Диссертация (1102496), страница 11
Текст из файла (страница 11)
4.2). Это означает, что в отличие отслучая в плазме энергия взаимодействия клеток в растворе декстрана распределенаравномерно во всем процессе агрегации эритроцитов. Физический принципвзаимодействия согласуется с механизмом «обедненного слоя», т.к. осмотическоедавление пропорционально площади «обедненного слоя». В плазме, напротив,наблюдается другой характер взаимодействия.Тем не менее вопрос о том, как именно белки взаимодействуют друг с другом ис эритроцитом, остается не ясным. Остается открытым и вопрос о том, как при САЭпреодолевается столь сильное взаимодействие клеток, наблюдаемое при ДАЭ.Особенно, имея в виду отсутствие эффекта возрастания силы при САЭ, и наличиесильного эффекта при ДАЭ.На базе полученных результатов мы можем заключить, что имеющиеся моделине способны описать взаимодействие эритроцитов в нативной среде (плазме).
Дляадекватного описания взаимодействия клеток предлагается расширенная модель74«подвижных мостиков» и ее комбинация с моделью «обедненного слоя». Тем не менеенельзя исключить возможность того, что САЭ реализуется за счет других типовмостиков, которые легко формируются и являются малоподвижными. Таким образом,механизм взаимодействия эритроцитов требует дальнейшего детального изучения.4.3 Заключение по главе 4В данной главе изложены результаты развития моделей, описывающихмеханизмы взаимодействия эритроцитов.
На базе экспериментальных результатоврассчитаны энергии взаимодействия и сопоставлены с теоретическими результатами излитературы. Предложено использование комбинации моделей «подвижных мостиков»и «обеднённого слоя» для описания взаимодействия эритроцитов в плазме.75Результаты и выводыОсновные результаты диссертационной работы могут быть сформулированыследующим образом: Показано, что в растворах, содержащих только фибриноген и альбумин, непроисходит спонтанной агрегации эритроцитов.
Для их агрегации требуется наличие врастворе других компонентов крови. При этом эритроциты в растворах белков сильновзаимодействуют друг с другом в пределах площади перекрытия (контакта),искусственно созданного с помощью лазерных пинцетов.В сыворотке кровипроисходит спонтанная агрегация эритроцитов со значительно ослабленнымихарактеристиками силы и скорости, что показывает значительную роль фибриногена вэтом процессе, но только в комплексе с другими компонентами плазмы крови. Показано, что силы, развиваемые при спонтанной агрегации эритроцитов,значительно меньше сил, необходимых для дезагрегации уже образованных агрегатов.Эти силы также значительно изменяются в зависимости от наличия или отсутствияфибриногена, что следует из сравнения сил в плазме и сыворотке. Показано, что сила дезагрегации эритроцитов зависит от площади ихвзаимодействия.
В растворах нейтральных макромолекул эта зависимость согласуетсяс моделью «обедненного слоя» и монотонно убывает по мере уменьшения площадивзаимодействия. В растворах белков, плазмы и сыворотки крови сила, необходимая длядезагрегации клеток, пропорциональна максимальной площади взаимодействия. Показано, что сила взаимодействия эритроцитов достигает максимальногозначения, если они взаимодействуют дольше, чем 10 секунд. Это наблюдается длявзаимодействия эритроцитов во всех исследованных растворах. На базе простой модели дезагрегации эритроцитов сделана оценка энергии ихвзаимодействия.Оценкаэнергиивзаимодействия,сделаннаяпоизмерениям,76выполненнымспомощьюлазерныхпинцетов,практическисовпадаетстеоретическими оценками, известными в литературе. Предложено использование модели «подвижных мостиков» для описаниявзаимодействия эритроцитов при их дезагрегации в плазме, сыворотке крови и врастворах белков.
Совокупность моделей «подвижных мостиков» и «обедненногослоя» использована для описания всего процесса обратимой агрегации эритроцитов вплазме.77БлагодарностиВ заключение автор выражает искреннюю благодарность своему научномуруководителю Александру Васильевичу Приезжеву. Автор благодарит коллективкафедры общей физики и волновых процессов, в особенности членов лабораториибиомедицинской фотоники, за сотрудничество и создание творческой обстановки дляработы.
Кроме того, автор благодарит проф. Федянина Андрея Анатольевича запредоставление возможности выполнить часть экспериментальной работы в еголаборатории, проф. Кошелева Владимира Борисовича, проф. Атауллаханова ФазлиИноятовича,проф.СоколовуИринуАнатольевну,проф.ФирсоваНиколаяНиколаевича и проф. Гурфинкеля Юрия Ильича за плодотворные научные дискуссии.78Список использованной литературы1.Соколова И. А. Агрегация эритроцитов // Регионарное кровообращение имикроциркуляция. 2013. Т. 9.
№ 4, С. 4-26.2.Baskurt O. K., Meiselman H. J. Hemodynamic effects of red blood cell aggregation //Indian Journal of Experimental Biology. 2007. V. 45. P. 25-31.3.Фирсов Н. Н., Джанашия П. Х. Введение в экспериментальную и клиническуюгемореологию. Москва, 2004.4.Фирсов Н.
Н., Сирко И. В., Приезжев А. В. Современные проблемыагрегометрии цельной крови // Тромбоз, гемостаз и реология. 2000. Т. 2. №. 2. С.9-11.5.Baskurt O., Neu B., Meiselman H. Red Blood Cell Aggregation. CRC Press, 2012.6.Dao M., Lim C. T., Suresh S. Mechanics of the human red blood cell deformed byoptical tweezers // Journal of the Mechanics and Physics of Solids. 2003.
