- •СКЕЛЕТНАЯ МЫШЦА В УСЛОВИЯХ МИКРОГРАВИТАЦИИ
- •Скелетная мышца в системе нервных и
- •Мышечные симпатические метаборефлексы
- •Структура и функции скелетных мышц
- •Смена типа иннервации в перинатальный период онтогенеза млекопитающих
- •M.Gastrocnemius lateralis человека, продольный срез, Х 5 000
- •Электромеханическое сопряжение.
- •Контакт рианодиновых и дигидропиридиновых каналов
- •СТРУКТУРА САРКОМЕРА
- •Организация титина в саркомере
- •Цитоскелет мышечного волокна (Lazarides, Capetanaki, 1986).
- •Костамеры в мышечном волокне
- •КОСТАМЕР И ВНЕКЛЕТОЧНЫЙ МАТРИКС
- •САТЕЛЛИТНЫЕ КЛЕТКИ НА ИЗОЛИРОВАННОМ МЫШЕЧНОМ ВОЛОКНЕ
- •Коллагеновые фибриллы в скелетной мышце. Сканирующий электронный микроскоп
- •Изоформы тяжелых цепей миозина
- •Сравнительная характеристика типов мышечных волокон человека
- •ВЫЯВЛЕНИЕ ТЯЖЕЛЫХ ЦЕПЕЙ МИОЗИНА НА СЕРИЙНЫХ СРЕЗАХ M. SOLEUS ЧЕЛОВЕКА
- •Серийные срезы: кислото-стабильная АТФаза
- •Режимы сокращений: концентрика, изометрия, эксцентрика
- •Природа мышечного тонуса
- •Тканевые составляющие мышечной жесткости
- •Коротко-диапазонный эластический компонент (Short-range elastic component)
- •Гипотетические механизмы поддержания мышечного тонуса
- •Гипотетические механизмы поддержания мышечного тонуса
- •Механо-зависимая сигнализация в скелетной мышце
- •Характер сократительной активности и
- •ВОЗМОЖНЫЕ ПУСКОВЫЕ СТИМУЛЫ ПРОЦЕССОВ
- •Ca-зависимые пути сигнализации
- •Кальциевая система регуляции миозинового фенотипа
- •Динамика концентрации внутриклеточного Са при разных видах электростимуляции
- •Сигнальный механизм «кальцинейрин/NFAT» в
- •Сигнальный механизм «кальций-кальмодулинкиназа- гистондеацетилаза» в регуляции экспрессии медленных изоформ миозина (Liu et al,
- •Гипотетический сигнальный механизм
- •Инозитол-три-фосфатный путь регуляции базального уровня кальция в волокне и его сигнальное значение (Jaimovich
- •МЕХАНИЗМ АКТИВАЦИИ AMPK
- •Энергосензитивная сигнализация
- •Механизмы действия AMPK
- •Взаимодействие кальций-зависимых и энергозависимых сигнальных систем
- •AMPK активирует MEF-2 через
- •ФУНКЦИИ МИОГЕННОГО
- •Две системы регуляции роста мышц:
- •Афферентный контроль секреции гипофизарного гормона роста (по Grindeland & Edgerton)
- •IGF/соматотропиновая система
- •РЕКРУТИРОВАНИЕ МИОСАТЕЛЛИТОВ ПРИ РАЗВИТИИ РАБОЧЕЙ ГИПЕРТРОФИИ
- •Схема сплайсинга первичного транскрипта гена IGF-1
- •Интенсивность транскрипции вариантов IGF-1 в мышце при электростимуляции и растяжении у кролика (Goldspink,
- •Транскрипционная активность волокон мышцы кролика для MGF при растяжении (метод гибридизации in situ)
- •РЕАЛИЗАЦИЯ СИГНАЛА IGF-1
- •Активаторы и ингибиторы mTOR
- •mTOR путь в системе механо-
- •Механизм активации mTOR пути
- •Мембранные
- •Миостатин-фоллистатиновая система
- •Внеклеточный миостатин
- •Бык – мутант по гену миостатина
- •«БЕРЛИНСКИЙ МЛАДЕНЕЦ» - МУТАЦИЯ МИОСТАТИНОВОГО ГЕНА
- •Клеточная и системная регуляция уровня
- •MAP - киназный путь механотрансдукции
- •Три известные системы протеолиза,
- •Убиквитин-протеосомный путь распада белка
- •NF-kB –зависимый механизм регуляции протеолиза
- •Новый сигнальный механизм, основанный на механосенсорном действии киназного домена титина (по Tskhovrebova, et
- •Сигнальные молекулы Z-диска
- •Гипогравитационный мышечный синдром
- •Станция МИР, 2000 год.
