Научная статья на тему 'Вплив фенілгідразину на чутливість еритроцитів ссавців до гіпертонічного шоку'

Вплив фенілгідразину на чутливість еритроцитів ссавців до гіпертонічного шоку Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

CC BY
108
14
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ЕРИТРОЦИТИ ССАВЦІВ / ГІПЕРТОНІЧНИЙ ШОК / ФЕНіЛГіДРАЗИН / ДЕГіДРАТАЦіЯ / ЦИТОСКЕЛЕ

Аннотация научной статьи по фундаментальной медицине, автор научной работы — Ніпот О. Є., Єршова Н. А., Шапкіна О. О., Логінова О. О., Єршов С. С.

Досліджували вплив обробки фенілгідразином на чутливість еритроцитів ссавців до гіпертонічного шоку після часткової попередньої дегідратації. Було показано, що захисний ефект дегідратації для частково зневоднених клітин людини, бика і коня зберігався навіть в умовах попередньої обробки фенілгідразином. В той час як для дегідратованих еритроцитів щура спостерігалося збільшення гіпертонічної чутливості після дії фенілгідразину. Це свідчить про те, що захисна дія дегідратації на еритро-цити ссавців ймовірно не пов’язана зі змінами в цитоскелет-мембранному комплексі. Більш ймовірним є зменшення механічної напруги на мембрані внаслідок зниження градієнта осмотично активних речовин між внутрішньоклітинним і позаклітинним середовищем, що призводить до зниження механічного навантажен-ня і зменшення пошкодження клітин.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по фундаментальной медицине , автор научной работы — Ніпот О. Є., Єршова Н. А., Шапкіна О. О., Логінова О. О., Єршов С. С.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Вплив фенілгідразину на чутливість еритроцитів ссавців до гіпертонічного шоку»

ASCORBIC ACID ANTIOXIDANT ACTIVITY AS A CRITERION OF ADAPTATION ABILITIES OF PUPILS IN THE PROCESS OF PHYSICAL TRAINING AT BASIC SCHOOL

Bosenko A. I., Filiptsova К. A., Gynzhu M. М., Pertaia O. V., Shavinina A. O.

Abstract. The article presents the results of studies regarding ascorbic acid antioxidant activity in pupils of basic school and its importance in providing the adaptive abilities of the children's organism to dosed physical loads with reverse. The study involved 178 boys aged 8-16 years, who have performed cycle ergometric muscular activity with reverse. Children were divided into groups according to age and level of physical condition. Functional condition control of examined children was provided by the complex of methods, which included anthropophysiometric (body length, body weight, chest circumference, arm strength), as well as functional parameters of the cardiovascular system (systolic and diastolic blood pressure, electrocardiography, heart rate) and the central nervous system parameters (general functional state of the brain). On the basis of the data obtained, it can be determined that the antioxidant activity of ascorbic acid has presented the age-related dependence in ontogeny, which manifested itself in its decrease with the age increase of the pupils (inverse proportion). Performance of dosed physical loads with reverse caused significant decrease in ascorbic acid antioxidant activity in all age groups, regardless of the level of childrens' physical condition. In groups of children with low physical activity and young athletes, the low levels of ascorbic acid antioxidant activity were detected at all stages, compared to the groups of children with high physical activity and children, who did not engage sport activities, and its recovery was less active due to systemic organism response of children and adolescents, which manifested itself in the functional activity of the brain, cardiovascular and respiratory systems, and deeper mobilization of adaptive reserves. Muscular performance in children with low physical activity and children involved in sports has resulted in deeper state of stress mobilization mechanisms of body reserves. The results of the study have determined, that body age increase and systematic training loads in response to intensive physical exertion resulted in severe vitamin deficiency of ascorbic acid caused by its active expenditure. Deficiency of ascorbic acid in the body leads to the decrease in antioxidant activity, which proves its importance as direct antioxidant agent in adaptation processes. In case of intensive muscular activity, the accumulation of free radical oxidation products in the organism occurs, which causes disorders in physiological balance between the processes of lipid peroxidation and level of antioxidant protection, and indicates the intensity of the compensatory mechanisms and adaptive capabilities of the antioxidant system to physical loads.

Keywords: ascorbic acid, antioxidant system, physical loading, adaptive abilities, schoolchildren.

Рецензент - проф. МИщенко I. В.

