Диссертация (1144795), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Как и в случаенеионных ПАВ, действие конкурентной адсорбции на коллоидную стабильность может не оказывать значительного влияния на процесс, пока заряд сохраняет расклинивающее давление достаточной силы для предотвращенияслипания коллоидных частиц [270].Известно, что при старении белковые пленки труднее замещаются ПАВ[348], и внутрипленочная реология с возрастом ухудшается [302]. Измерениесоотношения между площадью, занятой белком, как функции поверхностного давления для свежего и старого протеина, показали, что пленки возрастаот одного до трех дней, требовали соответственно больших усилий для замещения [288].
Показано, что даже небольшое количество липида [236], загрязняющего чистую пробу белка, пагубно влияет как на межфазные реологические свойства адсорбированной пленки, так и на видимую кинетику адсорбции [217].26Другой подход к исследованию дисперсных систем использует понятиекраудинга (crowding от to crowd – собираться толпой). Краудинг оказываетзаметное влияние на скорость и равновесие различных реакций и стимулирует процессы образования более компактных структур [366; 389].
Агрегациямолекул может вести к созданию «нефункциональных агрегатов» и даже вызывать токсические эффекты [160].В плазме крови общая концентрация макромолекул достигает 80 г/л;этого достаточно, чтобы вызвать заметные краудинг-эффекты. Проанализировав оба подхода, Д. Винзор и П. Виллс (D. Winzor, P. Wills) показали, чтоони практически эквивалентны [376; 377].1.1.3 Свойства биологических жидкостей человекаБЖ относятся к классу многокомпонентных неоднородных и неравновесных сред, в состав которых входят важные для жизнедеятельности организма компоненты - белки и нуклеиновые кислоты, органические соединениянебелковой природы, растворенные и взвешенные неорганические соединения. БЖ могут репродуцировать свои составные части, т.к.
снабжены необходимыми энергетическими и пластическими материалами [35]. Однако БЖпроявляя существенные функции живой клетки, не является «живым существом» и не развивается как таковое [346].БЖ могут находиться в равновесном и неравновесном состояниях, прикоторых протекают многообразные физико-химические процессы. Для БЖхарактерны различные типы устойчивых колебаний физико-химических,биохимических и морфологических параметров. Жидкость меняет свои макро свойства вследствие процессов, происходящих на микро- и наноуровнях[161].Жидкостные системы организма ‒ это средства информационных связей, а также управления и обеспечения энергетическими и пластическимиресурсами всех жизненно важных процессов организма. Клеточные структу-27ры в своем генетическом коде содержат динамическую, постоянно считываемую информацию о строении и функциях всего организма.
Жидкостные системы организма являются универсальным транспортёром как генетической,так и соматической информации [177].Впервые взгляд на кровь, как на сложный коллоид, был представленГ.И. Бурчинским в 1946 г. [22]. Кровь представлялась как сложная дисперсная система, в которой белки плазмы, соли и некоторые органические соединения находятся в сложном взаимодействии между собой. До сих пор этивзаимодействия с позиций коллоидной химии остаются во многом еще неисследованными [26].Плазма (сыворотка) крови. Важнейшей составной частью жидкостнойсистемы организма является сыворотка (плазма) крови (СК).
Химический иморфологический состав СК отражает процессы, происходящие во всех органах и тканях, и сам влияет на них [150]. С точки зрения C.H. Best и N.BTaylor [196] СК, как и другие жидкости организма, может рассматриватьсякак морская вода, окружавшая простейшие организмы и претерпевшая вдальнейшем определенные изменения, и усложнения. С физико-химическойточки зрения плазма крови представляет собой гетерофазную коллоиднуюсистему, основными компонентами которой являются электролиты, небелковые органические осмолиты, белки и вода.Вязкость плазмы является одним из основных параметров реологиикрови [71] и зависит от общей концентрации и качественного состава белков.В регулировании вязкости плазмы важную роль играет фибриноген, несмотря на его низкую концентрацию по сравнению с другими белками [90; 172;175].
