В космических полетах при переходе из условий земной гравитации (1G) в условия невесомости на живые организмы воздействуют гравитационные перегрузки. В настоящей работе сравнивали изменения, возникающие в нервно-мышечном аппарате m.soleus у крыс линии Wistar-SPF, пре- и постнатальный онтогенез которых до 2 мес возраста происходил при гипергравитации (2G) в условиях центрифуги (постоянное вращение со скоростью 33.3 оборота/мин), и в мышцах задних конечностей у тритонов, находившихся в условиях микрогравитации в течение 10 дней на борту космического биоспутника. Под влиянием пролонгированного воздействия гипергравитации (2G) в m. soleus крыс отмечены изменения, связанные с увеличением статической нагрузки и фактором вращения, которые включают:

1) появление локальных контрактур в мышечных волокнах с разрушением протофибрилл, миофибрилл, периферических митохондрий, плазматической мембраны и с образованием многослойных концентрических мембран в интерстициальной соединительной ткани рядом с поврежденным мышечным волокном;

2) накопление большого количества синаптических везикул в аксонных терминалях, отсутствие окаймленных везикул, что отражает активную деятельность мотонейронов при гипергравитации (Krasnov et al., 1992: The Physiologist. V.35. N 1. Suppl. S216-S217) и снижение в этих условиях двигательной функции мышц;

3) обновление нервно-мышечных соединений с образованием 2-х терминалей, открывающихся в одну первичную синаптическую щель, и данный процесс усиливается у подопытных крыс по сравнению с контрольными животными, формирование небольших терминалей с небольшим числом вторичных синаптических щелей;

4) отделение гамма аксонной терминали от ядерносумкового интрафузального мышечного волокна на некотором участке, что могло быть обусловлено его локальным сильным сокращением при вращении;

5) присутствие поврежденного аксона с фрагментацией миелина в нервно-мышечном пучке, иннервирующем мышечное веретено.

На ультратонких срезах биоптатов мышц у 2-х мес подопытных крыс в условиях гипергравитации (2G) встречаются митозы в эндотелии и в шванновских клетках; у контрольных крыс удалось найти митозы в эндотелиальных клетках. После воздействия невесомости на тритонов в биоптатах мышц задних конечностей выявлены атрофические изменения в мышечных волокнах. Деструктивные признаки встречались часто: от дегенерации единичных саркомеров до разрушения нескольких миофибрилл в волокнах. Пока нам не удалось найти сохранившиеся нервно-мышечные соединения или стадии их дегенерации у тритонов, находившихся в условиях микрогравитации. Поскольку в интерстициальной соединительной ткани были видны лишь фрагменты небольших нервов, а аксонные окончания не встречались, можно предположить, что аксонные терминали лизированы. Ранее в литературе отмечены признаки деструктивно-регенеративного характера в нервно-мышечных соединениях разных мышц у крыс в условиях невесомости (Поздняков и др., 1990: Косм. биол. авиакосм. мед. N5. с.38-42). Таким образом, в настоящей работе отражены функционально обусловленные различия, возникающие в нервно-мышечном аппарате животных, при увеличении гравитационной нагрузки происходит увеличение статической нагрузки на мышцы и в отсутствие ее в условиях невесомости наблюдается разгрузка мышц.

Работа поддержана грантом РФФИ: 98-04-48945.

При любом использовании данного материала ссылка на первоисточник обязательна!

Умнова, М.М. Ультраструктура скелетных мышц при гипер- и микрогравитации у некоторых представителей позвоночных животных / Умнова М.М., Краснов И.Б., Миташов В.И. // Физиология мышеч. деятельности : Тез. докл. Междунар. конф. - М., 2000. - С. 156-157.