Стаття надшшла 19.10.2017 року

DOI 10.29254/2077-4214-2017-4-3-141-394-399 УДК: 57043:591.111.1:612118

*Hinom О. е., *€ршова Н. А., Шапкша О. О., **Логшова О. О., *€ршов С. С.

ВПЛИВ ФЕН1ЛГ1ДРАЗИНУ НА ЧУТЛИВ1СТЬ ЕРИТРОЦИТ1В ССАВЦ1В

ДО Г1ПЕРТОН1ЧНОГО ШОКУ

*1нститут проблем крюбюлогм i крюмедицини НАН УкраТни

(м. Хармв)

**Хармвська медична академт шслядипломноТ осв^и (м. Хармв)

[email protected]

Робота виконана вщповщно до наукового на-пряму роботи вдцшу крюцитолоп! 1ПЮК НАН Укра-!ни «Дослщження чутливост еритроци^в ссав^в до охолодження, депдратаци i заморожування при дм модиф^ючих факторiв i крiопротекторiв» (№ державно! реестрацп 0114U0001318).

Вступ. Крюконсервування еритроци^в супрово-джуеться рядом процеЫв, що негативно впливають на кгмтини i призводять, частково, до втрати !х функ-цм або повного руйнування [6,7]. Одним з таких факторiв е формування ппертоычного середовища, до якого потрапляють клггини пюля виморожуван-ня води з розчину. Для вивчення дм цього фактору на клмтини використовують модель ппертоычного шоку, який полягае в перенесены клмтин в пперто-ычне середовище при постмних позитивних зна-ченнях температури [2].

Дiя ппертоычного шоку на еритроцити ссав^в досить широко вивчена. Зокрема, для клггин лю-дини i деяких ссав^в показано позитивний вплив частково! попередньо! депдратаци на стмкють до ппертоычного шоку [1,5,8]. Однак, природа цього захисного ефекту не зовЫм ясна.

Мета дослщження: вивчити вплив обробки фе-нтгщразином на чутливють еритроци^в ссав^в до ппертоычного шоку пюля частково! попередньо! депдратаци.

Об'ект i методи дослщження. Еритроцити одержували з донорсько! кровi людини, бика, щура та коня, що була заготовлена на гемоконсервант «Глюпцир» (Бюфарма, Укра!на). Пюля видалення плазми еритромасу двiчi вщмивали шляхом центри-фугування при 1500 д протягом 3 хв. в 10-кратному об'eмi фiзiологiчного розчину (0,15 М Ыа01, 0,01 М

фосфатний буфер, pH 7,4) i збертали у виглядi щты-ного осаду не бтыше двох годин при TewrnepaTypi 0°С. Bei середовища готували на 0,01 М фосфатному буферу pH 7,4. Концентрацю pозчинiв контр-олювали вимipювaнням осмолярност на осмомeтpi ОМКА 1Ц-01 (УкраТна).

Клiтини пiдцaвaли гiпepтонiчномy стресу шляхом перенесення в розчин, що мiститы 4,0 M NaCl (гематокрит 0,4%), на 5 хв. при тeмпepaтypi 37 i 0°С. Рiвeны гeмолiзy розраховували за формулою: Гемо-лiз = (1 - А / Ао) 100%, де А - оптична щтынюты до-слщжуваного зразка пiсля завершення гeмолiзy, Ао - оптична щтынюты контрольного зразка, що вщпо-вщае 0% гeмолiзa.

Попередню iнкyбaцiю epитpоцитiв ссaвцiв (50 мкл) здiйснювaли в 0,5 мл розчину, що мютиты 0,3 молы/л NaCl для epитpоцитiв щура, 0,4 молы/л NaCl для epитpоцитiв людини i коня, 1,0 молы / л NaCl для еритроци^в бика. Температура Ыкубаци 37 та 0°С.

Модифiкaцiю цитоскелету epитpоцитiв здмсню-вали розчином фентгщразину в кiнцeвiй концентра-цп 1 мМ за методом [3]. Кгмтини в умовах постмного пepeмiшyвaння (гематокрит 5%) iнкyбyвaли у фiзiо-логiчномy pозчинi (0,15 М NaCl, 0,01 М фосфатний буфер, pH 7,4) при тeмпepaтypi 37°С протягом 10 хв. В юнц перюду iнкyбaцií еритроцити двiчi вщмивали фiзiологiчним розчином i використовували в подалы-шiй pоботi.

