Адаптація організму до умов існування – одна з фундаментальних рис живих організмів

Біологічні ефекти гіпоксичної преадаптації. З метою визначення максимально ефективного способу подачі ШГС зі зниженим Ро2 для профілактики явищ дефіциту навантаження у молодих і дорослих щурів проведено спреціальні дослідження з застосуванням принципу преадаптації (прекондиціювання). До початку обмеження рухливості щури ІІ і V групи протягом 14 діб дихали ШГС зі зниженим Ро2. У цей період часу їх рухливість не обмежувалася. Через 2 доби після закінчення курсу преадаптації (прекондиціювання) тварин переводили на 28 діб в умови жорсткої гіпокінезії в атмосферному повітрі. Щурам ІІІ, VІ груп протягом 14 діб також здійснювали прекондиціювання, а через 2 доби їх переводили в умови жорсткої гіпокінезії з диханням ШГС зі зниженим Ро2. 

Проведені експерименти показали, що реакція КТ у молодих і дорослих тварин проявлялася по-різному. Наступний після прекондиціювання період утримання щурів в стані жорсткої гіпокінезії не викликав істотних змін активності ЛФ у молодих щурів ІІ і ІІІ групи, як у сироватці крові, так і КТ. Активність КФ у сироватці крові тварин ІІ групи не змінювалася, а у щурів ІІІ групи знизилася в 1,3 рази (Р<0,05) відносно контрольних значень. Активність ТРКФ і ГА у сироватці крові щурів ІІ і ІІІ групи мала лише статистично невірогідну тенденцію до підвищення. У кістковій тканині ГА не змінювалася у тварин ІІ групи і дещо підвищувалася у щурів ІІІ групи. Водночас концентрація ГАГ у цих тварин зростала у 4,2 і 3,2 рази відповідно порівняно з контролем. Тобто у молодих щурів преадаптація істотно змінювала реакцію КТ на обмеження рухливості.

У дорослих щурів V і VІ груп активність ЛФ, КФ, ТРКФ у сироватці крові і КТ не змінювалася порівняно зі значеннями у тварин контрольної групи (ІV). Гіалуронідазна активність мала тенденцію до підвищення у сироватці крові як у щурів V групи так і VІ групи. У кістковій тканині ГА вірогідно знижувалася у 3,3 рази (V група) і 4,2 рази (VІ група) порівняно з контрольними значеннями. Концентрація ГАГ у сироватці крові знизилася у 2,1 рази у щурів V групи і не змінювалася у тварин VІ групи відносно контрольних значень.

Як показали проведені експерименти, прекондиціювання дорослих щурів у ШГС зі зниженим Ро2 позитивно впливає на стабільність показників стану КТ тварин, що перебували 28 діб в умовах жорсткої гіпокінезії та дихали атмосферним повітрям. Подовження строку перебування у ШГС зі зниженим Ро2 не погіршує, а навіть дещо поліпшує показники ремоделювання КТ. У молодих щурів гіпоксичне прекондиціювання і подальше дихання ШГС зі зниженим Ро2 зменшує прояви дисбалансу біохімічних показників формування і руйнування у КТ.

Для вивчення можливості усунення наслідків гіпокінезії у четвертій серії експерименту було використано метод дозованої кисневої депривації у режимі: 10 хв.- ШГС зі зниженим Ро2, 20 хв. – атмосферне повітря (10/20). Показано, що такий режим стимуляції остеогенезу нормалізуєї значну частину досліджуваних показників. Так, концентрація остеокальцину у сироватці крові щурів ІІІ групи після курсу сеансів дозованої гіпоксії вірогідно знизилася у 1,2 рази. Рівень ПТГ, С-термінального пропептиду колагену І типу виявляв тенденцію до підвищення. Концентрація ГАГ у сироватці крові залишалася у 1,5 рази підвищеною порвняно з контрольними значеннями. Активність ТРКФ у сироватці крові була значно нижчою порівняно із показниками у тварин, що знаходилися в умовах обмеження рухливості і дихали атмосферним повітрям, але залишалася вірогідно підвищеною (на 140%, P<0,05) відносно значень контрольної групи. Таким чином, за допомогою дозованої кисневої депривації у режимі 10/20 вдалося вдвічі знизити активність ТРКФ, викликаної попереднім обмеженням рухливості та наблизити її до значень типових для контрольних тварин. 

Наведені дані свідчать, що у молодих щурів з обмеженням рухливості протягом 28 діб, які дихали атмосферним повітрям, вірогідно підвищувалася активність КФ і ТРКФ у сироватці крові, тоді як у КТ активність КФ і ЛФ мала тенденцію до зниження порівняно з контрольними значеннями. Наступний період посткондиціонуючого впливу ШГС виявив нормалізацію показників стану КТ.

Біохімічні показники ремоделювання кісткової тканини при аксіальному розвантаженні задніх кінцівок щурів. Результати проведених досліджень показали, що після 28-добового АРЗК щурів в атмосферному повітрі суттєво порушується рівень багатьох показників стану КТ, у тому числі і основного показника ступеню упорядкованості колагену – наявності достатньої кількості молекул глікозаміногліканів. Після 28-добового АРЗК у сироватці крові тварин концентрація ГАГ підвищилася на 53,3% (P<0,05). Дихання ШГС зі зниженим Ро2 (76±10 мм рт. ст.) у трьох досліджуваних режимах (20/20, 10/20, 10/10 хвилин) повністю нормалізувало зрушення концентрації ГАГ при розвантаження задніх кінцівок (табл.5, рис.8). 

Газова суміш зі зниженим Ро2, яку подавали у режимі 20/20, сприяла значному зниженню активності КФ у сироватці крові щурів ІІІ групи, але недостатньо для того, щоб отримані дані не відрізнялися від контрольних значень. Разом з тим виявлено, що подача ШГС у режимі 10/20 повністю нормалізувала цей показник, а у