Інформація про дисертацію

Метою роботи було дослідження функціональної ролі просторової структури скорочувального апарату м’язового волокна в молекулярному механізмі його роботи. Вивчення ролі просторової структури ведеться в декількох аспектах: в аспекті її здатності модулювати актоміозинові взаємодії; бути чинником в створенні кооперативних ефектів в роботі сукупності поперечних містків; в аспекті аналізу необхідності врахування просторової складової для відтворення механізму певних закономірностей роботи м’язів. Дослідження проводились в рамках просторово розподілених моделей півсаркомеру, які враховують обмеження, що їх накладає дискретна ґратка філаментів на взаємодію між міозином та актином.

Досліджено вплив еластичності скорочувальних філаментів на швидкість ковзання в ізотонічному режимі, на генерацію сили при ізокінетичному розтягуванні. Показано, що вплив еластичності філаментів на механіку роботи півсаркомеру опосередковується змінами просторової структури дискретної ґратки філаментів, які призводять до змін кінетики циклічних взаємодій міозину та актину, впливають на кооперативні ефекти, а також механіку ковзання півсаркомеру під дією сил, що генерують поперечні містки.

На прикладі явища східчастого ковзання півсаркомеру показано важливу роль дискретності ґратки філаментів як чинника в утворенні кооперативних ефектів в роботі поперечних містків. Знайдений кількісний зв’язок параметрів стрибкоподібного руху з параметрами ґратки півсаркомеру. Проаналізований механізм формування сходинок, в декілька разів більших за елементарну.

Розроблено детерміністичну апроксимацію стохастичної просторово розподіленої моделі пари скорочувальних філаментів, що використовує Монте-Карло симуляцію.

Створено ряд моделей, що відтворюють в’язкопружні властивості активного м’язового волокна кролика. Проаналізовано механізм перехідних та частотних характеристик, механізм сполучення змін довжини та сили. Зроблена інтерпретація походження в’язкопружних властивостей в термінах просторово-часової динаміки країв розподілів зв’язаних поперечних містків. Встановлена відповідність між параметрами в’язкопружних властивостей, просторовими та динамічними параметрами збурених крайових ділянок. Показано важливість просторової складової в реалізації механізму спостережуваних в’язкопружних властивостей.

Ключові слова: саркомер, поперечні містки, просторово розподілена модель, в’язкопружні властивості, кооперативний ефект, еластичність скорочувальних філаментів