Об'єкт досліджень - ізольовані кільцеві м'язові смужки фундального відділу шлунка і дистальної ділянки товстої кишки морської свинки, скелетні м'язи хребетних, тимоцити самців щурів лінії Wistar.
Мета роботи - дослідження метаболізму кальцію, як регулятора процесу збудження та скорочення. Дослідження ролі аденілатциклази і внеску цАМФ-залежних внутрішньоклітинних процесів у синаптичному збудженні і гальмуванні гладеньких м'язів шлунково-кишкового тракту. Створити кінетичну модель Са2+-залежної регуляції скорочення-розслаблення скелетного м'язу. Дослідити вплив ПФ-5 на викликану електричну активність гладеньких м'язів сечоводу морської свинки. Створити основні елементи моделі нейронно-м'язового сервомеханізму.
Методи досліджень - створення кінетичноїмоделі Са2+-залежної регуляції скорочення-розслаблення скелетного м'язу та дослідження фізико-хімічні та структурні властивості Са2+ , який беруть участь в регуляції м'язового скорочення розробляли за допомогою комп'ютера та створеного на кафедрі програмного забезпечення. Титрування ферментативного (транспортного) білка субстратом при відсутності й у присутності ефектору, узятого в одній з концентрацій, а також визначення (при фіксованій концентрації субстрату) коефіцієнта інгібування і0,5 (у випадку дії інгібітору) або коефіцієнта активації а0,5у випадку дії активатора).
Експерименти проводилися на ізольованих сегментах довжиною до 10 мм сечоводу морської свинки. Потенціали дії (ПД) викликалися роздратуванням смужки за допомогою коротких прямокутних імпульсів електричного струму й досліджувалися за допомогою модифікованого сахарозного містка [2]. Цей метод дозволяє усунути небажані наслідки взаємної дифузії тестуючих і сахарозних розчинів, які проявляються переважно з боку подразнюючого
4
ланцюга, тому що в ньому подразнення м'язової смужки здійснюється без використання сахарозної ізоляції між подразнюючими електродами. Нормальний розчин Кребса був наступного складу (мМоль/л): NaCl 120; КС1 5,9; NаНСОз 15,5; МgС12 1,2; СаС12 2,5; глюкоза 11,5; рН 7,4. Температура в робочій камері підтримувалася на рівні 35 °С. Реєстрація електричних та скорочувальних сигналів проводилась на діаграмному папері за допомогою потенціометра КСП-4.
Вперше створено точні карти круглих та прямокутних рецептивних полів клітин зорового аналізатора, виявлено рецептивне поле фоторецептора, уточнені карти рецептивних полів складної клітини та гіперколонки, показані можливості гіперколонок при розпізнавані букв та слів, щоб пояснити принципи роботи зони VЗ.
Розроблена кінетична модель Са2+ -залежної регуляції скорочення-розслаблення скелетного м'язу та досліджені фізико-хімічні та структурні властивості білків, що беруть участь в регуляції м'язового скорочення. В рамках запропонованого підходу (кінетична модель) щодо вивчення участі іонів Са2+ і надмолекулярного білкового комплексу актинового філаменту в процесі запуску м'язового скорочення вдалося якісно описати поодиноке скорочення ізольованого скелетного м'язу за ізометричних умов, яке спостерігається в класичних експериментах.
Побудовані стохастична та кінетична моделі, які описують поодиноке скорочення ізольованого скелетного м'язу за ізометричних умов. Ці моделі базується на сучасних біохімічних уявленнях щодо зв'язування іонів кальцію тропоніном С, у результаті чого відбувається скорочення актоміозинового комплексу. Отримані чисельні оцінки для параметрів моделі, які характеризують кінетику асоціації та дисоціації актоміозинового комплексу, якісно добре відтворюють динаміку скорочення скелетного м'язу.
Досліджено зміну концентрації іонів кальцію [ Са2+ ]м в мітохондріях тимоцитів і гладеньком'язових клітин щура за допомогою флуоресцентного індикатора род-2. Показано, що при обробці клітин дігітоніном (5 мкмоль/л)5 спостерігається зростання інтенсивності флуоресценції Iф род-2, що свідчить про швидке накопичення іонів Са в мітохондріях. Протонофор СССР (2 мкмоль/л) спричиняє швидке зменшення концентрації іонів Са в мітохондріях. Спостерігалось повільне підвищення концентрації іонів в мітохондріях тимоцитів при дії пероксиду водню (Н2О2). Підвищення концентрації кальцію в мітохондріях тимоцитів при дії різних концентрацій Н2О2 має дозову залежність.