В робот використовували фeнiлгiдpaзин фipми «Sigma» i реактиви вiтчизняного виробництва квал^ фкацм «х.ч.» i «ч.д.а.».

Експepимeнтaлынi резулытати пpeдстaвлeнi у виглядi середныого арифметичного ± стандартна помилка середныого. Статистичну оцшку даних проводили за кpитepiями Mann-Whitney i ANOVA. ВщмЫност мiж групами вважали статистично до-стовipними при Р <0,05.

Результати дослщжень та 'Гх обговорення. На рисунку 1 представленi результати по впливу фентгщразину на рiвень гемолiзу нативних i попере-дньо дегщратованих еритроцитiв людини в пперто-нiчному розчинi ЫаО!.

Видно, що обробка фентгщразином знижуе чут-ливюты нативних клiтин до гiпертонiчного шоку при 37°С i збiльшуe - при 0°С. Попередня дегiдратацiя значно знижуе рiвень гемолiзу еритроцитiв в умовах ппертоычного шоку, причому це справедливо як для нативних, так i для оброблених фентгщразином кгм-тин.

Аналопчы дослiдження були проведенi для ери-троцитiв щура (рис. 2), бика (рис. 3) i коня (рис. 4). Еритроцити бика i щура, що були пщдаы обробц фенiлгiдразином, показали зниження чутливостi до ппертоычного шоку при 37°С i збiльшення при 0°С.

Для кгмтин коня попередня обробка фентгщра-зином приводила до збтышення гiпертонiчноI чут-ливостi у всiх випадках. Частково зневоднен клiтини ссавцiв показали зниження на ппертоычно! чутли-востi в тм чи iншiй мiрi при обох температурах. Причому для еритроци^в бика (37°С) i коня (0, 37°С) за-хисний ефект дегiдратацiI зберiгався навiты в умовах попередныо! обробки фенiлгiдразином, так само як i для еритроцитiв людини. Для дегщратованих ери-троцитiв щура спостерталося збiлышення пперто-нiчноI чутливост пiсля обробки фенiлгiдразином.

Вiдомо, що еритроцити ссав^в характеризуюты-ся видовими особливостями складу i будови мембран, внутршныоклггинного iонного складу, геоме-тричних i фiзико-хiмiчних характеристик [12,15]. Все це обумовлюе 1х рiзну чутливiсты до гiпертонiчного шоку.

Однак, незважаючи на виявленi вiдмiнностi, до-слiдження впливу факторiв, якi пщвищуюты стiйкiсты еритроцитiв до негативного впливу факторiв навко-

Рис. 1. Вплив фешлпдразину (1,0 ммоль/л) на piBeHb rinepTOHi4Horo гемолiзу (4,0 моль/л NaCl) еритроци^в людини пiсля попередньоГ шкубацп в середовищах з концентрацieю NaCl 0,15; 0,4 моль/л при температура

А — 37'С; В — 0°С. 1 — контроль, 2 — фешлпдразин. * — вiрогiдно в порiвняннi з необробленими фешлпдразином еритроцитами, Р<0,05.

Рис. 2. Вплив феншпдразину (1,0 ммоль/л) на piBeHb rinepTOHi4Horo гемолiзу (4,0 моль/л NaCl) еритроцитiв щура шсля попередньо'Г шкубацГГ в середовищах з концентрацieю NaCl 0,15; 0,3 моль/л при температурi: А - 37°С; В - 0°С. 1 - контроль, 2 - феншпдразин. * - вiрогiдно в порiвняннi з необробленими фенiлгiдразином еритроцитами, Р<0,05.

лишнього середовища, виявили багато спiльних рис у видових популяцiях еритроци"пв. Так, для кожного з дослщжених видiв ссавцiв було показано позитив-ний вплив попереднього зневоднення на чутливють еритроцитiв до гiперосмотичним розчиыв [1,4,8].

Як видно з рисунмв 1-4, захисна дiя зневоднення проявляеться для еритроцитiв людини, бика, коня i щури, як при температурi 37°С, так i при темпера-турi 0°С. Виняток становлять еритроцити бика, для яких не спостер^аеться зниження гемолiзу при 0°С. Ступiнь захисту рiзна для дослщжених видiв ссавцiв, що може бути пов'язано як з особливостями в ор-гаызаци цитоскелет-мембранного комплексу, так i з

рiзною дифузiйною проникнютю для води мембран дослiджених ссав^в [9].

