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

Знаючи залежність зміни відносного об'єму сфероцита y і вмісту гемоглобіну в клітині від часу при yys за допомогою поданої залежності легко отримати залежність інтенсивності розсіяного під кутом /20 до напрямку падаючого пучка світла з довжиною хвилі с=1 мкм від часу.

В експериментах по визначенню коефіцієнтів проникності мембран еритроцитів 3 мл водного розчину досліджуваної речовини вміщується в кювету. Після реєстрації нульової лінії в розчин вносяться еритроцити (від 0,003 до 0,01 мл в залежності від концентрації клітин у зразку) і записується кінетична крива гіпотонічного гемолізу в розчині проникаючої речовини. Коефіцієнти проникності автоматично розраховуються на ЕОМ за алгоритмом, отриманим на підставі розробленої нами фізико-математичної моделі гіпотонічного гемолізу у водному розчині проникаючої речовини.

Для визначення щільності розподілу еритроцитів за індексом сферичності у вимірювальну кювету приладу, що містить 3 мл розчину хлориду натрію з концентрацією в діапазоні від 0,15 до 0,05 моль/л , додавали відповідну кількість (однакову в кожній серії) еритроцитів. За даними малокутового розсіювання та калібрувальною кривою визначали відсоток збережених клітин в гіпотонічних розчинах непроникаючої речовини (NaCl) і отримували криві осмотичної крихкості. Криві розподілу еритроцитів за індексом сферичності визначали з експериментальних кривих осмотичної крихкості на підставі розробленої нами фізико-математичної моделі гіпотонічного гемолізу в розчині непроникаючої речовини.

У РОЗДІЛІ 3 подано теоретичний аналіз процесів пасивного трансмембранного переносу. Отримано вираз для питомого потоку ентропії

,

а також для джерела ентропії багатокомпонентного розчину з урахуванням рівнянь руху окремих його компонентів, що до цього часу не було зроблено.

де hk – парціальна питома ентальпія k-го компоненту, - кондуктивний потік імпульсу (тензор другого рангу), - так званий дифузійний потік k-ї речовини, k - скалярний потенціал зовнішнього поля, віднесений до одиниці маси k-го компоненту, k - хімічний потенціал k-го компоненту.

Цей результат є принципово важливим для коректної побудови феноменологічної теорії нерівноважних процесів та усуває недолік попередніх підходів до виводу основних рівнянь термодинаміки необоротних процесів, на які вказувалось у роботі Дьярматі І. (1974). Наведена формула практично збігається з формулою, яку зазвичай отримують при традиційному підході до виводу основних співвідношень термодинаміки необоротних процесів, якщо припустити , де - в'язкий тензор тиску, який дорівнює сумі в'язких тензорів тиску окремих компонентів розчину. Але надзвичайно суттєвою є та обставина, що ми, на відміну від інших авторів, вивели цю формулу з урахуванням рівнянь руху окремих компонентів. Важливо відзначити, що формула є справедливою навіть у тих випадках, коли ми не нехтуємо прискоренням окремих компонентів, тоді як при традиційному підході опосередковано приймається припущення про відсутність прискорення окремих компонентів відносно центрів мас фізично елементарних об'ємів рідини.

У випадку ізотермічних процесів, які мають особливе значення при дослідженні біологічних систем, утворення ентропії, пов'язане з дифузією, визначається виразом

Оскільки утворення ентропії sd внаслідок другого закону термодинаміки є ненегативно визначеною величиною і перетворюється в нуль за термодинамічної рівноваги, у лінійному наближенні потоки повинні бути лінійними функціями термодинамічних сил, тобто

де ki – феноменологічні коефіцієнти, які у загальному випадку залежать від змінних стану, і підлягають співвідношенню взаємності Онзагера

Рівності

(і,k,j=1,2,...,n)

встановлюють зв'язок між феноменологічними коефіцієнтами масопереносу та коефіцієнтами тертя :

Для трьохкомпонентного розчину отримуємо

Для аналізу процесів масопереносу крізь клітинні мембрани зручно в якості компонентів 1,2,3 розглядати відповідно розчинник (воду), розчинену речовину, та мембрану. Позначимо коефіцієнт тертя між розчиненою речовиною та мембраною як , коефіцієнт тертя між розчинником та мембраною як і коефіцієнт тертя між розчиненою речовиною та розчинником як .

