Диссертация (1144795)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

ФГБНУ Институт физиологии им. И.П. ПавловаРоссийской академии наук,ФГБНУ Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт уха,горла, носа и речи Минздрава РФНа правах рукописиШАБАЛИН ВЛАДИМИР ВЛАДИМИРОВИЧБИОФИЗИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫФОРМИРОВАНИЯ ТВЕРДОФАЗНЫХ СТРУКТУРБИОЛОГИЧЕСКИХ ЖИДКОСТЕЙ ЧЕЛОВЕКА03.01.02 – БиофизикаДиссертация на соискания учёной степенидоктора биологических наукНаучный консультант:член-корреспондент РАН, доктормедицинских наук, профессор В.О. СамойловСанкт-Петербург2018ОглавлениеВведение5Глава 1. Характер взаимодействия органических и минеральныхкомпонентов в биологических жидкостях и механизмыдегидратационной самоорганизации (обзор литературы)151.1. Физико-химическая основа процессов самоорганизациибиологических жидкостей161.1.1. Вода как основной компонент биологических жидкостей161.1.2.

Биологические жидкости как высокодисперсные системы181.1.3. Свойства биологических жидкостей человека261.2. Современные подходы к анализу процессовсамоорганизации биологических жидкостей351.2.1. Основы структурной самоорганизации биологическихжидкостей351.2.2. Физико-химические свойства биологических жидкостей,влияющие на самоорганизацию в процессе дегидратации441.2.3. Структурная самоорганизация биологических жидкостейпри клиновидной дегидратации471.3 Обработка изображений с использованием методовстатистического и текстурного анализа591.3.1. Обработка цифровых изображений методами фильтрации исегментации611.3.2. Методы описания текстур для морфометрическихисследований объектов в микроскопии701.3.3.

Методы нахождения графических особенностейизображенийГлава 2. Материалы и методы исследования2.1. Материал исследования2.2. Материально-техническое обеспечение2.3. Методы исследования778686889332.3.1. Метод клиновидной дегидратации932.3.2. Компьютерная обработка изображений фацийбиологических жидкостей полости рта и носовой полости952.3.3. Методы компьютерной обработки и анализа изображенийструктур фаций биологических жидкостей972.3.4. Методы математического моделирования процессовструктурирования биологических жидкостей приклиновидной дегидратации2.3.5. Методы статистической обработки результатов102103Глава 3. Клиновидная дегидратация естественныхбиологических и модельных жидкостей1053.1.

Испарение и транспорт растворенных компонент в каплемодельных жидкостей с учетом конвекции-диффузии1083.2. Энергетический подход к моделированию формы каплибиологических жидкостей при клиновидной дегидратации1313.3. Влияния модельных параметров на размер и форму каплибиологических жидкостей в процессе дегидратации3.3.1.

Изменение объема капли при испарении1481483.3.2. Модельные расчеты изменения объема каплибиологических и модельных жидкостей с учетом динамикиформы капли1583.3.3. Модельные расчеты скорости испарения каплибиологических и модельных жидкостей с учетомзависимости от температурного фактора164Глава 4. Процессы структурообразования при клиновиднойдегидратации биологических и модельных жидкостей1724.1.

Формирования фаций солевых и белково-солевыхмодельных жидкостей при клиновидной дегидратации1724.2. Упорядоченные кольцевые структуры в испаряющейсякапле белково-солевых модельных жидкостей2014Глава 5. Компьютерная идентификация отличительныхпризнаков и маркеров в текстуре фаций биологическихжидкостей2315.1. Условия формирования структур фации в зависимости отпараметров капли биологических жидкостей и влажностисреды5.2. Статистический233анализтекстуризображенийфацийбиологических жидкостей и формирование отличительныхпризнаков2485.3. Автоматизированный анализ линейных структур втекстуре изображений фаций сыворотки крови2665.4.

Компьютерная идентификация структурныхмаркеров в текстуре изображений фацийбиологических жидкостейЗаключениеВыводыСписок сокращений и условных обозначенийСписок литературы2903233303323335ВведениеАктуальность темы исследования. Одной из важнейших системобеспечения жизнедеятельности организма является его внутренняя среда.По определению Клода Бернара внутренняя среда – это совокупностьбиологических жидкостей, принимающих участие в процессах обменавеществ.

