Аннотация 2
Список условных обозначений и сокращений 3
Введение 4
1 Обзор литературы 6
1.1 Понятие электростимуляции 6
1.2 Использование электростимуляции клеточных культур в
экспериментах 11
1.3 Циркадные циклы 13
1.4 Роль 0-актина в жизнедеятельности клетки 18
2 Материалы и методы исследования 23
2.1 Описание культуры миобластов С2С12 23
2.2 Определение суточных ритмов клеточной культуры С2С12 25
2.3 Электростимуляция клеточных культур 32
2.3 Метод Вестерн-блот 34
2.4 Статистическая обработка данных 41
3 Результаты исследования 42
3.1 Содержание CLOCK в клеточной культуре С2С12 в
физиологических условиях 42
3.2 Содержание 0-актина в клеточной культуре С2С12 при
электростимуляции в 12 часов 43
3.3 Содержание 0-актина в клеточной культуре С2С12 при
электростимуляции в 30 часов 44
Заключение 47
Список использованной литературы 48
В последнее время в мировой литературе активно обсуждается влияние нарушений циркадных ритмов на показатели метаболического здоровья человека. В течение многих лет предполагалось, что физические упражнения улучшают состояние организма при метаболических заболеваниях. Однако мало что известно об оптимизации времени физических нагрузок для того, чтобы максимизировать их пользу для здоровья. Кроме того, физические упражнения являются мощным модулятором метаболизма скелетных мышц. Исследования показывают, что биологические часы, которые регулируют циркадные ритмы, влияют на множество клеточных процессов, таких как метаболизм, синтез белков, рост и восстановление тканей [33].
Например, исследования на мышцах показывают, что уровень экспрессии определенных генов, ответственных за рост мышечной ткани и восстановление после тренировок, меняется в зависимости от времени суток. Это означает, что эффективность тренировок и результаты могут быть различны в зависимости от времени, когда они проводятся [70].
Также было обнаружено, что клетки имеют собственные циркадные ритмы и реагируют на физические нагрузки по-разному в разное время суток. Например, некоторые исследования показывают, что утренние физические нагрузки могут быть более эффективными для улучшения метаболизма и снижения веса, в то время как вечерние могут способствовать увеличению мышечной массы [64].
Выбор времени выполнения физических нагрузок в соответствии с циркадными ритмами может быть эффективной стратегией оптимизации пользы физических упражнений для здоровья.
Цель исследования: изучить влияние времени суток при
электростимуляции на содержание 0-актина в миоцитах С2С12.
Объект исследования: клеточная культура С2С12.
Предмет исследования: пластическая функция миоцитов.
Задачи исследования:
1. Определить суточный ритм клеточной культуры С2С12.
2. Исследовать уровень 0-актина в миоцитах при электростимуляции в 12 часов.
3. Изучить содержание 0-актина в клеточной культуре С2С12 при электростимуляции в 30 часов.
Гипотеза исследования: пластическая функция мышечных клеток зависит от времени суток.
Основными методами исследования являются:
1. Общенаучные методы - это система способов изучения общего характера. Они легко могут применяться во всех специальностях и областях науки. Общенаучные приемы, которые были использованы при написании выпускной бакалаврской работы: анализ, синтез, классификация.
2. Практические, или эмпирические, методы исследования. С их помощью дипломный проект наполняется проверенными сведениями и цифрами, взятыми при непосредственной работе с объектом. Мною были использованы: анализ научной литературы, моделирование, эксперимент, наблюдение, сравнение, культивирование, электростимуляция, анализ статистических данных. Метод оценки достоверности результатов: прагматический.
В данном исследовании были проанализированы литературные источники о электростимуляции, методике широко применяемой, как в терапии, так и в экспериментальных исследованиях, также была изучена информация циркадных ритмах, как всего организма, так и на клеточном уровне. Организация исследования включала в себя несколько
экспериментальных методик, таких как культивирование, электростимуляция и иммуноблотинг.
В ходе реализации исследования удалось выявить воздействие физической нагрузки на адаптационные возможности клеточных культур в течении суточного ритма. Было обнаружено, что структурный белок 0-актин действительно может меняться, как в зависимости от времени суток, так и под воздействием физической нагрузки.
Эксперименты на клеточном уровне по оптимизации времени физических нагрузок могут иметь прямое отношение к рекреации и отдыху, они могут помочь в разработке как персональных, так и индивидуальных программ восстановления в условиях санаторно-курортного лечения, включая определение оптимальных периодов физической активности и отдыха.
Полученные в ходе результаты позволяют сделать следующие выводы:
1. Содержание белка CLOCK в клеточной линии С2С12 характеризуется минимальным значением в 12 часов и максимальным показателем в 30 часов.
2. Уровень 0-актина в миоцитах при электростимуляции в 12 часов активно влияет на актиновый цитоскелет клетки и характеризуется его максимальным показателем.
3. Содержание 0-актина в клеточной культуре С2С12 при электростимуляции в 30 часов не показывает существенного увеличения, но статистически значимо выше, чем в 12 часов.
