Stepanov H. Pathophysiological mechanisms of ionizing irradiation influence on muscle tissue metabolism

Українська версія

Thesis for the degree of Doctor of Science (DSc)

State registration number

0524U000146

Thesis Registration Form

0524U000146.pdf

Applicant for

Specialization

  • 14.03.04 - Патологічна фізіологія

21-05-2024

Specialized Academic Board

Д 41.600.01

Odessa National Medical University

Essay

The dissertation is devoted to the solution an actual scientific and practical problem – to investigate the main pathophysiological mechanisms of the action of ionizing radiation on the energy exchange in the muscle tissue of irradiated animals and their descendants and to develop a pathogenetically justified method of correcting changes induced by ionizing radiation in the functional activity of skeletal and cardiac muscles. 240 sexually mature Wistar rats and 260 their descendents in conditions of a chronic experiment were exposed to ionizing radiation with the subsequent investigation of irradiation provoked pathophysiological and pathobiochemical changes in the animals’ blood, skeletal and cardiac muscles. The efficacy of muscle system post-radiation disorders pathogenetically justified pharmacological correction was determined in sexually mature rats and their descendents. The differences in energy metabolism were established in sexually mature and infant rats in conditions of small doses ionizing radiation action. The mechanisms of muscle system dysfunction in irradiated rats and their descendants exposed to radiation were clarified. The new chains of muscle dysfunction pathogenetic mechanism due to irradiation were established, new data were obtained regarding the adequacy of enzymatic support and the depth of the pathological process in specified conditions of the trial and the selection of means for a targeted effect on the metabolic pathways that ensure the functioning of the muscle system. The regularities of glycolytic substrate phosphorylation functioning and the terminal site of glycolysis relation with the Krebs cycle oxidative reactions and the processes of carbohydrate resynthesis in the myocardium and skeletal muscle in conditions of irradiation were established. The dynamics of the shuttle mechanisms functioning for the reduced equivalents transport within skeletal and cardiac muscles of the intact and irradiated animals descendants exposed to 1.0 Gy dose was determined. The epigenetic changes of creatine phosphokinase and lactate dehydrogenase isoenzyme spectra both the qualitative and quantitative composition were determined. The original method of pathogenetic pharmacocorrection of radiation-induced metabolic changes within the muscle by hormone-vitamin complex administration was proposed. The targeted correction of post-radiation dysfermentoses in the muscles of irradiated animals by hormone-vitamin complex administration was developed and pathogenetically substantiated. The muscle system energy supply and physical performance indexes using as diagnostic criteria for organism’ radiation damage consequences expediency and pathophysiological validity were proved.

Read more

Research papers

1. Степанов ГФ, Мардашко ОО. Порівняльна характеристика попередників обміну креатину у тканинах 1-місячних щурят та статевозрілих тварин. Одеський медичний журнал. 2006;4(95):20-22.

2. Степанов ГФ, Мардашко ОО. Особливості функціонування креатинутворюючої системи у тварин, опромінених дозою 3,0 Гр. Одеський медичний журнал. 2007;5(103):20-23.

3. Степанов ГФ, Мардашко ОО, Штанько ВА. Роль креатинкіназної системи у функціонуванні різних видів м‘язової тканини у нащадків опромінених тварин. Інтегративна Антропологія. 2007;2(10):18-21.

4. Степанов ГФ. Вивчення енергетичного обміну у різних видах м‘язової тканини нащадків опромінених тварин після фізичного навантаження. Одеський медичний журнал. 2008;2(106):11-13.

5. Степанов ГФ, Мардашко ОО, Дімова АА, Макулькін РФ. Човникова функція малатдегідрогеназ у м'язах експериментальних тварин. Одеський медичний журнал. 2011;2(124):9-13.

6. Степанов ГФ, Мардашко ОО, Дімова АА. Порушення процесів метилування при дії на організм іонізуючого випромінювання. Інтегративна антропологія. 2011;2(18):77-79.

7. Степанов ГФ, Дімова АА, Мардашко ОО. Дія гормонального комплексу на репродуктивне здоров’я експериментальних тварин, фізичну працездатність та радіорезистентність їх нащадків. Вісник морської медицини. 2011;3(53):168-170.

8. Степанов ГФ, Мардашко ОО, Дімова АА. Епігенетична модифікація ферментів у м’язах тварин різного віку. Інтегративна антропологія. 2012;2(20):70-74.

9. Степанов ГФ, Костіна АА, Мардашко ОО. Метаболізм амінокислот у нащадків опромінених тварин. Досягнення біології та медицини. 2017;1(29):26-32.

10. Степанов ГФ, Мардашко ОО, Костіна АА. Гематологічні показники в динаміці екстремальних ушкоджень. Актуальні проблеми транспортної медицини. 2017;3(49):109-114.

