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

Геометричні параметри клітин крові відіграють суттєву роль в життєдіяльності організму та змінюються при патологічних станах. Збереження нормального індексу сферичності є завданням системи іонного гомеостазу – однієї з найважливіших систем клітини. Багато пошкоджуючих чинників призводять до зміни індексу сферичності клітин і транспортних параметрів їх мембран, що одночасно відбивається на життєздатності еритроцитів і ефективності функціонування кровоносної системи організму в цілому. Визначення транспортних і геометричних параметрів еритроцитів може служити інформативним діагностичним тестом патологічних станів крові.

Ретельний розгляд процесу гіпотонічного гемолізу приводить до важливих висновків щодо розкиду параметрів в популяції еритроцитів, зокрема геометричних. Неоднорідність популяції еритроцитів не є випадковою, а характеризує стан системи крові в цілому (Леонова В.Г, 1987). Тобто сукупність еритроцитів є закономірно неоднорідною множиною, в якій суттєву інформацію містить саме неоднорідність розподілу клітин за їх властивостями. Вимірювання геометричних параметрів еритроцитів є само по собі дуже складною експериментальною задачею (Rand R.P., Burton A.C., 1963; Waugh R.E. et al., 1992). Раніше індекс сферичності в популяції еритроцитів вимірювали шляхом фотографування окремих клітин і розрахунку цього геометричного параметра за профілем їх збільшеного фотографічного зображення (Jay A.W., 1975). Головним недоліком цього методу є його надзвичайна трудомісткість та складність встановлення геометричної форми клітин за зображенням їх профілів. Відомий також метод лазерного цитомоніторінгу для визначення індексу сферичності (Шайтан К.В. и др., 2002). Головним недоліком цього методу є те, що для кількісного визначення розподілу клітин за індексом сферичності потрібна побудова калібрувальних функцій для кожної проби, що досліджується, окремо. Визначення загальної картини розподілу значно ускладнюється через необхідність виконання таких вимірювань на великій множині клітин. Тому, розробка нових підходів до вирішення задач такого ґатунку є надзвичайно актуальною і корисною для впровадження нових методів діагностики захворювань та вивчення їх впливу на стан популяції еритроцитів.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертація виконана в рамках науково-дослідних бюджетних робіт, виконаних на замовлення академії наук України у відділі низькотемпературного консервування біологічних об'єктів: "Вивчення ролі фізико-хімічних факторів в розвитку кріопошкоджень і кріозахисту біологічних об'єктів. Оптимізація етапів технологічного процесу кріоконсервування клітин і тканин" (1986-1990 рр.), № держреєстрації 01870065544; "Вивчення механізмів кріопошкодження і кріозахисту біооб'єктів на основі синтезу мембранної і фазової теорій побудови клітини" (1991-1995рр.), № держреєстрації 01944005303; "Розробка та виготовлення пересувного мікрооб'ємного гематологічного аналізатора для експрес-діагностики захворювань променевого генезу", що виконувалась згідно договору з МОЗ України №172-91/11 від 1.06.1991 (1991-1994 рр.); науково-дослідної бюджетної теми, яка виконувалась за постановою Бюро ВМББЕіКФ Президії НАН України від 14.01.1996 р. "Побудова та експериментальна перевірка кількісної теорії кріоконсервування біооб'єктів" (1996-2000), № держреєстрації 0100U004235; науково-дослідної теми, що виконується за постановою Бюро ВМББіКФ Президії НАН України від 30.01.2001 р. "Експериментальне вивчення та кількісне моделювання процесів, які відбуваються в мембранах клітин при кріоконсервуванні біологічних об'єктів" (2001-2005 рр.), № держреєстрації 0100U003479.

Мета і задачі дослідження. Мета роботи полягала в розробці нових методів визначення коефіцієнтів пасивної проникності та розподілу за індексом сферичності еритроцитів людини і з'ясуванні механізмів проникності мембран еритроцитів для неелектролітів та розподілу еритроцитів за індексом сферичності в популяціях різних донорів.

Для досягнення поставленої мети вирішувались наступні задачі :

- на підставі фундаментальних уявлень теорії необоротних процесів, з урахуванням рівнянь руху окремих компонентів отримати вираз для джерела ентропії та зв'язок коефіцієнтів тертя із загальновживаними параметрами трансмембранного масопереносу;

- побудувати фізико-математичну модель гіпотонічного гемолізу у водних розчинах проникаючої або непроникаючої речовини з урахуванням сучасних уявлень про флуктуаційне утворення пори в ізотропно розтягнутій мембрані сфероцита;

- виходячи з побудованої біофізичної моделі явища гіпотонічного гемолізу розробити алгоритм визначення коефіцієнтів проникності мембран еритроцитів до неелектролітів шляхом вимірювання часу 50%-го гемолізу у водних розчинах проникаючої речовини методом малокутового розсіювання світла.

