Диссертация (1144795), страница 6
Текст из файла (страница 6)
В зависимости от химического состава композиция мукогликопротеидов, состоящая из кислой и нейтральной фракций, подразделяется на тригруппы: сиаломуцины, сульфомуцины (кислые) и фукомуцины (нейтральные). Нейтральная фракция представлена белково-полисахаридными соединениями, которые имеют довольно прочную связь между белковой и углеводными частями. Отделяемое СО дыхательных путей у здоровых людей характеризуется наличием кислых муцинов с большим содержанием сиаловойкислоты [144]. Ключевыми свойствами муцинов является большая молекулярная масса (200 000 ‒ 500 000 Д), высокое содержание углеводов (50 - 80%от массы молекулы), наличие разветвленных олигосахаридных цепочек, свя-32заных О-гликозидной связью с белком, и, наконец, большое количество тандемных повторов как в нуклеотидной последовательности генов, так и в кодируемой ими полипептидной цепи.
К важным характеристикам очищенныхмуцинов относят также специфический аминокислотный состав с высокимуровнем серина, треонина и пролина, большое содержание углеводов [43].Для мукогликопротеидов характерно большое количество перекрестных связей, в частности S—S связей, а также ионных, водородных связей исил Ван дер Ваальса. Благодаря этому, НС обладает вязкостью и эластичностью [43].
Одним из важных параметров, характеризующих вязкость секретаСО дыхательных путей, является соотношение кислых и нейтральных гликопротеинов. В нормальных условиях в бронхиальном секрете более высокаяконцентрация кислых муцинов, а при гнойном воспалении в СО бронхов —повышается уровень нейтральных муцинов [96]. Таким образом, с физической точки зрения, НС, как и любая другая слизь, продуцируемая в организме, представляет собой вязкоупругое вещество. С одной стороны, ему присуще свойство жидкости ‒ текучесть, а с другой стороны ‒ свойство твердоготела, способность выдерживать определенную нагрузку [43; 322; 321].Экспериментальным путем установлено, что значение адгезивностислизи лягушки, показатели которой сопоставимы с аналогичными показателями респираторной слизи человека в норме, составляет 57.3 ± 17.1 мм. Считается, что адгезивность от 50 мм и выше при скорости растяжения 10 мм/сявляется наилучшим реологическим показателем для оптимального механического сцепления слизи и ресничек [321].
Однако эти свойства НС значительно изменяются при воспалительных процессах в полости носа и ОНП.Например, при хроническом синусите адгезивность слизи составляет 26.5 ±12.2 мм, т.е. почти в два раза ниже параметров слизи здорового человека, апри гнойном рините эти показатели ниже на 5 ‒ 15 мм по сравнению с НСпациентов с воспалительным процессом в ОНП, что объясняется разным характером отделяемого СО [312]. Эффективность мукоцилиарного клиренса в33значительной степени зависит от режимов секреции слизистого отделяемого.Начало воспалительного процесса в СО респираторного тракта сопровождается увеличением продукции слизи преимущественно железами подслизистого слоя.
Вследствие этого в составе НС нарастает количество жидкости,что сопровождается повышением его текучести и стимуляцией мукоцилиарного клиренса [9].Однако по мере прогрессирования воспалительного процесса происходит увеличение продукции слизи бокаловидными клетками. На этом фоневозникает изменение реологических свойств НС, наблюдается скоплениебольшого количества вязкой мокроты, что оказывает отрицательное влияниена двигательную активность ресничек мерцательного эпителия СО дыхательных путей [9].
О значении реологических свойств отделяемого СО респираторного тракта свидетельствует, в частности, тот факт, что вследствиеперечисленных изменений у больных хроническим бронхитом и хроническойобструктивной болезнью легких скорость мукоцилиарного транспорта снижается на 10 ‒ 55%, а при дальнейшем повышении вязкости и адгезивностимокроты возможна его полная блокада [132; 3]. Изменения свойств НС припатологических состояниях имеют различную выраженность и направленность. У больных с воспалительными процессами в нижних дыхательных путях в секрете СО респираторного тракта увеличивается содержаниенейтральных муцинов и муцинов с высоким содержанием сульфата. В частности, при кистозном фиброзе гиперпродукция слизи и увеличение ее вязкости сопровождается увеличением степени гликозилирования муцинов и содержания некоторых сахаров и сульфата [43].
