Дослідження механізмів деструкції кісткової тканини під впливом модельованої мікрогравітації

а) контрольні

б) гіпокінезія

в) реактивна гіперемія

1

1

1  

12

9

 14

Усього: 35 осіб 

 

Показники мікроциркуляції та прояви реактивної гіперемії при диханні атмосферним повітрям та гіпоксичною газовою сумішшю визначали шляхом застосування оклюзійної проби у 35 практично здорових осіб віком 25-40 років. Показник мікроциркуляції у магістральних артеріях та шкірі визначали методом лазерної допплерівської флоуметрії апаратом “ЛАКК-01” науково-виробничого підприємства “ЛАЗМА”, Росія.

Моделювання стану гіпокінезії у щурів. Для вивчення початкових стадій функціональних змін КТ, з’ясування механізмів розвитку остеопенії, викликаної дефіцитом навантаження, та досліджень впливу на її перебіг коригуючих засобів створювали стан жорсткої гіпокінезії. 

Схему побудови експерименту та розподіл тварин по групам наведено у таблиці 2. Використовували жорсткий режим обмеження рухливості протягом 28 діб для тварин ІІ і ІІІ груп та 45 діб для щурів V і VI груп. У кожній групі було від 8 до 12 щурів. Загальна кількість тварин складала 168. Тварини мали вільний доступ до корму і води. Штучну газову суміш (ШГС) зі зниженим парціальним тиском кисню (91±8 мм рт.ст) подавали по 8 год. на добу (з 24.00 до 8.00 години) у переривчастих режимах 10/20 – 10 хвилин ШГС (Ро2=90-110 мм рт.ст.) з наступним періодом дихання атмосферним повітрям протягом 20 хвилин, або 20/20 – 20 хвилин ШГС зі зниженим Ро2, 20 хвилин – атмосферне повітря. Досліди проводили з урахуванням вимог про гуманне ставлення до тварин. 

 

Таблиця 2

Побудова експерименту та розподіл тварин по групам

Вік тварин Тривалість експерименту Умови впливу

№ групи

Молоді щури

(3 міс)

28 діб

 45 діб І – віварний контроль

ІІ – гіпокінезія в атмосферному повітрі

ІІІ – гіпокінезія + ШГС зі зниженим Ро2 

IV – віварний контроль

V – гіпокінезія в атмосферному повітрі

VI – гіпокінезія + ШГС зі зниженим Ро2 

Дорослі щури

(6 міс) 28 діб

 45 діб І – віварний контроль

ІІ – гіпокінезія в атмосферному повітрі

ІІІ – гіпокінезія + ШГС зі зниженим Ро2 

IV – віварний контроль

V – гіпокінезія в атмосферному повітрі

VI – гіпокінезія + ШГС зі зниженим Ро2 

 

Розробка засобів попередження негативних наслідків гіпокінезії. Одним із шляхів біофізичної стимуляції тварин в стані гіпокінезії може бути застосування ШГС зі зниженим Ро2. Для одержання ШГС було створено пристрій мембранного газорозподілу елементів атмосферного повітря до складу якого входять: мембранний газорозподільчий елемент, безмасляний компресор, дросель регулювання Ро2, ротаметр, програмоване реле часу подачі ШГС, програмоване реле часу подачі атмосферного повітря, допоміжні технічні вузли. 

Мембранний газорозподільчий елемент використовує капілярні рури діаметром 10-12 мкм, виготовлені з полі-4-тетраметилпентену. Цей полімер має селективну спорідненість до молекул кисню, пенетрація яких через напівпроникну мембрану (принцип молекулярного сита) дозволяє відокремлювати молекули кисню повітря від молекул азоту. Змішуючи потоки О2 і N2 на виході пристрою у різних пропорціях, ми одержували ШГС з заданим рівнем Ро2. Для контролю складу ШГС за вмістом кисню використовували газоаналізатор кисню МИК-М з діапазоном вимірювання від 0 до 21 об.% кисню. 

Для забезпечення періодичної подачі ШГС у автоматичному режимі, створено програмований блок керування. За допомогою цього блоку задавали тривалість роботи компресора установки газорозподілення з періодичним вмиканням і вимиканням через задані інтервали часу. Під час інтервалу в контейнер подавали атмосферне повітря від окремого мембранного компресора з такою ж самою об’ємною швидкістю під контролем ротаметру РМ-063 Г (рис.1). 

1. Мембранний газорозподільний елемент; 2. Компресор для створення газової суміші; 3. Компресор подачі атмосферного повітря; 4. Дросель регулювання Ро2 ШГС; 5. Ротаметр; 6. Програмоване реле часу подачі газової суміші; 7. Програмоване реле часу подачі повітря; 8. Клапан переключення струмів повітря; 9. Штуцер подачі газової суміші або атмосферного повітря на колектор контейнеру.

Загальну тривалість гіпоксичного впливу та число циклів деоксигенації-реоксигенації за 28 і 45 діб експерименту для кожного з режимів наведено в таблиці 3.

 

Таблиця 3

Тривалість гіпоксичного впливу та число циклів деоксигенації-реоксигенації за 28 і 45 діб гіпокінезії

Режим впливу За 1 добу, За 28 діб За 45 діб

хв. число 

циклів хв. число 

циклів хв. число циклів

10/20

20/20 160

240 16

12 4480

6720 448

336 7200

10800 720

540

 

Полярографічний контроль тривалості перехідних процесів при зміні атмосферного повітря на штучну газову суміш. При подачі штучної газової суміші лабораторним тваринам або людині для досягнення стану рівноваги необхідний певний проміжок часу. Визначення тривалості перехідного процесу необхідно при виборі часу подачі газової суміші для досягнення певної метаболічної реакції тканин у відповідь на зміну рівня кисневого постачання. 

Газову суміш з вмістом кисню 10±1 об.% подавали тварині через маску протягом 3-8 хвилин до повного врівноваження ШГС та напруження кисню в підшкірній клітковині. Момент врівноваження реєстрували за досягненням мінімального рівня хроноамперограми по відношенню до вихідних значень. Підрахунок часу врівноваження здійснювали за графічною реєстрацією