Существует высокая зависимость вязкости крови от гематокрита [130;228; 229; 361]. Общее содержание белков плазмы составляет 7.8%. Белки,входящие в состав плазмы [150; 317], различны по составу и количеству входящих в них аминокислот, физико-химическим свойствам и биологическомудействию. Общее количество минеральных веществ (электролитов) в СК со-28ставляет 1%. Главными компонентами являются Na+ и С1- (140 и 100мосмоль/кг, соответственно). Количество катионов превышает количествоанионов; т.к. часть катионов находится в связанном состоянии. В качествеанионов выступают и белки. Другие азотсодержащие компоненты плазмы(аминокислоты, мочевина, мочевая кислота, креатин, креатинин, индикан)составляют 200 − 400 мг/л.Наибольшее количество белков сыворотки крови (СК) приходится надолю альбуминов − белков, растворимых в воде и водных растворах солей[248].
Важным физическим свойством альбуминов является их высокая посравнению с глобулинами осмотическая активность и высокая степень гидрофильности. Осмотическое давление крови зависит, в основном, от концентрации минеральных солей и белков.Белки, составляя основную массу коллоидов крови, способствуют коллоидной устойчивости углеводов и липидов. Устойчивость белкового коллоида зависит от степени гидратации белковых молекул и величины электростатического заряда дзета-потенциала, что определяется соотношением лиофильных (альбумин) и лиофобных (глобулины, фибриноген) коллоидов.Ротовая жидкость. Так называемая ротовая жидкость (РЖ), помимосекрета слюнных желез (слюны), включает секрет слизистых полости рта,микробиоту и продукты ее жизнедеятельности, содержимое пародонтальныхкарманов, десневую жидкость и др.
В сутки выделяется до 600 мл слюны сосредней скоростью 0.32 мл/мин, а при приеме пищи 2.7 мл/мин [15]. Слюнные железы секретируют около 60% среднесуточного объёма слюны [185].Удельный вес РЖ определяется соотношением воды и плотного остатка иварьирует в пределах 1.001 − 1.016.Общее количество сухих веществ в РЖ составляет 3 ‒ 8 г/л, 80% приходится на долю растворенных и 20% − суспендированных веществ.
Белкисоставляют значительную часть сухого остатка РЖ и выполняют важные29функции, связанные с защитой, процессами минерализации и участием в пищеварении [23; 153].Химический состав РЖ (натощак в состоянии покоя организма) представлен водой (994 г/л, что составляет 99.0 ‒ 99.4%) и растворенными в нейорганическими и минеральными веществами (0.6 ‒ 1.0%). Неорганическиекомпоненты РЖ ‒ соли кальция, фосфаты, соединения калия и натрия, хлориды, гидрокарбонаты, фториды, роданиды и др. Концентрации кальция ифосфора подвержены индивидуальным колебаниям в пределах 1 ‒ 6 ммоль/л.В основном кальций и фосфор находятся в связанном состоянии с белками.Содержание кальция в РЖ ниже, чем в сыворотке крови, а фосфора ‒ в 2 разавыше.Общий белок РЖ 1.4 ‒ 6.4 г/л.
Слюна содержит те же белковые фракции, что и сыворотка крови, но значительно меньше альбумина (7.6% общегобелка) и в 4 раза больше β-глобулинов (43.5% общего белка) [283].Важный компонент, входящий в состав РЖ, муцин влияет на ее вязкиесвойства. Муцины стабилизируют минеральные вещества РЖ, поддерживаяее мицеллярный состав; придают РЖ вязкость, защищают слизистую от бактериальной инвазии.
Экспериментально показано, что с увеличением концентрации муцина в растворе тип слизи изменяется от золя к гелю [333]. Вприсутствии муцина ионы Са2+ и НРО42- не способны образовывать пересыщенные растворы, т.к. ионные связи, возникающие между кальцием и белками, препятствуют осаждению солей кальция [72].В составе РЖ человека выделено более 100 ферментов [37].