11. Степанов ГФ, Мардашко ОО, Костіна АА. Епігенетичні зміни ферментних білків у тканинах тварин після іонізуючого опромінення. Досягнення біології та медицини. 2019;2(34):26-30.

12. Stepanov GF, Tereshchenko LO, Oleinik EV, Maryniuk GS, Budalenko OI, Dubna ES. Efficiency of ademethionine in oxidative stress in tissues of irradiated rats. Journal of Education, Health and Sport. 2021;11(6):192-198. DOI: http://dx.doi.org/10.12775/JEHS.2021.11.06.021.

13. Степанов ГФ. Патофізіологічне обґрунтування відмінності процесів енергозабезпечення в серцевому та кістяковому м’язі статевозрілих тварин та їх нащадків. Вісник морської медицини. 2023;1(98):145-152. DOI http://dx.doi.org/10.5281/zenodo.7796068

14. Stepanov G. F., Vastyanov R. S., Kostina A. A., Mokriienko E. M., Lazor N. V. Hematological changes in descendants of animals irradiated in different doses. Journal of Education, Health and Sport. 2023;13(5): 198-212. DOI http://dx.doi.org/10.12775/JEHS.2023.13.05.026.

15. Stepanov GF, Vastyanov RS. The peculiarities of low-dose ionizing radiation influence on muscles metabolism in experimental animals. World of Medicine and Biology. 2023;2(84):233-238. DOI: 10.26724/2079-8334-2023-2-84-233-238 (Web of Science, Q4)

16. Stepanov G. F., Vastyanov R. S., Kostina A. A., Lazor N. V. ATPase activity of actomyosin and myosin in different types of muscles of intact and irradiated animals. Journal of Education, Health and Sport. 2023;42(1):161-173. DOI http://dx.doi.org/10.12775/JEHS.2023.42.01.015

17. Stepanov G. F., Vastyanov R. S., Kostina A. A., Mokriienko E. M. Peculiarities of the relationship between the terminal site of glycolysis and the initial segment of gluconeogenesis in the myocardium and skeletal muscles of animals irradiated at different doses. Journal of Education, Health and Sport. 2023;47(1): 165-179. DOI http://dx.doi.org/10.12775/JEHS.2023.47.01.016

18. Stepanov GF, Vastyanov RS. Involvement of intramuscular pathology at the level of the actomyosin junction into the pathogenetic mechanisms of muscle dysfunctionsin the descendents of irradiated rats. World of Medicine and Biology. 2023;3(85):230-236. DOI 10.26724/2079-8334-2023-3-85-230-236 (Web of Science, Q4).

19. Stepanov GF, Vastyanov RS, Tertyshnyi SV, Petruk LH. The impact of hormone-vitamin complex on functional activity of the muscle tissue of descendants of irradiated animals. Wiadomości Lekarskie Medical Advances. 2023;76(10):2288-2294. DOI: 10.36740/WLek202310125 (SCOPUS, Q4).

20. Stepanov GF. Pathophysiological mechanisms of adaptation of muscle tissue of descendants of irradiated animals to altering influence of ionizing radiation. Journal of Education, Health and Sport. 2023;48(1):225-242. DOI: https://dx.doi.org/10.12775/JEHS.2023.48.01.017.

21. Stepanov GF, Vastyanov RS. Experimental background for hormonevitamin complex using in course of rehabilitation after ionizing radiation. Wiadomości Lekarskie Medical Advances. 2023;76(11):2509-2515. DOI: 10.36740/WLek202311127 (SCOPUS, Q4).

22. Stepanov GF. Pathophysiological significance of creatinekinase and lactatedehydrogenase in the mechanisms of adaptation of muscle tissue of descendants. Journal of Education, Health and Sport. 2023;50(1):153-167. DOI: https://dx.doi.org/10.12775/JEHS.2023.50.01.012

Read more

Files

autoreferat-Реферат_Степанов Г-Ф-.pdf

Дисертація_Степанов Г-Ф-.pdf

Similar theses

0524U000051

Vitalii Kyryk

Pathogenetic mechanisms of realizing the regenerative potential of somatic stem cells, taking into account the criteria of their quality and efficiency

0523U100270

Olha H. Kmet

Pathogenic substantiation of the effectiveness of modulators of GABA-ergic and renin-angiotensin systems in experimental neurodegeneration

0523U100201

Iryna I. Kamyshna

Molecular mechanisms in the development of psychoneurological complications in patients with thyroid diseases: predicting onset and search for pathogenetic therapy

0423U100032

Havalko Anna Vasilivna

The role of hypoxia in impaired glucose tolerance in the elderly and ways of correction

0523U100005

Sirman Yana Vadimivna

Pathogenesis of diabetic retinopathy and justification of ways of its correction (experimental research)