За визначенням коефіцієнт фільтрації клітинної мембрани, коефіцієнт проникності та коефіцієнт відбиття клітинної мембрани для s-ої речовини є

, ,

Отримуємо вирази для транспортних коефіцієнтів мембрани через коефіцієнти тертя, а саме

Для високо селективних мембран, якими є клітинні мембрани

Тому

,

для пори , оскільки , і Ks=1

Отримані вирази подібні до класичних виразів, отриманих в роботі Kedem, Katchalsky (1961). Але, наш результат одержано для більш загального випадку. На відміну від авторів цієї роботи, ми розглянули замкнуту рухому, а не нерухому безмежну плоску мембрану. Одержані нами вирази для транспортних характеристик мембран є більш адекватні для застосування до реальних клітин. Оскільки, співвідношення між коефіцієнтами тертя, які мають прозорий фізичний сенс, із загальновживаними феноменологічними коефіцієнтами широко використовуються для інтерпретації експериментальних даних щодо проникності біологічних мембран важливо було отримати ці вирази в за більш загальних припущень.

РОЗДІЛ 4 присвячений побудові фізико-математичної моделі гіпотонічного гемолізу еритроцитів. Зміна об'єму клітини і внутрішньоклітинної концентрації проникаючої в клітину речовини описується системою звичайних диференційних рівнянь, яка при переході до безрозмірних величин має вигляд:

де , , ,

0 – осмотичний тиск не проникаючих крізь клітинну мембрану речовин в початковий момент часу, тобто фізіологічного розчину.

Відомо (Ивенс И., Скейлак Р., 1982), що розрив мембрани еритроцита виникає при невеликій відносній зміні площі поверхні його мембрани, відповідно, при невеликій зміні відносного об'єму. Тому, при описанні зміни об'єму клітини в межах ysp, де yp – значення відносного об'єму клітини, при якому в її ізотропно розтягнутій мембрані виникає макроскопічна пора, можна вважати, що

(y-ys)/ys<<1 P/0=2C(y/ys-1)/3

Точне аналітичне рішення системи наведених нелінійних рівнянь, що описують процеси масопереносу в системі з одною проникаючою речовиною в позаклітинному середовищі, відсутні. Тому для визначення коефіцієнтів проникності клітинних мембран за експериментальним ходом зміни об'єму клітини ці рівняння, як правило, вирішують чисельно за допомогою ЕОМ. Це утруднює як аналіз результатів відповідних чисельних експериментів, так і зіставлення чисельних експериментів з експериментальними даними. Проте, можна отримати більш ефективне та зручне для аналізу рішення системи рівнянь за допомогою асимптотичних методів рішення сингулярно збурених систем (Марри Дж., 1983). Для цього подамо систему рівнянь у вигляді

де введено безрозмірний "повільний" час і нову змінну і , де - осмотичний тиск позаклітинного розчину, - осмотичний тиск не проникаючих крізь мембрану внутрішньоклітинних речовин. Очевидно, . Оскільки в якості співмножника при похідній фігурує малий параметр , можна отримати асимптотичне рішення системи рівнянь для часів 0<<t10-2 c за допомогою згаданого вище методу сингулярних збурень. Час досягнення клітиною сферичного об'єму ys визначається як

Зміна відносного об'єму клітини за y>ys в несингулярній області описується рішенням

В несингулярній області, тобто за часів, що перевищують 0, ці рішення з точністю до членів порядку 0() апроксимують точне рішення вихідної системи рівнянь.

В роботі (Козлов М.М., Маркин В.С., 1984) і в нашій роботі (Гордиенко Е.А., Гордиенко О.И., 1986) побудована теорія осмотичного лізису ліпідних везикул, що виникає внаслідок флуктуаційного утворення макроскопічної пори в ізотропно розтягнутому мембранному бішарі. Середній час, за який утворюється макроскопічна пора в ізотропно розтягнутій мембрані еритроцита,

є тим більшим, чим менше розтяг мембрани і чим нижча температура, при якій утворюється пора. Крізь макроскопічну пору, що утворилась в ізотропно розтягнутій мембрані еритроцита, відбувається викид внутрішньоклітинного вмісту з клітини назовні під дією залишкового тиску. При цьому тиск всередині клітини швидко падає до критичного значення і відносний об'єм клітини зменшується до значення, що з точністю до малої поправки, якою можна знехтувати, збігається з ys. В цей момент пора закривається, оскільки її існування стає термодинамічно невигідним (вільна енергія деформації у відсутності пори набуває меншого значення, ніж вільна енергія мембрани з порою). Оскільки при цьому не зникає трансмембранний перепад концентрації проникаючої в еритроцит речовини, процес проникання цієї речовини в клітину продовжується і, відповідно, об'єм клітини знов збільшується внаслідок його проникання аж до утворення нової пори за описаним механізмом. Таким чином, гемоліз еритроцита є циклічним процесом. З урахуванням часу, за який в мембрані клітини, зануреної в гіпертонічний розчин проникаючої речовини, утворюється макроскопічна пора були отримані вирази, які повністю визначають зміну відносного об'єму еритроцита з часом на і-ому етапі гемолізу

Loading...

 
 

Цікаве