8 и 44 Гц проводили ежедневно по 60 мин в утренние часы (с 9.00 до 11.00) в осенне-зимний период. Изучение скорости эндогенного дыхания митохондрий в составе тканевого гомогената и его чувствительности к ингибиторам (амитал, малонат) осуществляли полярографическим методом с помощью закрытого кислородного датчика гальванического типа (Кларка). Результаты. Множественное сравнение кинетических показателей функционирования ЭТЦ выявило достоверный эффект действия вибрации с частотой 44 Гц на скорость окисления эндогенных субстратов митохондрий сердца. При содержании белка в ячейке2,4 мг/мл (стандартное отклонение 0,4), скорость эндогенного дыхания в [нг-атом⸳Омин-1мг-1белка] составляла 16,3 у контрольных животных с преобладанием амиталчувствительного дыхания; 25,9 с признаками доминирования малонатчувствительного дыхания после 21 сеанса; 17,9 после 56 сеансов вибрации. Моделирование градаций метаболических состояний митохондрий с помощью экзогенных субстратов окисления и разобщителя протонофора 2,4-ДНФ подтвердило преимущественную активацию сукцинатзависимой энергетики миокарда в условиях пролонгации вибрационного воздействия. Заключение. Проведенный анализ изменчивости скорости эндогенного дыхания митохондрий гомогената ткани миокарда показал, что именно взаимодействие нескольких варьируемых характеристик вибрации вносило наиболее весомый и значимый вклад в межгрупповую изменчивость скоростей окисления эндогенных субстратов, выявляя признаки формирования биоэнергетической гипоксии и позволяя анализировать трансформацию энергии первичного физического явления в биологический эффект. Полученные биоэнергетические показатели (Vэнд, чувствительность эндогенного дыхания к ингибиторам, соотношение малонат- и амиталчувствительности, Vяк и Vглу+мал , Vяк-ДНФ и Vглу+мал-ДНФ ), отражающие объем макроэргических фосфатов, доступность энергетических метаболитов, количественное соотношение дыхательных ферментов, осуществляющих фосфорилирование АДФ, возможно использовать в качестве переменных величин в адекватных математических моделях.