Модуляция умеренными физическими нагрузками эффектов гиперкортицизма на скелетную мышцу белых крыс

Известно, что первопричиной многих функциональных и метаболических расстройств в скелетной мускулатуре, вызванных избытком глюкокортикоидов, является их катаболический эффект на мышечные волокна, обуславливающий развитие очаговых деструктивных изменений в них. Исходя из этого, в литературе высказывается предположение, согласно которому средства и факторы, стимулирующие анаболизм или затормаживающие катаболизм белков в мышечной ткани, возможно, окажутся способными несколько сглаживать негативные эффекты глюкокортикоидов на скелетную мышечную ткань. В качестве таких средств рассматриваются умеренные физические нагрузки, оказывающие анаболический эффект на участвующие в их осуществлении скелетные мышцы. Вместе с тем, литературные данные относительно характера влияния физических нагрузок на проявление эффектов глюкокортикоидов на скелетную мускулатуру весьма противоречивы.

В связи с отмеченным целью настоящей работы явилось исследование динамики функциональных изменений в скелетной мышце белых крыс при длительном введении терапевтических доз дексаметазона, сочетаемых с применением умеренной физической нагрузки.

Материалы и методы исследования. Эксперименты проводились на 130 белых крысах, первоначально разделенных на 3 группы. Животные первой группы (n=10) служили контролем. У животных второй группы (n=60) воспроизводили гиперкортицизм различной степени выраженности путем хронического введения синтетического аналога глюкокортикоидов дексаметазона в терапевтической дозе (0,25 мг/кг, внутрибрюшино, через день) на протяжении от 10 до 60 дней. Животные третьей группы (n=60) подвергались комбинированному воздействию хронического применения дексаметазона (в дозе 0,25 мг/кг, 1 раз в 2-е суток, внутрибрюшинно на протяжении от 10 до 60 дней) и умеренных физических нагрузок. Умеренные физические нагрузки моделировали путем принудительного плавания возрастающей длительности при температуре комфорта (32-34°С). Первоначальное плавание всех животных начиналось с 5-ти минутной длительности, после чего каждые 2 дня период плавания увеличивали на 1 минуту.

По окончании срока введения дексаметазона, сочетаемого и несочетаемого с плаванием, на животных проводили острый опыт, в котором исследовали некоторые параметры функционального состояния передней большеберцовой мышцы крыс при вызванном ее сокращении. Сокращение мышцы индуцировали путем раздражения сверхпороговым электрическим током (напряжение 200 мВ) малоберцового нерва.

Для оценки достоверности различий между центральными тенденциями сравниваемых групп использовали t-критерий Стьюдента, предварительно убедившись в том, что распределение значений исследуемых параметров близко к нормальному (W-тест Шапиро-Уилка, Statistica, 7.0).

Результаты исследований. Сравнительный анализ влияния хронического введения терапевтических доз дексаметазона на протяжении от 10 до 60 дней, применяемого изолированно и в комплексе с умеренной физической нагрузкой, на параметры функционального состояния передней большеберцовой мышцы показал, что физическая нагрузка модулирует некоторые эффекты дексаметазона на скелетную мышцу. Так, хроническое введение дексаметазона в животный организм сопровождалось неоднозначными изменениями функционального состояния по мере увеличения количества инъекций гормона. Так, спустя 5 инъекций дексаметазона латентный период М-ответа мышцы укорачивался относительно контроля (р<0,05), тогда как спустя 10 инъекций - возвращался к уровню контроля, спустя 15-25 инъекций - удлинялся (р<0,05), а после 30 инъекций гормона - вновь нормализовывался. Вместе с тем, надежность нервно-мышечной передачи, оцениваемая на основании изменения латентного периода возбуждения мышцы после длительной ее работы снижалась относительно контроля спустя 10 инъекций дексаметазона (р<0,05) и сохранялась сниженной (р<0,05) на всем протяжении периода дальнейшего его введения в организм.

В случае комплексного применения дексаметазона и ежедневного плавания спустя 5-15 инъекций глюкокорикоида ни максимально достижимая амплитуда сокращения передней большеберцовой мышцы, ни ее масса не претерпевали значимых изменений относительно контроля, тогда как при изолированном применении дексаметазона максимально достижимая амплитуда сокращения и масса мышцы снижались уже после 5-ти его инъекций, и только лишь спустя 30 инъекций дексаметазона амплитуда сокращения мышцы нормализовывалась, а мышечная масса имела тенденцию к нормализации, хотя оставалась ниже контрольного значения (р<0,05). Более того, спустя 20 инъекций дексаметазона, сочетаемых с плаванием, максимально достижимая амплитуда сокращения передней большеберцовой мышцы превышала значение интактных животных (р<0,05), тогда как масса мышца значимо не отличалась от контрольного уровня. По мере дальнейшего введения дексаметазона, сочетаемого с плаванием (спустя 25-30 инъекций), максимально достижимая амплитуда сокращения мышцы и ее масса, аналогично тому, что было после 5-15 инъекций гормона, сочетаемых с плаванием, значимо не отличались от контроля.

Подводя итог изложенному, необходимо заключить, что кратковременное ежедневное плавание, требующее кратковременной периодической активации быстрых мышечных волокон в передней большеберцовой мышце, защитило их от катаболического действия хронически вводимого дексаметазона, что проявлялось в отсутствии изменения массы исследуемой мышцы и даже возможно обусловило сдвиг ее гистохимического профиля в сторону увеличения доли быстрых мышечных волокон в первый месяц плавательного периода. Кроме того, ежедневное кратковременное плавание предотвратило снижение скорости и надежности нервно-мышечной передачи, вызванное хроническим введением дексаметазона. Вместе с тем, у животных, получавших дексаметазон как в случае изолированного, так и сочетанного с плаванием его применения, наблюдались признаки повышенной утомляемости мышцы, не характерные для интактных животных и свидетельствующие в пользу развития процессов утомления в ней, вызванных возникновением энергетического дефицита в мышечных волокнах.

Выводы.

1. Кратковременное ежедневное плавание предотвратило снижение скорости и надежности нервномышечной передачи, уменьшение массы передней большеберцовой мышцы и ухудшение ее силовых и скоростных параметров, вызванные хроническим введением дексаметазона.

2. Хроническое введение дексаметазона сопровождалось повышением утомляемости мышцы. Ежедневное плавание не компенсировало повышенной утомляемости мышцы животных, получавших дексаметазон.

Год: 2015
Город: Шымкент
Категория: Медицина