Фенiлгiдразин в даному дослщжены виступае як модифiкатор клiтинно! мембрани, який може впли-вати на характер реакци еритроцитiв на той чи ^ший стресовий вплив [3,4,5]. Вщомо, що фенiлгiдразин дiе, перш за все, на цитоскелетний комплекс мембрани, викликаючи деградацю спектрина i основних цитозольних бтюв, викликае окислення гемоглобi-ну, змiнюе його взаемодю з мембранним скелетом, що призводить до збтьшення жорсткостi мембрани i зменшення здатностi кл™ни до деформування [10,11,14,16]. У робот [11] вiдзначаеться, що об-робка еритроцитв концентрацiями фенiлгiдразину

Рис. 3. Вплив феншпдразину (1,0 ммоль/л) на рiвень гiпертонiчного гемолiзу (4,0 моль/л NaCl) еритроци^в бика пiсля попередньо'Г шкубацГГ в середовищах з концентращею NaCl 0,15; 1,0 моль/л при температурi: А - 37°С; В - 0°С. 1 - контроль, 2 - феншпдразин. * - вiрогiдно в порiвняннi з необробленими феншпдразином еритроцитами, Р<0,05.

Рис. 4. Вплив фентпдразину (1,0 ммоль/л) на piBeHb rinepTOHi4Horo гемолiзу (4,0 моль/л NaCl) еритроцитiв коня пiсля попередньо'Гшкубацив середовищах з концентрацieю NaCl 0,15; 0,4 моль/л при TeMnepaTypi: А - 37°С; В - 0°С. 1 - контроль, 2 - феншпдразин. * - вiрогiдно в порiвняннi з необробленими фенiлгiдразином еритроцитами, Р<0,05.

до 1 мМ, яка зокрема використовувалася в даый ро-6oTi, супроводжуеться змiною розподiлу фосфати-дилхол^у i фoсфатiдiлетаноламiну мiж моношарами мембрани, зокрема, не впливаючи на мембраны бтки. В той же час при бтьш високих концентращях фентпдразину зм^и в упаковцi мембранних лтщв можуть бути наслiдком деградацiI бтюв цитоскелету мембрани [13].

З огляду на те, що еритроцити ссав^в вiдрiзня-ються за вмiстом та розподтом як фосфолiпiдiв, так i цитоскелетних бiлкiв [12,15], можна припустити, що зм^а 1х реакцiI на шоковий вплив пiсля обробки фентгидразином буде проявлятися по-рiзному. Так, для еритроци^в коня характерна вiдсутнiсть бтка смуги 4.2, який е промiжною ланкою мiж цитоплаз-матичною мережею i iнтегральними бiлками i грае важливу роль в пщтримщ стабтьност i гнучкостi мембрани еритроцита [12]. Можна припустити, що взаемодiя фентпдразину з бтками цитоскелету еритроцитiв коня призводить до бтьшо! дестаб^-заци в порiвняннi з клiтинами ^ших тварин та, як на-слщок, збiльшення чутливостi модифiкованих клiтин до ппертоычного впливу. Зменшення гiпертонiчноI чутливост еритроцитiв людини, щура та бика пюля

обробки фенiлгiдразином може бути пов'язано з частковою полiмеризацiею бтюв цитоскелету i ге-моглобiну [10,16], збтьшенням в'язкостi цитоплаз-ми кл™ни, що i робить клiтину бтьш сайкою до п-пертонiчного шоку.

Висновки. З отриманих даних можна зробити висновок, що захисна дiя депдратаци на еритроцити ссавщв не пов'язана зi змiнами в цитоскелет-мемб-ранному комплексi, оскiльки його модифкащя не призводить до змiни II впливу для трьох з чотирьох дослщжуваних видiв. Бiльш ймовiрним е зменшення мехаычно! напруги на мембран внаслiдок знижен-ня градiента осмотично активних речовин мiж вну-тршньокл^инним i позаклiтинним середовищем. Зменшення градiента осмолярностi на мембранi внаслiдок депдратаци призводить до зниження ме-хаычного навантаження i зменшення пошкодження кл™ни.

Перспективи подальших дослiджень. По-

дальшi дослiдження варто провести з залученням крюпротекторних речовин, приймаючи до уваги за-хисний ефект дегiдратацiI по вщношенню до ери-троцитiв пщ час впливу гiпертонiчних середовищ.

