WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаРізне → Повторні оперативні втручання після реконструктивних операцій на артеріальних судинах (автореферат) - Реферат

Повторні оперативні втручання після реконструктивних операцій на артеріальних судинах (автореферат) - Реферат

Ключові слова: фізико-математичне моделювання, трансмембранний масоперенос, еритроцити людини, пасивна проникність для неелектролітів, індекс сферичності.

АННОТАЦИЯ

Гордиенко О.И. Механизмы пассивной проницаемости для неэлектролитов и индекс сферичности эритроцитов человека. – Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени доктора физико-математических наук по специальности 03.00.02 – биофизика. – Харьковский национальный университет им. В.Н. Каразина , г. Харьков, 2004.

В работе впервые получено выражение для производства энтропии в системе "замкнутая избирательно проницаемая мембрана – много-компонентный раствор" с учетом уравнений движения отдельных компонентов. Выведены соотношения между общепринятыми транспортными характеристиками биомембран и коэффициентами трения между отдельными компонентами системы. Развиты представления о физическом механизме гипотонического гемолиза в растворах проникающего или непроникающего вещества и построены физико-математические модели этих процессов. На основе построенных моделей разработаны методы определения коэффициентов пассивной проницаемости мембран эритроцитов для неэлектролитов и плотности распределения эритроцитов по индексу сферичности. Разработанным методом определены коэффициенты проницаемости эритроцитов для ряда неэлектролитов (диолов, амидов, глицерина и его моноалкиловых эфиров – 18 веществ) и исследованы механизмы их проникновения. Установлено, что исследованные вещества проникают в клетки как через белковые гидрофильные каналы определенного размера, образованные интегральным белком полосы 3, так и непосредственно через липидный бислой. Показано, что проникновение исследованных веществ через белковые каналы осуществляется вместе с молекулами воды, которые образуют их гидратные оболочки, и характеризуется критической зависимостью от диаметра молекул. Если этот параметр превышает 4, коэффициент проницаемости через белковые каналы резко уменьшается. Проведено теоретическое рассмотрение проникновения малых гидрофильных молекул через белковые каналы постоянного размера. Рассчитанные с учетом гидратации значения коэффициентов проницаемости через белковые каналы вполне удовлетворительно согласуются с полученными экспериментальными значениями. О проникновении липидным путем свидетельствует сильная корреляция проницаемости диолов и амидов через мембраны эритроцитов, проинкубированных с блокатором белковых каналов, с коэффициентами распределения между гидрофобной и гидрофильной фазами (коэффициент корреляции 0,94-0,99). Для проникновения липидным путем характерна также обратная зависимость от объема проникающих молекул. Изучено влияние температуры на проникновение через мембраны эритроцитов 1,2-пропандиола и диметилсульфоксида. Показано существование термоиндуцированных изменений энергий активации проникновения этих веществ при температурах 8-12оС, 18-20оС и 25-30оС. Определенные температуры изломов аррениусовых зависимостей находятся в интервалах температур, известных как критические, в которых происходят изменения скоростей многих биологических процессов, связанных с мембранами эритроцитов. Наличие резкого излома аррениусовых зависимостей в диапазоне температур 8-12оС подтверждает связь путей проникновения исследованных молекул с белком полосы 3.

Разработанный простой и оригинальный метод определения плотности распределения эритроцитов по индексу сферичности, в отличие от известных методов определения геометрических характеристик эритроцитов, дает возможность получить не только среднее значение этого параметра, но и весь спектр его распределения в популяции эритроцитов. Экспериментально исследовано распределение эритроцитов по индексу сферичности в популяциях здоровых взрослых доноров, при эндокринных патологиях и в пуповинной крови человека. Показано, что данная характеристика варьирует у разных доноров, отображая, таким образом, состояние популяции эритроцитов отдельного донора. Большинство распределений здоровых взрослых доноров имеет вид, близкий к гауссовому, с максимумом при значении индекса сферичности 1,48. Индивидуальные кривые распределений эритроцитов пуповинной крови, как правило, имеют полимодальный характер и являются суммой нормальных распределений нескольких субпопуляций. Характерной чертой распределений эритроцитов у групп больных с эндокринной патологией является двух- и трехмодальный вид. В случае гипертиреоза среди клеток с нестандартным индексом сферичности больший удельный вес (около 25%) имеют клетки с меньшим индексом сферичности в диапазоне 1,07-1,22. При гипотиреозе кривые чаще имеют трехмодальный характер с повышенным удельным весом уплощенных клеток с индексом сферичности 1,65-1,46. Снижение температуры от 37оС до 3оС приводит к сдвигу максимумов распределений в область меньших индексов сферичности. По полученным экспериментальным данным определен коэффициент теплового расширения мембран эритроцитов человека, который имеет значение k=2,410-3 /оC. Разработанный метод определения плотности распределения эритроцитов по индексу сферичности является чувствительным, хорошо воспроизводимым тестом для количественной оценки состояния популяции эритроцитов того или иного донора при разных патологиях или внешних воздействиях.

Ключевые слова: физико-математическое моделирование, трансмембранный массоперенос, эритроциты человека, пассивная проницаемость для неэлектролитов, индекс сферичности.

SUMMARY

Gordiyenko O.I. Mechanisms of passive permeability for non-electrolytes and spherical index of human erythrocytes. – Manuscript.

Thesis for obtaining the scientific degree of the Doctor in physical and mathematical sciences in specialty – 03.00.02 – Biophysics.- V.N. Karazin Kharkiv National University, Kharkiv 2004.

In the work for the first time the formula for entropy production in the system of selectively permeable membrane – polycomponent solution is obtained with consideration of equations of motion of solution's separate components. The derived correlation between biomembranes' standard transport characteristics and coefficients of friction between separate components of system in the case of closed selectively permeable moving membrane of random shape. There is developed a representation for physical mechanism of hypotonic haemolysis in permeable or non-permeable substances solutions and the physical and mathematical model of this process in both cases. Basing on developed models the methods for determining the passive permeability of erythrocyte membranes for non-electrolytes and density of erythrocytes distribution by spherical index are elaborated. Using the elaborated method the erythrocytes permeability coefficients for series of non-electrolytes (diols, amides, glycerol and its monoalkyl ethers – totally 18 substances) are determined and the mechanisms of their permeation are investigated. The existing of thermoinduced changes in permeation's activation energy in temperature intervals of 8-12оС, 18-20оС and 25-30C is found. The erythrocytes distribution by spherical index in populations of healthy adult donors, by endocrine pathologies and in human cord blood is studied. Using the experimental data on temperature effect on erythrocytes distribution the coefficient of thermal expansion of human erythrocyte membrane was determined.

Key words: physical and mathematical modeling, transmembrane mass transfer, human erythrocytes, passive permeability for non-electrolytes, spherical index.

Наукове видання

ГОРДІЄНКО Ольга Іванівна

"Механізми пасивної проникності до неелектролітів та індекс сферичності еритроцитів людини"

Підписано до друку 1.02.2005 р. Формат 60х90 1/16

Друк офсетний. Умовн. др. арк. 1.9.

Наклад 100 прим. Зам. № 7

Видавництво МПП "Райдер", м. Харків, вул Артема, 4.

Loading...

 
 

Цікаве