- •Антиортостатическая гипокинезия
- •Модель сухой иммерсии
- •Взятие проб m.soleus методом пункционной биопсии
- •ОСНОВНЫЕ НАЗЕМНЫЕ МОДЕЛИ ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ
- •Сократительные характеристики мышц in vivo при гравитационной разгрузке
- •Изометрическое сокращение изолированных m. soleus (A) и m. plantaris (B) до и после
- •Сократительные свойства изолированных волокон при гравитационной разгрузке
- •Волокно, привязанное к тензодатчику.
- •Зависимость “кальций-сила” в волокнах m.soleus крыс, совершивших 7-суточный полет на биоспутнике
- •Белковый состав миофибрилл и система электромеханического сопряжения при гравитационной разгрузке
- •Волокна m.soleus крысы при гравитационной разгрузке.
- •Соотношение мышечных волокон, содержащих SERCA I, SERCA II типа, а также SERCA I/II
- •саркомере.
- •Эластичность титиновых филаментов при гравитационной разгрузке. Острые эффекты (Goto et al, 2003)
- •миофиламентов у астронавтов (Riley, Fitts, 2002)
- •Структурные показатели сократительного аппарата мышц при гравитационной разгрузке
- •Изменение объема разгибателей голени и бедра после 120-суточного космического полета на станции “МИР”
- •Волокна m.soleus человека при 60-суточной гипокинезии
- •ЗАМЕЩЕНИЕ СОЕДИНИТЕЛЬНОЙ ТКАНЬЮ
- •Изоформы коллагена в m. soleus крысы. Пикросириус
- •Основные проявления гипогравитационного мышечного синдрома
- •Физиологические механизмы развития гипогравитационного мышечного синдрома
- •Некоторые биомеханические факторы, опосредующие
- •Гравитационно-зависимые
- •ИЗМЕНЕНИЯ ПОПЕРЕЧНОЙ ЖЕСТКОСТИ МЫШЦ В 7-СУТОЧНОЙ ИММЕРСИИ И 120-СУТОЧНОЙ АНОГ
- •ИЗМЕНЕНИЯ МЕЖИМПУЛЬСНЫХ ИНТЕРВАЛОВ
- •ЭМГ мышц крысы при однократном вывешивании
- •Вывешивание крыс с односторонней произвольной опорой. Контралатеральная нога лишена опоры.
- •РАЗМЕРЫ ВОЛОКОН M.SOLEUS У КРЫС ПРИ 2-х
- •METHOD OF STIMULATION
- •применением стимулятора опоры
- •ВЛИЯНИЕ ОПОРНОГО СТИМУЛА НА ПРОИЗВОЛЬНУЮ СИЛУ И ЖЕСТКОСТЬ МЫШЦ (Козловская и др., 2003-2004)
- •ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ АДАПТАЦИИ ПОЗНО-ТОНИЧЕСКИХ МЫШЦ ПРИ МИКРОГРАВИТАЦИИ
- •Площадь поперечного сечения I и IIa типа волокон m.soleus человека
- •Миозиновый фенотип m. soleus человека
- •Максимальное напряжение отдельных скинированных волокон m. soleus человека
- •Кальциевая чувствительность миофибрилл m. soleus человека
- •Кальциевая чувствительность при опорной стимуляции
- •Кальциевая чувствительность при опорной стимуляции
- •Относительное содержание белков саркомерного цитоскелета
- •Потеря актиновых филаментов у астронавтов (Riley, Fitts, 2002)
- •Концентрация ионов кальция в цитоплазме волокон m.soleus мыши при гравитационной разгрузке (Ingalls et
- •Выявление базальной концентрации Ca в мио-плазме
- •Ca-tension relationships in soleus fibers
- •Titin/myosin and nebulin/myosin ratios in unloaded soleus. Effects of Ca-binding agent.