Л^ература

1. Aleksandrova D.I. Sravnitel'noye issledovaniye chuvstvitel'nosti predvaritel'no obezvozhennykh eritrotsitov cheloveka i byka k gipertonicheskomu stressu / D.I. Aleksandrova, N.V. Orlova, N.M. Shpakova // Problemy kriobiologii. - 2007. - T. 17, № 4. -S. 327-334.

2. Vliyaniye glitserina na ustoychivost' eritrotsitov cheloveka k gipertonicheskomu i mekhanicheskomu stressu / N.M. Shpakova, N.V. Orlova, Ye.Ye. Nipot [ta нп.] // Visnik problem biolog^' н meditsini. - 2013. - T. 2, № 3. - S. 352-355.

3. Vliyaniye fenilgidrazina na chuvstvitel'nost' eritrotsitov mlekopitayushchikh k gipotonicheskomu i gipertonicheskomu shoku / D.I. Aleksandrova, N.M. Shpakova, Ye.Ye. Nipot, O.A. Oleynik // Problemi zoohnzhenerMK' ta veterinarnoh meditsini. - 2009. -№ 19. - S. 160-165.

4. Vpliv fem-ilgi-idrazinu na ghipertoni-ichnu chutlivi-ist' poperedn'o znevodnenikh yeritrotsiti-iv ssavtsi-iv / N.M. Shpakova, D.H. Aleksandrova, O.O. Oliynik, V.A. Bondarenko // Biologiya tvarin. - 2008. - T. 10, № 2. - S. 156-163.

5. Yershova N.A. Vliyaniye fenilgidrazina i alkilsul'fatov na osmoticheskuyu chuvstvitel'nost' eritrotsitov mlekopitayushchikh / N.A. Yershova, N.M. Shpakova, N.V. Orlova // DopovHdH NAN UkraHni. - 2012. - № 6. - S. 129-133.

6. Zhegunov G.F. Kriokonservirovaniye i sokhrannost' eritrotsitov zhivotnykh / G.F. Zhegunov, O.N. Denisova, N.G. Zemlyanskikh // Problemy kriobiologii. - 2005. - T. 15, № 3. - S. 266-569.

7. Morfologicheskiye izmeneniya eritrotsitov zhivotnykh posle kriokonservirovaniya / O.N. Denisova, L.G. Kuleshova, N.G. Zemlyanskikh [ta Hn.] // Problemy kriobiologii. - 2007. - T. 17, № 2. - S. 150-155.

8. Shpakova N.M. Obezvozhivaniye eritrotsitov mlekopitayushchikh vliyayet na ikh chuvstvitel'nost' k mekhanicheskomu stressu / N.M. Shpakova, N.V. Orlova, Ye.Ye. Nipot // Problemy kriobiologii i kriomeditsiny. - 2015. - T. 25, № 1. - S. 24-32.

9. Benga G. Diffusional water permeability of mammalian red blood cells / G. Benga, T. Borza // Comp. Biochem. Physiol. - 1995. - V. 112B, № 4. - Р. 653-659.

10. Effect of oxidative stress on membrane phospholipid and protein organization in human erythrocytes / A. Arduini, A. Stern, S. Storto [et al.] // Arch. Biochem. Biophys. - 1989. - Vol. 273, № 1. - P. 112-120.

11. Lipids versus proteins as major targets of pro-oxidand, direct-acting hemolytic agents / D.C. McMillan, C.L. Powell, Z.S. Bowman [et al.] // Toxicol Sci. - 2005. - Vol. 88, № 1 - P. 274-283.

12. Matei H. Comparative studies of the protein composition of red blood cell membranes from eight mammalian species / H. Matei, L. Frentescu, G. Benga // Comp. Biochem. Physiol. - 1995. - V. 112B, № 4. - Р. 653-659.

13. Mechanism of spectrin degradation induced by phenylhydrazine in intact human erythrocytes / A. Arduini, S. Storto, M. Belfiglio [et al.] // Biochim Biophys. Acta. - 1989. - Vol. 279, № 1. - P. 1-6.

14. Phenylhydrazine as a partial modrl for betta-thalasemia red blood cell hemodinamic properties / Y Ramot, A. Koshkarev, S. Gold-farb [et al.] // Br. J. Haematol. - 2008. - Vol. 140, № 6. - P. 692-700.

15. Phosholipid composition of plasma and erythrocyte membranes in animal spesies by 31 P NMR / A.M. Ferlazzo, G. Bruschetta, P. Pietro [et al.] // Vet Res Commun. - 2011. - Vol. 35. - P. 521-530.

