КУПЧАК С.В.

Прикарпатський національний університет імені Василя Стефаника

Зміни сукцинатдегідрогеназної активності в м’язах грудної кінцівки собаки після порушення кровопостачання

Частина енергії, яку використовують м’язи утворюється в них під час окиснення органічних речовин. Окиснення включає послідовних 8 реакцій і називається циклом Кребса або циклом лимонної кислоти. Усі реакції відбуваються в мітохондріях [1]. Окиснення янтарної кислоти відбувається під впливом ферменту – каталізатора – сукцинатдегідрогенази (СДГ- ази). Вона являє собою білок, що локалізується виключно на внутрішній мембрані мітохондрій клітин. Безпосереднім акцептором електронів від відновленої СДГ- ази служить К₀ Q₁₀ (убіхінон 10). Фермент має абсолютну специфічність каталізувати окиснення сукцинату в фумарат [1,2].

Найбільш розповсюдженим методом гістохімічного виявлення СГД- ази є метод в якому в якості акцептора водню використовують безколірну речовину в окисневій формі (похідні тетразоля), яка дає кольоровий продукт при відновленні (формазан) [3].

Дослідження проведено на собаках в двох серіях дослідів (по 3 собаки в кожній серії). Експериментальне порушення кровопостачання правої грудної кінцівки собаки проводили шляхом:

1) асептичної резекції плечової артерії і пересічення серединного і ліктьового нервів (1-а серія);

2) вогнепального поранення плеча з повним поперечним розривом плечової артерії і частковим ушкодженням серединного і ліктьового нервів (2-а серія);

Кусочки із м’язів передпліччя (поверхневого пальцевого, променевого і ліктьового згиначів зап’ястка) забирали в строки 1,6,12,24,72 години, 7,14,30,90 днів після проведення експерименту. Ліва кінцівка служила відносним контролем. Активність СДГ- ази в м’язовій тканині вивчали по загально вживаній методиці [3]. Взяті кусочки поміщали в інкубаційне середовище (фосфатний буфер, сукцинату натрію, розчин нітросинього тетразоля) на 18 годин, промивали в дистильованій воді 10 хв, промивали в водопровідній воді 3 години, заливали в желатину. Зрізи із желатинових блоків заключали в гліцерин.

При вивченні зрізів м’язів взятих із згиначів контрольних кінцівок виявлено достатньо високу активність СГД- ази. Як і в дослідженнях інших авторів [4], на наших препаратах м’язові волокна по СГД- активності можна поділити на 3 групи.

До першої групи віднесено волокна, що мають велику кількість гранул формазану, які дифузно розсіяні по всьому волокну. Ці волокна інтенсивно зафарбовані в фіолетово-синій колір. На повздовжньому зрізі м’яза волокна цієї групи зазвичай розміщені серед 3-4 більш світлих і чітко виділяються на загальному фоні. Розміщуючись вздовж міофібрил, гранули формазану створюють поздовжню смугастість. Поперечна смугастість створюється в результаті відкладання зерен формазану в анізотропних дисках (рис. 1). Волокна другої групи містять дещо меншу кількість ензиму, що розсіяний по їх периферії, ближче до сарколеми, а центральна частина світліша в зв’язку з наявністю там незначної кількості або відсутністю формазану. В волокнах третьої групи формазану дуже мало і вони світлі. Кількість волокон згаданих типів в різних м’язах однієї собаки, а також різних тварин різна.

Порушення кровообігу і іннервації в м’язах кінцівки приводить до розладу окисно-відновних процесів в них, що проявляється зокрема в зниженні активності СГД- ази, зміні дисперсносні гранул; останнє згідно даних ряду дослідників [5,6] зв’язано із структурним ушкодженням мітохондрій.

