Патофізіологічні механізми дії іонізуючого випромінювання на метаболізм м’язової тканини: дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії з галузі знань 22 «Охорона здоров’я» за спеціальністю – 222 «Медицина», 14.03.04 «Патологічна фізіологія»

Abstract

Мета дослідження − встановити основні патофізіологічні механізми дії іонізуючого випромінювання на енергетичний обмін у м’язовій тканині опромінених тварин та їх нащадків, які піддані опроміненню дозою 1,0 Гр, та розробити на цій підставі патогенетично обґрунтований спосіб корекції радіаційно-індукованих змін функціональної активності скелетних м’язів. У процесі роботи передбачалося розв’язати такі завдання: вивчити особливості виживаності та плодовитості щурів та їхніх нащадків за умов дії іонізуючої радіації; дослідити вiдмiнностi енергетичного обміну у статевозрiлих щурiв і щурят iнфантильного вiку в умовах дії іонізуючої радіації малими дозами; вивчити дозову залежнiсть патобіохімічних змiн у структурі ферментів енергетичного обміну м’язової тканини при опромiненнi тварин низькими дозами, а також у їхніх нащадків; дослідити гематологічні показники у інтактних і опромінених різними дозами тварин та їхніх нащадків, підданих опроміненню дозою 1,0 Гр; встановити патофізіологічні механізми дисфункції м’язової системи у нащадків опромінених тварин, які піддані опроміненню (ізоферментні спектри, конкурентне й неконкурентне інгібування ферментів, зміна хімічних властивостей та вмісту скорочувальних білків м’язів); дослідити механізми енергозабезпечення м’язової тканини та спрямованість метаболізму у інтактних і опромінених різними дозами тварин та їх нащадків, підданих опроміненню дозою 1,0 Гр; виявити закономірності функціонування гліколітичного субстратного фосфорилювання та встановити патофізіологічний зв’язок термінальної ділянки гліколізу з окисними реакціями циклу Кребса у міокарді та скелетному м’язі тварин, опромінених різними дозами та їхніх нащадків, підданих опроміненню; вивчити динаміку функціонування човникових механізмів транспорту відновлених еквівалентів у скелетному та серцевому м’язах інтактних і опромінених різними дозами тварин та їхніх нащадків, підданих опроміненню дозою 1,0 Гр; визначити діагностичні критерії наслідків променевого ураження з урахуванням патофізіологічних механізмів; узагальнити механізми спрямованої регуляцiї патофізіологічних порушень енергетичного обміну м’язової тканини опромінених тварин та їхніх нащадків; оцінити ефективність патогенетично обгрунтованої фармакокорекції порушень енергетичного обміну в міокарді та скелетному м’язі опромінених тварин та їхніх нащадків шляхом введення гормонально-вітамінного комплексу.

The purpose of the research is to establish the main pathophysiological mechanisms of the action of ionizing radiation on the energy exchange in the muscle tissue of irradiated animals and their descendants exposed to radiation at a dose of 1.0 Gy, and to develop, on this basis, a pathogenetically justified method of correcting changes induced by ionizing radiation in the functional activity of skeletal muscles. In the process of work, it was expected to solve the following tasks: to study the peculiarities of survival and fertility of rats and their descendants under the conditions of action of ionizing radiation; to investigate the differences in energy metabolism in sexually mature and infant rats under the conditions of action of ionizing radiation in small doses; to study the dose dependence of pathobiochemical changes in the structure of enzymes of energy metabolism of muscle tissue upon irradiation of animals in low doses, as well as in their descendants; to investigate hematological parameters in intact and irradiated animals at different doses and their descendants exposed to 1.0 Gy radiation; to establish the pathophysiological mechanisms of muscle system dysfunction in the descendants of irradiated animals exposed to radiation (isoenzyme spectra, competitive and non-competitive inhibition of enzymes, changes in the chemical nature of contractile muscle proteins); to investigate the mechanisms of energy supply of muscle tissue and the orientation of metabolism in intact and irradiated animals at different doses and in their descendants exposed to 1.0 Gy radiation; to reveal the patterns of glycolytic substrate phosphorylation functioning in the myocardium and skeletal muscle of animals irradiated at different doses and their descendants exposed to irradiation; to establish the pathophysiological relationship between the terminal site of glycolysis and the oxidative reactions of the Krebs cycle in the myocardium and skeletal muscle of animals irradiated at different doses and their descendants exposed to irradiation; to study the dynamics of the functioning of the shuttle mechanisms of the transport of reduced equivalents in the myocardium and skeletal muscle of intact and irradiated animals at different doses and their descendants exposed to 1.0 Gy radiation; evaluate the pathophysiological basis of the diagnostic criteria for the consequences of radiation damage; generalize the mechanisms of directed regulation of pathophysiological disorders of energy metabolism of muscle tissue of irradiated animals and their descendants; to evaluate the effectiveness of pathogenetic pharmacocorrection of pathophysiological disorders of the energy metabolism of the myocardium and skeletal muscle of irradiated animals and their descendants by the introduction of a hormone-vitamin complex.