16. Proper cytoskeletal architecture beneath the plasma membrane of red blood cells requires Ttll4 / F. Ijaza, Y Hatanakab, T. Hat-anakab [et al.] // Molecular Biology of the Cell. - 2017. - Vol. 28, № 4 - P. 535-544.

ВПЛИВ ФЕН1ЛПДРАЗИНУ НА ЧУТЛИВ1СТЬ ЕРИТРОЦИТ1В ССАВЦ1В ДО ППЕРТОН1ЧНОГО ШОКУ Нтот О. 6., Ершова Н. А., Шапкша О. О., Лопнова О. О., Ершов С. С.

Резюме. Дослщжували вплив обробки фентгщразином на чутливють еритроцитв ссав^в до ппертоычного шоку пюля частково! попередньо! депдратаци. Було показано, що захисний ефект депдратаци для частково зневоднених кгмтин людини, бика i коня збер^ався нав^ь в умовах попередньо! обробки фентгщразином. В той час як для дегщратованих еритроци^в щура спостер^алося збтьшення ппертоычно! чутливост пюля дм фентгщразину. Це свщчить про те, що захисна дiя депдратаци на еритро-цити ссав^в ймoвiрнo не пов'язана зi змшами в цитоскелет-мембранному комплекс. Бтьш ймoвiрним е зменшення мехаычно! напруги на мембран внаслщок зниження градiента осмотично активних речовин мiж внутршныоклггинним i позакгмтинним середовищем, що призводиты до зниження мехаычного навантажен-ня i зменшення пошкодження клггин.

Ключовi слова: еритроцити ссав^в, ппертоычний шок, фентгщразин, дегщрата^я, цитоскелет.

ВЛИЯНИЕ ФЕНИЛГИДРАЗИНА НА ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ ЭРИТРОЦИТОВ МЛЕКОПИТАЮЩИХ К ГИПЕРТОНИЧЕСКОМУ ШОКУ

Нипот Е. Е., Ершова Н. А., Шапкина О. А., Логинова О. А., Ершов С. С.

Резюме. Исследовали влияние обработки фенилгидразином на чувствительность эритроцитов млекопитающих к гипертоническому шоку после частичной предварительной дегидратации. Было показано, что защитный эффект дегидратации для частично обезвоженных клеток человека, быка и лошади сохранялся даже в условиях предварительной обработки фенилгидразином. В то время как для дегидратированных эритроцитов крысы наблюдалось увеличение гипертонической чувствительности после воздействия фе-нилгидразина. Это свидетельствует о том, что защитное действие дегидратации на эритроциты млекопитающих, вероятно, не связана с изменениями в цитоскелет-мембранном комплексе. Более вероятным является уменьшение механических напряжений на мембране вследствие снижения градиента осмотически активных веществ между внутриклеточным и внеклеточной средой, что приводит к снижению механической нагрузки и уменьшения повреждения клеток.

Ключевые слова: эритроциты млекопитающих, гипертонический шок, фенилгидразин, дегидратация, цитоскелет.

INFLUENCE OF PHENYLHYDRAZINE ON THE SENSITIVITY OF MAMMALIAN ERYTHROCYTES TO HYPERTONIC SHOCK

Nipot E. E., Ershova N. A., Shapkina O. A., Lohinova O. A., Ershov S. S.

Abstract. The study of the effects of various types of stress on cells is one of the most important directions of modern biological science. The investigation of the mechanisms individual cell's adaptation to adverse environmental conditions will allow the development of techniques that will increase the rates of their survival and improve their functioning under stress.

In our work, we have studied the erythrocytes of mammals, which are critically important for a living organism and are often subjected to negative influences of different types. Hypertonic shock, which is one of the major factors of damage to cryopreservation, was chosen to test cell's ability to withstand hostile conditions.

The obtained results indicate that the protective effect of dehydration is manifested for human, bovine, horse and rat erythrocytes at a temperature of 37°C and 0°C. The exception is bull's erythrocytes, which had no decrease in hemolysis at 0°C. The degree of protection is different for the investigated mammal species, which may be due to the peculiarities in the organization of the cytoskeleton-membrane complex, or different diffusion permeability for the membrane water of the investigated mammals.