- •КЛЕТОЧНЫЕ МЕХАНИЗМЫ ПЕРЕСТРОЙКИ ВОЛОКОН СКЕЛЕТНЫХ МЫШЦ В УСЛОВИЯХ МИКРОГРАВИТАЦИИ
применением стимулятора опоры
ВЛИЯНИЕ ОПОРНОГО СТИМУЛА НА ПРОИЗВОЛЬНУЮ СИЛУ И ЖЕСТКОСТЬ МЫШЦ (Козловская и др., 2003-2004)
120 |
|
0.3 |
|
|
|
до имм. |
до |
|
|
100 |
|
|
||
0.25 |
|
7-суточная |
||
|
|
|
||
80 |
|
0.2 |
после |
|
|
|
|
|
иммерсия |
60 |
|
0.15 |
|
Без стимулятора опоры |
40 |
после имм. |
0.1 |
|
|
20 |
|
0.05 |
|
|
0 |
|
0 |
1 |
|
|
|
|
||
30 |
90 |
150 |
|
|
120 |
|
|
|
|
7-суточная |
|
0.3 |
до |
|
иммерсия |
|
|
|
|
|||
100 |
|
|
|
||
до имм. |
|
|
после |
Стимулятор опоры |
|
|
|
|
|||
80 |
0.2 |
|
|
||
|
|
|
|
||
60 |
|
|
|
|
|
40 |
после имм. |
0.1 |
|
|
|
|
|
|
|
||
20 |
|
|
|
|
|
0 |
|
0 |
|
1 |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
30 |
90 |
150 |
|
|
|
ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ АДАПТАЦИИ ПОЗНО-ТОНИЧЕСКИХ МЫШЦ ПРИ МИКРОГРАВИТАЦИИ
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Трансформация миозинового фенотипа |
|
||||||||||||||
|
|
|
Инактивация малых |
|
|||||||||||||||||||||||||||||
М |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
от медленных волокон к быстрым |
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
мотонейронов |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
И |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
К |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Стимуляция |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
Р |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
распада |
|
|
|
||||||
О |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
белка |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Г |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Инактивация |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Атрофия |
|||||||||||||
Р |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
медленных волокон |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
медленных |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
А |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
волокон |
|||||
|
Устранение |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
В |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
опоры |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Атония |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
И |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ингибирование |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
А |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Инактивация |
|
|
|
синтеза белка |
|
|
|||||||||||||
Ц |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
мышечных веретен |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
И |
|
|
|
|
Изменение сократительных свойств |
||||||||||||||||||||||||||||
Я |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(Козловская, Шенкман) |
Площадь поперечного сечения I и IIa типа волокон m.soleus человека
|
|
7-days "dry immersion" without |
|
|
|
support stimulation |
|
|
5000 |
|
|
|
4500 |
|
|
|
4000 |
* |
|
|
3500 |
|
|
|
|
|
|
mkm2 |
3000 |
|
|
2500 |
|
|
|
2000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
1500 |
|
|
|
1000 |
|
|
|
500 |
|
|
|
0 |
|
|
|
|
MHCI |
MHCIIa |
|
|
Befoure |
After |
7-days "dry immersion" with support stimulation
|
6000 |
|
|
5000 |
|
|
4000 |
|
mkm2 |
3000 |
|
2000 |
|
|
|
|
|
|
1000 |
|
|
0 |
|
|
MHCI |
MHCIIa |
Befoure |
After |
Миозиновый фенотип m. soleus человека
|
|
Иммерсия |
|
Иммерсия+Опора |
|
|
|
7-days "dry immersion" |
7-days "dry immersion" |
||
|
|
with support stimulation |
|||
|
|
without support stimulation |
|||
|
|
|
|
||
|
100 |
|
|
100 |
|
|
90 |
* |
|
90 |
|
|
80 |
|
80 |
|
|
|
70 |
|
|
70 |
|
|
60 |
|
|
60 |
|
% |
50 |
|
% |
50 |
|
|
40 |
|
|
40 |
|
|
30 |
|
|
30 |
|
|
20 |
|
|
20 |
|
|
10 |
|
|
10 |
|
|
0 |
MHCI |
MHCIIa |
0 |
|
|
|
MHCI |
MHCIIa |
||
|
|
|
|
||
|
|
Befoure |
After |
Befoure |
After |
|
|
|
|
Максимальное напряжение отдельных скинированных волокон m. soleus человека
60 P0, mg
50
40
30
20
10
0 |
«чистая» иммерсия |
Иммерсия+опора |
|
||
|
До иммерсии |
После иммерсии |
Кальциевая чувствительность миофибрилл m. soleus человека
Кальциевая чувствительность при опорной стимуляции
Кальциевая чувствительность при опорной стимуляции
Относительное содержание белков саркомерного цитоскелета
*
Титин
*
До После
Небулин
Иммерсия Иммерсия+Опора