Внутренняя среда представляет собой отражение сложнейшей интеграции жизнедеятельности разных клеток, тканей, органов и систем. Вбиологических жидкостях (БЖ) происходят высоко скоростные изменениямолекулярного состава и характера взаимодействия различных компонентовв физиологических, экстремальных и патологических состояниях. Любые,как физиологические, так и патологические процессы, протекающие в живоморганизме, в своей основе представляют собой специфические измененияструктуры белковых и других органических молекул.

Такие измененияявляютсянаиболееинформативнымиприисследованиигомеостазамолекулярного уровня и могут служить основой для диагностики различныхзаболеваний на самых ранних стадиях.Известно, что концепция взаимоотношения структуры и функции занимает центральное место в биологии и медицине.

Однако морфологическийподход в современной биологии и медицине сосредоточен, главным образом,на клеточных элементах, в то время как проблеме структурного анализа биологических жидкостей в интересах клинической медицины, внимание исследователей фактически не уделялось.Современная лабораторно-клиническая диагностика сосредоточена,главнымобразом,показателей,наопределениинаходящихсявмногочисленныхбиологическихколичественныхжидкостейпродуктовжизнедеятельности организма. В результате клиническая диагностикачрезмерно перегружена разрозненными фактическими данными, в то времякак диагностической информации, интегрально отражающей состояниеорганизма и его динамику не хватает. Возможно, это связано с тем, чтоморфологические исследования в биологии и медицине сосредоточены,6главным образом, на клеточных элементах, в то время как морфологическийанализ БЖ - базисной системы обеспечения жизнедеятельности – до последнего времени оставался для клинической практики недоступным.Степень разработанности темы исследования.

Принципиальное изменение в решение этой проблемы внёс, разработанный отечественными авторами, метод клиновидной дегидратации (Шатохина С.Н. 1995). Данныйметод, в результате системной организации БЖ в процессе её перевода втвёрдую фазу, позволяет получить сухую пленку (фацию) с четким изображением фиксированных структур, различающиеся по форме, системному илокальному характеру построения, занимаемой площади, месторасположению, цвету и другим параметрам.Важным разделом изучения фазовых переходов БЖ является анализсил и потоков внутри испаряющейся капли, которые обеспечивают построение структуры её твёрдой фазы.

Капля, лежащая на горизонтальнойплоскости, является удобной моделью самоорганизующейся системы дляисследованияфизико-химическихпроцессов,свойствакоторыхопределяются составом растворённых веществ в жидкости, внешнимиусловиями дегидратации и материалом подложки. В итоге клиновиднойдегидратации капли БЖ формируется сухая плёнка – «фация», структура которой несёт информацию о составе и взаимоотношениях веществ, растворённых в БЖ.Многочисленные и разнообразные процессы, происходящие в БЖ спозиций синергетики можно рассматривать как самоорганизующиеся(Князева Е.Н., 2002). Эти процессы могут чётко прослеживаться при такназываемых неравновесных фазовых переходах, одним из видов которыхявляется переход жидкости в твёрдую фазу в процессе высыхании (ЯхноТ.А., 2004). Такого рода фазовый переход позволяет перевести организациюБЖнаболеевысокийуровеньизафиксироватьнеустойчивыемежмолекулярные связи.

При этом, изучая систему на макроскопическомуровнееесамоорганизации,исследовательполучаетинформацию7относительно поведения системы на молекулярном уровне.Следуетподчеркнуть,чтоединственнойсамоорганизующейсямакроструктурой жидкости является капля, все остальные структурные формынавязаныжидкостивнешнимифакторами.Поэтомусистемнуюсамоорганизацию жидкости наиболее удобно изучать в капле.Структура фации начинает формироваться уже на начальном (гидродинамическом) этапе, когда биожидкость представляет собой слабый растворвходящих в ее состав веществ (Ландау Л.Д., Лившиц Е.М., 1986, Уайт А.,ХендлерФ.,1981).Наэтомэтапепроисходитпространственноеперераспределение первоначально равномерно распределенных компонентраствора по площади фации в соответствии с их физико-химическимипараметрами.В процессе высыхания в капле создаются градиенты температуры, концентрации растворенных веществ (взвешенных частиц) и коэффициента поверхностного натяжения.

Характеристики

Тип файла PDF

PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.

Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.

Список файлов диссертации