Монографія охоплює важливі аспекти використання методу ядерно-магнітного резонансу (ЯМР) у дослідженні експериментальних моделей діабету, ішемії та раку на субклітинному, клітинному й органному рівнях організації. На підставі отриманих результатів проведено аналіз енергетичних джерел підтримки мембранного градієнта Na+ у кардіоміоцитах здорових і діабетичних щурів. Встановлено, що характерне для діабету підвищення рівня Na+в у кардіоміоцитах призводить до порушення окисного фосфорилювання у мітохондріях (МХ). Уперше показано, що зростання рівня Na+в, викликає зменшення концентрації Са2+ у МХ шляхом активації Na/Са2+ -обмінннка мітохондріальної мембрани. Виявлено, що короткотривалі і гіпоксійні сеанси в ізольованому серці викликають активацію Na+Н+ -обмінника плазматичної мембрани, запобігають надмірному закисленню кардіоміоцитів протягом ішемії та сприяють кращому відновленню механічних функцій міокарда після ішемії. З'ясовано, що гіпертермія викликає необоротне зростання рівня Naв+ у клітинах фібросаркоми, а трансмембранний градієнт іонів слугує однією із основних мішеней під час гіпертермійного лікування раку. У цьому разі зміни рівня Na+ виявляються швидше за зміни рНв чи біоенергетичного статусу клітини. Показано, що одночасне зростання рівня та коефіцієнта дифузії води, яке пов’язане зі збільшенням об'єму зовнішньоклітинного середовища у пухлині після ефективного лікування, не є загальним феноменом у разі ефективної хіміотерапії. Запропоновано використання методів 23Na -ЯМР для моніторингу рівня Naв як показника ранніх метаболічних змін у пухлині. Виявлена можливість одночасної реєстрації коефіцієнта дифузії у зовнішньо- та внутрішньоклітинному середовищі за допомогою моніторингу рівня Na+ в обох тканинних компартментах. З'ясовано, що розвиток канцерогенезу в печінці можна успішно контролювати за змінами сигналу 23Na-ЯМР, який, на відміну від коефіцієнта дифузії води, нечутливий до руху органів очеревини. 23 Na-ЯМР у поєднанні і з методами 1Н-, 31Р-ЯМР, а також позитронно-емісіймої томографії, полярографічним і гістологічними методами може надавати цінну синергетичну інформацію про розвиток різних пагологій га ефективність ракової терапії. Для студентів-магістрів, які вивчають курси "Фізіологія новоутворень", "Біоенергетика" та "Біофізика м'язів", для фізіологів, біофізиків, біохіміків, лікарів, фахівців у галузі клітинної біології, а також для читачів, які цікавляться використанням методу ЯМР у різних експериментальних і практичних аспектах біології та медицини.