For a deeper study of the effects of dehydration, a membrane modifier phenylhydrazine was selected, which is known to primarily affect the cytoskeleton complex of the membrane by degrading main cytosolic proteins and spectrin, causing the oxidation of hemoglobin and changing its interactions with the membrane skeleton. All of this leads to an increase in stiffness of the membrane and a decrease in the ability of the cell to deform.

It has been shown that the protective effect of dehydration on human, bovine and horse cells was preserved even after pretreatment with phenylhydrazine. While for dehydrated rat erythrocytes an increase in hypertonic sensitivity was observed under the influence of phenylhydrazine.

Thus, the modification of erythrocytes with phenylhydrazine does not change the effect of dehydration on most of the species in question. This suggests that the protective effect of dehydration on mammalian erythrocytes is probably unrelated to changes in the cytoskeleton-membrane complex. This effect is probably related with reduction of the mechanical stress on the membrane due to a decrease in the gradient of osmotically active substances between the intracellular and extracellular media, which leads to a decrease in mechanical load and a decrease in cell damage.

Keywords: mammalian erythrocytes, hypertonic shock, phenylhydrazine, dehydration, cytoskeleton.

Рецензент - проф. МИщенко I. В.

Стаття надшшла 12.10.2017 року

DOI 10.29254/2077-4214-2017-4-3-141-399-404 УДК: 612.662+57.016+378.17 Орлик Н. А., Босенко А. I.

М1ЖСИСТЕМНЕ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ФУНКЦЮНАЛЬНИХ МОЖЛИВОСТЕЙ СТУДЕНТОК 17-22 РОК1В ВПРОДОВЖ ОВАР1АЛЬНО-МЕНСТРУАЛЬНОГО ЦИКЛУ

Державний заклад «П1вденноукраТнський нацюнальний педагопчний ушверситет iMeHi К.Д. Ушинського» (м. Одеса)

[email protected] [email protected]

Дослщження виконан згщно до плану науково-дослщно! роботи кафедри бюлогп i основ здоров'я ДЗ «Пвденноукрашсыкий нацюнальний педагопчний уыверситет iменi К.Д. Ушинського» (м. Одеса) «Системна адапта^я до фiзичних i розумових наванта-жены на окремих етапах онтогенезу людини» (№ державно! реестраци 0109Ш00206).

Вступ. Функцюнальний стан, фiзична працездат-нють i !х змЫи пщ впливом численних подразниюв знаходятыся у залежност вщ специфiчних ритмiчних змш гормонального статусу жЫочого оргаызму. Пщ-вищення рiвня функцюнальних можливостей базу-еться на адаптивних змЫах вщповщних фiзiологiчних систем оргаызму, зростанн продуктивност аероб-ного i анаеробного енергозабезпечення. У практик функцюнально! дiагностики, зокрема жЫочого орга-ызму, для контролю рiвня адаптацмних можливостей, використовують низку показниюв зовншнього дихання, гемодинамки, варiацiйноI пульсометри, сенсомоторних реакцiй, стану систем енергозабезпечення тощо [2-8,10-11,13-16].

Процес навчання у сучасному ВНЗ вимагае зна-чних психоемоцюнальних, фiзичних i розумових

можливостей студенток, осктьки характеризуеть-ся динамiчнiстю, високою iнтенсивнiстю i великим об'емом необхщно! для засвоення Ыформаци. За-звичай, для оцiнки функцюнального стану нетрено-ваних дiвчат за умови щорiчного обов'язкового ме-дичного огляду, фахiвцi використовують низку теств з фiзичноi, пiдготовленостi, що не дозволяе повною мiрою визначити !х адаптацiйнi можливостi. На фонi «недообстеженостi» i високих навантажень рiзного характеру, виникають передпатологiчнi i патологiчнi стани, яю провокують дестабiлiзацiю функцiонування вЫх систем органiзму, у тому чи^ i репродуктивно!.

У сучаснiй науковм лiтературi наявна лише невелика ктькють публiкацiй щодо показникiв функцюнального стану систем оргаызму дiвчат 17-22 рокiв протягом менструального циклу. Нами було виконане лонптудЫальне дослщження взаемозв'язкiв мiж по-казниками функцюнального стану ряду фiзiологiчних систем в кожну фазу менструального циклу (МЦ).

Мета роботи - дослщити фiзичну працездатнють дiвчат 17-22 рокiв, як Ытегральний критерiй функцiо-нальних можливостей оргаызму та мiжсистемну вза-

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.