- розробленим методом дослідити вплив фізико-хімічних та геометричних параметрів молекул на їх проникність крізь мембрани нативних еритроцитів людини та інкубованих з блокатором білкових каналів (pCMBS);

- теоретично розглянути вплив геометричних та фізико-хімічних параметрів молекул на особливості їх проникання крізь водні білкові пори сталого розміру;

- дослідити вплив температури на пасивну проникність мембран еритроцитів для неелектролітів;

- на підставі фізико-математичної моделі гіпотонічного гемолізу у розчинах непроникаючої речовини та експериментального визначення осмотичної крихкості еритроцитів методом малокутового розсіювання світла розробити метод визначення щільності розподілу еритроцитів за індексом сферичності;

- розробленим методом визначити особливості розподілу еритроцитів за індексом сферичності в популяціях здорових дорослих донорів, у хворих з ендокринною патологією та у пуповинній крові людини, дослідити вплив температури на розподіл еритроцитів за індексом сферичності.

Об'єктом дослідження є механізми трансмембранного масопереносу в еритроцитах людини, розкид біофізичних параметрів клітин в популяції, вплив температури на структурно-функціональний стан мембран еритроцитів.

Предметом дослідження є розробка методів визначення коефіцієнтів проникності мембран еритроцитів для електрично нейтральних речовин та щільності розподілу еритроцитів в популяції за індексом сферичності. Взаємозв'язок між параметрами молекул та їх здатністю до проникання крізь біологічні мембрани. Щільність розподілу еритроцитів за індексом сферичності в популяціях здорових донорів, при ендокринних патологіях та в пуповинній крові людини.

Методи дослідження включають фундаментальні принципи термодинаміки необоротних процесів, теорії пружності тонких оболонок при кінцевих деформаціях, теорії випадкових процесів і гідродинаміки (за малих чисел Рейнольдса), метод асимптотичного інтегрування системи сингулярних рівнянь з малим параметром, теорію Мі розсіювання світла сферичними однорідними частинками в наближенні аномальної дифракції. Коефіцієнти пасивної проникності мембран еритроцитів до електронейтральних речовин та щільність розподілу еритроцитів в популяції за індексом сферичності визначали за розробленими на підставі фізико-математичних моделей гемолізу в розчинах проникаючої та не проникаючої речовин алгоритмами.

Наукова новизна одержаних результатів.

  1. Вперше отримані співвідношення між загальноприйнятими транспортними характеристиками біомембран і коефіцієнтами тертя для випадку замкнутої рухомої вибірково проникної мембрани довільної форми. Визначено джерело ентропії для необоротних процесів в багатокомпонентних розчинах з явним урахуванням рівнянь руху окремих компонентів.

  2. Створена удосконалена фізико-математична теорія гіпотонічного гемолізу в розчинах проникаючої речовини, яка враховує існуючі експериментальні характеристики цього процесу і спирається на уявлення про флуктуаційне утворення макроскопічної пори в ізотропно розтягнутій мембрані.

  3. На підставі розробленої теорії створено новий удосконалений метод визначення коефіцієнтів пасивної проникності мембран еритроцитів для електронейтральних речовин, який спирається на аналітичні, а не на чисельні, рішення системи диференційних рівнянь, що описують процеси трансмембранного масопереносу.

  4. Розробленим експериментальним методом та теоретично досліджено механізми проникання малих електронейтральних молекул крізь мембрани еритроцитів. Показано існування двох альтернативних шляхів проникання низки речовин (білкового і ліпідного), вперше отримано кількісні співвідношення проникностей цими шляхами і залежність цих кількісних характеристик від фізико-хімічних та геометричних параметрів молекул. Ретельно досліджені температурні залежності проникності еритроцитів для неелектролітів, які надали можливість встановити зв'язки між термоіндукованими процесами в мембранах та їх пасивною проникністю.

  5. На підставі фізико-математичної моделі гіпотонічного гемолізу в розчині непроникаючої речовини розроблено оригінальний метод визначення щільності розподілу еритроцитів в популяції за індексом сферичності.

  6. Розробленим методом вперше отримано розподіл клітин за цим параметром в популяціях еритроцитів здорових дорослих донорів та в пуповинній крові людини. Показано вплив ендокринних патологій на стан еритроцитарної популяції.

Loading...

 
 

Цікаве