Наряду с гликопротеидами,существенный вклад в повышение вязкости и снижение эластичности бронхиального секрета при хроническом бронхите вносит увеличение пассивнойфильтрации альбумина и уменьшение содержания в НС SIgA, что приводит кнарушению мукоцилиарного клиренса и способствует развитию бронхиальной обструкции [132]. Важным фактором, определяющим вязкость и упру34гость НС при хроническом синусите, является концентрация фукозы, являющейся маркером гликопротеинов, и уровень IgG в отделяемом СО, увеличение содержания муцинов в отделяемом СО ОНП [343]. Следовательно, изменение реологических свойств НС под влиянием различных повреждающихфакторов в значительной степени обусловлено избыточным количествомслизи, продуцируемой первично-активированными бокаловидными клетками.
В свою очередь, увеличение вязкости НС, замедление скорости мукоцилиарного транспорта способствует нарушению процессов дренажа и самоочищения ОНП. Например, при остром гнойном синусите время мукоцилиарного клиренса верхнечелюстной пазухи превышает контрольное значениеэтого показателя в 1.5 раза, а при рецидивирующих формах заболевания — в1.8 раза [105]. Следует отметить, что при гнойном воспалении в отделяемомСО наблюдается нарастание уровня нейтральных муцинов и повышенная активность протеолитических ферментов. Перечисленные сдвиги способствуютеще большему увеличению вязкости и адгезивности слизи, снижению ее эластичности и закономерному угнетению мукоцилиарной активности.Таким образом, согласно данным литературы, реологические свойстваНС являются важным условием реализации защитных функций СО респираторного тракта и, в частности, носа и ОНП.
Современные взгляды на механизмы формирования реологических характеристик НС дают представлениео значении нарушений вязкости и эластичности отделяемого СО носа и ОНПв патогенезе воспалительных заболеваний верхних дыхательных путей.Сложный состав биологических жидкостей и многообразие их взаимоотношений определяет сложность механизмов, участвующих в их самоорганизации. Анализ этих механизмов явился одной из основных задач нашейработы.351.2.
Современные подходы к анализу процессовсамоорганизации биологических жидкостей1.2.1. Основы структурной самоорганизации биологическихжидкостейОдин из основоположников синергетики Г. Хакен [155] определяет систему самоорганизующейся если она без специфического воздействия извнеобретает какую-то пространственную, временную или функциональнуюструктуру.
Специфическое внешнее воздействие навязывает системе структуру или функционирование. В случае же самоорганизующихся систем испытывается извне только неспецифическое воздействие [154; 56]. Самоорганизация − процесс упорядочения (пространственного, временного или пространственно-временного) в открытой системе, за счет согласованного взаимодействия множества элементов, ее составляющих [154].Самоорганизация характеризуется возникновением особых форм упорядоченности вдали от положения равновесия при соответствующих внешних и внутренних условиях и разрушением структур вблизи положения равновесия при произвольных условиях [116].
Возникновение отклонений отфизико-химического равновесия в среде относится к неспецифическим факторам появления новых структур. Условием, определяющим специфику ихстроения, является комплементарное отношение между структурообразующими элементами и согласованность их поведения, т.е. в определенном пространственно-временном отрезке хаотической неравновесной среды собирается группа элементов, которые действуют согласованно и, тем самым, выделяют себя из среды путем образования соответствующей структуры, отличной от структуры среды.
Следовательно, структура − способ индивидуализации в среде комплементарной группы химических элементов [7; 8; 10; 11].Процесс самоорганизации иногда обозначают термином «самосборка»,36понимая его как автономную самопроизвольную организацию компонентовна всех уровнях − от молекулярного до планетарного [374], хотя это не совсем так. Самосборка − процесс, в котором принимают участие только компоненты конечной структуры, т.е. включаемые в собирающуюся структуру.Как правило, в этот процесс вовлечены гидрофобные или гидрофильные взаимодействия, кулоновские и ван-дер-ваальсовые силы, как, например, в случае взаимодействия наночастиц в коллоидном растворе [157].
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