V. 51. №11-12, P. 2259-2280.7.Nikitin S. Yu., Priezzhev A. V., Lugovtsov A. E., Ustinov V. D., Razgulin A. V.Laser ektacytometry and evaluation of statistical characteristics of inhomogeneousensembles of red blood cells // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2014. V. 146.
P.365-375.8.Kim Y., Kim K., Park Y. P. 167-194. Chapter 10. Measurement Techniques for RedBlood Cell Deformability: Recent Advances. In: Terry E. M. Blood Cell - AnOverview of Studies in Hematology. Intech, 2012.9.Кононенко В. Л. Соотношение регулярности и хаотичности в динамикеиндивидуальных эритроцитов.
Диссертация на соискание уч. степени докторафизико-математических наук. Москва. 2007.7910.Никитин С. Ю., Юрчук Ю.С. Упрощенный алгоритм измерения дисперсиидеформируемости эритроцитов на основе метода лазерной эктацитометрии //Квантовая электроника. 2015. Т. 45. № 8. С. 776-780.11.Musielak M. Red blood cell-deformability measurement: Review of techniques //Clin. Hemorheol. Microcirc. 2009.
V. 42. № 1. P. 47-64.12.Nikitin S. Yu., Priezzhev A. V., Lugovtsov A. E. P. 133-154. Laser Diffraction by theErythrocytes and Deformability Measurements. In Tuchin V.V. Advanced OpticalFlow Cytometry: Methods and Disease Diagnoses. Wiley-VCH Verlag GmbH & Co,2011.13.Kononenko V. L., Ilyina T. A. Optical diagnostics of mechanical properties of redblood cells based on the deformation by high frequency electric field // Journal ofBiomedical Optics.
1999. V. 4. № 1. P. 85-93.14.Кононенко В. Л., Касимова М. Р. Вынужденные низкочастотные диэлектродеформационные колебания эритроцитов // Биол. мембраны. 1991. Т. 8. №3.1. С. 297-313.15.Fåhraeus R. The suspension stability of the blood // Acta Medica Scandinavica 1921.V. 55. P.
1-228.16.Fåhraeus R. The suspension stability of the blood // Physiol. Rev.1929. V. 9. P. 241273.17.Fåhraeus R., Lindqvist T. The viscosity of the blood in narrow capillary tubes //American Journal of Physiology. 1931. V. 96. P. 562-568.18.Fåhraeus R. The influence of the rouleaux formation of the erythrocytes on therheology of the blood // Acta Medica Scandinavica.
1958. V. 161. P. 151-165.19.Baskurt O. K., Meiselman H. J. Erythrocyte aggregation: basic aspects and clinicalimportance // Clin. Hemorheol. Microcirc. 2013. V. 53. № 1-2, P. 23-37.8020.Chien S., Lang L. A. Physicochemical basis and clinical implications of red cellaggregation // Clin. Hemorheol.
1987. Vol 7. P. 71-91.21.Jovtchev S., Stoeff S., Arnold K., Zschornig O. Studies on the аggregation behaviourof pegylated human red blood cells with the zeta sedimentation technique // ClinicalHemorheology and Microcirculation. 2008. V. 39. P. 229-233.22.Fabry T. L. Mechanism of erythrocyte aggregation and sedimentation // Blood. 1987.V.
70. P. 1572-1576.23.Armstrong J. K., Meiselman H. J., Fisher T. C. Covalent binding of poly(ethyleneglycol) (PEG) to the surface of red blood cells inhibits aggregation and reduces lowshear blood viscosity // Am. J. Hematol. 1997. V. 56. P. 26-28.24.Gustafsson L. Appelgren L. Myrvold H. E. Effects of increased plasma viscosity andred blood cell aggregation on blood viscosity in vivo // American Journal ofPhysiology Heart and Circulatory Physiology. 1981. V. 241. № 4. P.
H513-H518.25.Munn L. L., Dupin M .M. Blood cell interactions and segregation in flow // Ann.Biomed. Eng. 2008. V. 36. № 4. P. 534-544.26.Yalcin O., Ulker P., Yavuzer U. Meiselman H. J., Baskurt O. K. Nitric oxidegeneration by endothelial cells exposed to shear stress in glass tubes perfused with redblood cell suspensions: role of aggregation // American Journal of Physiology Heartand Circulatory Physiology. 2008.
V. 294. P. H2098-H2105.27.Baskurt O. K., Meiselman H. J. Erythrocyte aggregation: basic aspects and clinicalimportance // Clinical Heomohreology and Microcirculation. 2013. V. 53. № 1-2. P.23-37.28.Le Dehevat C., Vimeux M., Boundoux G., Khodabandehlou T. Red blood cellaggregation in diabetes mellitus // International Angiology.
1990. V. 9. № 1. P. 11-15.8129.Schmid-Schonbein H., Volger E. Red-cell aggregation and red-cell deformability indiabetes // Diabetes. 1976. V. 25. P. 897-902.30.Priezzhev A. V., Ryaboshapka O. M., Firsov N. N., Sirko I. V. Aggregation anddisaggregation of erythrocytes in whole blood: study by backscattering technique // J.Biomed.
Opt. 1999. V. 4. № 1. P. 76-84.31.Priezzhev A. V., Firsov N. N., Lademann J. Chapter 12. Light backscatteringdiagnostics of RBC aggregation in whole blood samples. In: Tuchin V. V. Handbookof Optical Biomedical Diagnostics. SPIE Press Book, 2002.32.Bauersachs R. M., Shaw S. J., Zeidler A., Meiselman H. J. Red blood cell aggregationand blood viscoelasticity in poorly controlled type 2 diabetes mellitus // Clin.Hemorheol. 1989. V. 9.