Наборферментов РЖ включает амилазу, лизоцим, гликолитические ферменты, гиалуронидазу, ферменты цикла трикарбоновых кислот, ферменты тканевогодыхания, щелочную и кислую фосфатазы, аргиназу, липазу, ферменты антиоксидантного действия, кининоген (калликреин) и калликреиноподобнуюпептидазу, РНКазы, ДНКазы и др. [86; 102; 129].РЖ в норме обогащена кальцием, фосфатами, содержит карбонаты,30натрий (8.8 ммоль/л), калий (5.29 ммоль/л), магний (0.08‒0.53 ммоль/л) [102;106] и обладает слабоосновными свойствами. РЖ относится к минерализующим жидкостям и служит источником поступления в эмаль ионов кальция ифосфора.
Сдвиг реакции РЖ в кислую сторону (рН < 6.4) способствует очаговой деминерализации эмали зубов и развитию кариеса [94].Содержание общего кальция в РЖ составляет 1.28 − 0.08 ммоль/л [102],ионизированного кальция ‒ 0.5 ммоль/л [106]. Примерно 15% общего кальция связано с белками, около 30% связано с цитратом, фосфатом, карбонатом[137]. Остальное количество ‒ свободный кальций РЖ, уровень которого иопределяет, в первую очередь, направление процесса минерализация / растворение.Регуляция электролитного состава РЖ зависит от концентрации ионовв крови, например, концентрация ионов К+ в 1.5 − 4 раза больше в РЖ, чем вплазме, а концентрация ионов Na+ зависит от скорости секреции слюны и колеблется в пределах 1 − 100 ммоль/л.
С возрастом человека концентрацияионов Na+ в РЖ уменьшается. Концентрация ионов Са2+ составляет 5 − 14.4ммоль/л, 35% Са2+ находится в связанном виде, а 65% в виде ионов. Концентрация ионов Li+ в РЖ в 2 − 3 раза превышает концентрацию Li+ в плазмекрови. Напротив, содержание ионов Cl– в РЖ меньше, чем в плазме крови, иколеблется в широком диапазоне 5 − 70 ммоль/л [75].Состав носового секрета (НС) сложен и многообразен. Он зависит отусловий внешней среды и состояния организма. В него входит ряд белков,обеспечивающих местный иммунитет: лизоцим, интерферон, лактоферрин. Всостав НС входят: вода (около 95%); сложные углеводы (1%); муцин; белки(от 1 до 3% в зависимости от состояния пациента); жиры и нуклеиновые кислоты (1%); ионы солей, ферменты и прочее (около 1%).Сухая масса НС составляет 19.7 мг/мл [337].
Он представляет собойщелочной протеид, который при рН 7.5 ‒ 7.6 превращается из золя в гель.Вне полости носа рН НС колеблется в пределах 7.0 ‒ 8.4, в то время как31непосредственно в полости носа ‒ 6.71 ‒ 7.65, а по некоторым данным, снижается до 4.6 ‒ 6.5. Считается, что слизь полости носа стерильна при рН 6,5.Между тем она часто бывает стерильной, когда реакция становится щелочной. А.В. Брофман [17] установил, что среднее значение рН слизи полостиноса у лиц без каких-либо изменений в слизистой оболочке (СО) составляет7.27, при хроническом катаральном рините ‒ 7,54, хроническом гипертрофическом рините ‒ 7.35, хроническом атрофическом рините ‒ 7,40, хроническом синуите ‒ 7.36 [105].
В НС содержится ряд неспецифических и специфических защитных факторов, способствующих обезвреживанию и удалению микроорганизмов. К первым относятся гликопротеиды, лизоцим, лактоферрин, комплемент, протеазы-ингибиторы, секреторные глюкозидазы, интерферон.Реологические свойства НС в значительной степени определяютсяналичием в его составе гликопротеидов, или муцинов, которые являются одним из основных компонентов отделяемого СО носа и респираторного трактав целом [283]. Муцины продуцируются бокаловидными клетками эпителияи/или клетками специализированных слизистых желез и характеризуютсянизким содержанием аминокислот и высоким (до 80%) углеводов: фукозы,галактозы, N-ацетилглюкозаминов, N-ацетилгалактозаминов, сиаловой кислоты.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