Вивчення гістотопографії і активності СГД- ази в згинальній групі м’язів передпліччя після часткової резекції плечової артерії і перетину серединного і ліктьового нервів показало, що через 1,6,12,24,72 години, 7 днів спостерігається зниження активності, зменшення вмісту ензиму, що виражається значним зменшенням кількості гранул формазану у всіх волокнах. Це особливо виражено на третю добу. Наявні гранули збільшені в розмірах, але форма їх не змінена.

Через 14-30 днів експерименту на фоні загального зниження активності ферменту зустрічаються волокна з невеликою кількістю великих гранул, розміщених без порядку по саркоплазмі. А в деяких фрагментах цих волокон зустрічаються дуже великі гранули з нерівними краями і деякі з них з просвітленням в центрі. Це свідчить про порушення цілісності мітохондрій і вихід формазану за їх межі. Активність СДГ- ази в трьохмісячний термін досліду приближається до такої в м’язах контралетальної кінцівки. На фоні однотипності зустрічаються поодинокі гранули формазану великі округлі, подекуди овальні, розміщені між рядами поперечної смугастості (рис. 2).

У м’язах-згиначах правого передпліччя тварин другої серії дослідів на протязі першого тижня спостерігаються такі ж зміни СДГ- ази, які були описані в першій серії. Максимальне зниження активності ферменту виявлено на 3-й день досліду, коли в частині м’язових волокон формазан відсутній. В цей період спостерігається зниження активності СДГ-ази і в м’язах контр латеральної кінцівки. В строки 7,14,30,90 днів після вогнепального поранення правого плеча в деяких м’язових волокнах збільшені зерна формазану мають овальну форму, або у вигляді паличок із закругленими кінцями. Починаючи з 30-го дня деякі гранули витягнуті в довжину, витончуються, згинаються в вигляді коми, що являється морфологічним проявом своєрідної реакції мітохондрій м’язових волокон, порушення яких, вірогідно, відіграє важливу роль в розвитку нейродистрофічних змін [7]. Ці зміни виникають від часткового ушкодження кулею нервів, дією на них ударної хвилі і кровозупинного джгута під час хірургічної обробки рани.

ВИСНОВКИ

1. При порушенні в кінцівці кровообігу і іннервації активність СДГ- ази відновлюється в основному, в 30-денний строк. Але в більш пізній період ще зустрічаються поодинокі м’язові волокна з наявністю великих гранул формазану, як результат неповної реституції окисно-відновних процесів.

2. Вогнепальне поранення плеча приводить до виникнення нейродистрофічних змін в м’язах, що негативно впливає на окисно-відновні процеси, які не відновлюються і через 90 днів досліду.

ЛІТЕРАТУРА

1. Гонський Я.І., Максимчук Т.П., Калинський М.І. Біохімія людини. – Тернопіль: Мед книга, 2002. – С.314-325.

2. Гавриков В.Г., Гаврикова Э.В., Виноградова А.Д. Реконструкция сукцинат-убихинон-редуктазного участка дыхательной цепи митохондрий. / Биохимия. – Т.45, в 4. 1980. – С.747.

3. Португалов В.В., Яковлев В.А. Распределение сукцинатдегидрогенази в структурах центральной нервной системы. Гистохимические методы в норм. и пат. морф. – М., 1958. – С.28-52.

4. Мельман Е.П., Минц С.М., Олейник Н.М. Динамика активности сукцинатдегидрогеназы и тканевого дыхания в мышцах при экспериментальной ишемии / ДАН СССР. – 1967. – Т. 174. - № 6. – С. 1463-1465.

5. Bucher F. Die Veranderungen der Ultrastuktur der Herzmuskelzelle beistorungen der aerobiose. Aztl. Forsch., 1959, 13, 107.

6. Kolin A., Kvasnikova I. Морфологическое изображение повреждения мышечных волокон при помощи гистохимического выявления сукциндегидрогеназы. Cor et Vasa, 1965, 7 (1), 31.

7. Зайко Н.Н., Минц С.М. Внутриглазное давление и его регуляция. – Киев, 1966.