Научная статья на тему 'Джоульметрический метод исследования клеток биологических жидкостей в медико-диагностической практике'

Джоульметрический метод исследования клеток биологических жидкостей в медико-диагностической практике Текст научной статьи по специальности «Медицинские технологии»

CC BY
60
12
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по медицинским технологиям , автор научной работы — Кусакина Мария Валерьевна, Сорокин Александр Александрович, Геращенко Сергей Иванович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Джоульметрический метод исследования клеток биологических жидкостей в медико-диагностической практике»

уже после 6 процедур, где вся симптоматика у больных купировалась и подвергалась регрессу.

Еще более значимые преимущества разработанного лечебного комплекса проявились после курсовых воздействий, где его применение у пациентов с хроническим генерализованным пародонтитом вызывало купирование основных проявлений заболевания.

Пациенты отмечали уменьшение болезненности и кровоточивости десен при чистке зубов, исчезновение неприятного запаха изо рта.

При осмотре в полости рта наблюдалось уменьшение отечности, гиперемии десневых сосочков, отсутствие зубного налета.

После проведенного комплекса лечебных мероприятий проводили повторное измерение глубины пародон-тального кармана. Результаты показали уменьшение глубины до 3,5 мм.

При анализе результатов гигиенического индекса Грин-Вермиллиона было установлено, что у наблюдаемых пациентов в исходном состоянии эти индексы превышали значения нормы в 3,0-3,5 раза, что свидетельствует о резком снижении качества гигиены полости рта, что создает условия для развития воспалительного процесса в пародонте.

Под влиянием применения лазерофореза уже после 6 процедур отмечалась высокодостоверная динамика всех

изучаемых индексов, становясь более выраженными после курса лечения, когда эти показатели достигли уровня физиологической нормы. Индекс Грин-Вермиллиона составил в среднем 1,0 (до лечения 2,3).

Таким образом комплексное применение лазерофо-реза дает быстрое и выраженное купирование основных клинических проявлений хронического генерализованного пародонтита.

Список литературы:

1. Грудянов А.И. «Этиология и патогенез воспалительных заболеваний пародонта»- М.: ООО «Медицинское информационное агентство», 2010-96с.

2. Курякина Н.В., Кутепова Т.Ф., «Заболевания пародонта».- «Медицинская книга», 2008 ,стр.160.

3. Лукиных Л.М. «Болезни пародонта. Клиника, диагностика, лечение и профилактика» - Нижний Новгород: изд-во «НГМА», 2008 -322с.

4. Мюллер Х.П. «Пародонтология»- Львов: изд-во «ГалДент», 2008- 256 с.

5. Прилуцкая Т.В. Применение ультразвука и стомато-фита А для коррекции регионарного кровообращения у больных хроническим пародонтитом // Научно-практический журнал «Актуальные вопросы восстановительной медицины», 2009, №1-2, 49-51 стр.

ДЖОУЛЬМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ИССЛЕДОВАНИЯ КЛЕТОК БИОЛОГИЧЕСКИХ ЖИДКОСТЕЙ В МЕДИКО-ДИАГНОСТИЧЕСКОЙ ПРАКТИКЕ

Кусакина Мария Валерьевна

Студентка группы 10ЛК1, Медицинский институт ПГУ, г. Пенза

Сорокин Александр Александрович Студент группы 10ЛК2, Медицинский институт ПГУ, г. Пенза

Геращенко Сергей Иванович

Д.т.н., профессор, заведующий кафедрой «Медицинские информационные системы и технологии» ПГУ, г. Пенза

Наиболее актуальной задачей современной медицины является диагностика на ранних стадиях заболевания и выбор оптимальной тактики лечения. Чтобы решить эту задачу требуется оценка состояния биологических тканей и жидкостей человека.

Методы изучения электрохимических и электрических свойств физиологических жидкостей человека, в частности крови, стали широко применяться в последние годы. Такие методы основаны на том, что происходящие в организме человека патологические процессы приводят к изменению свойств клеток биологических жидкостей. Особую роль приобретает экспресс-диагностика.

Биологические жидкости сложно устроены: трудно рассмотреть их структуру, определить молекулярный состав и установить, как функционируют их отдельные элементы. Для изучения биологических жидкостей разработано множество экспериментальных методов, таких как: светлопольная и темнопольная микроскопии, люминесцентная и электронная микроскопии, кондуктометрия и другие. Эти методы позволяют решить многие проблемы, связанные с диагностикой состояния биологических объектов, но сложность аппаратуры для их реализации, длительное время исследований, высокая стоимость оборудования и другие недостатки, характерные для данных методов, создают затруднения для их практического применения.

В последнее время в качестве решения поставленной задачи стали применять электрохимические методы

анализа, которые основаны на измерении электрических параметров биологических объектов при пропускании через них электрического тока. Основные достоинства данных методов заключаются в простоте реализации, низкой стоимости аппаратуры, оперативности использования и безопасности для здоровья человека.

Весьма перспективными методами для исследования биологических жидкостей являются клеточный электрофорез и диэлектрофорез, принадлежащие к классу электрокинетических явлений. Суть этих методов состоит в фиксации и точных измерениях реакций живых клеток при воздействии на них электрических полей. При электрофорезе кулоновское воздействие однородного постоянного поля приводит к перемещению либо деформации жизнеспособных клеток, при диэлектрофорезе - поляризация клеток под действием неоднородного средне- и высокочастотного поля приводит к их перемещениям, агрегации, деформации и распаду. Указанные трансформации клеток анализируются компьютерными программами в ходе автоматической обработки видеозаписи, затем измеренные по ходу обработки величины перемещений, деформации и других характеристик после подстановки в известные уравнения электрофореза или диэлектрофореза позволяют рассчитать электрические, вязкоупругие и диэлектрические клеточные показатели [3, с.118].

Один из новых и наиболее перспективных методов - джоульметрический. Он основан на изучении свойств объектов путём наблюдения за их откликом на внешнее

электрическое воздействие. Для этого в исследуемый объект вводятся электроды, в результате образуется система «электрод - биообъект - электрод», которая становится неким датчиком, способным характеризовать свойства среды, заключаемой в образуемом межэлектродном пространстве. В качестве регистрируемых параметров наиболее часто при этом выступают значения пропускаемого через электроды тока и вызванного им падения напряжения на электродах во время электрического воздействия, т.е. снятии вольтамперных характеристик. Суть данного метода заключается в регистрации происходящих в организме человека патологических процессов, отражающихся на изменении электрохимических свойств клеток исследуемых биологических жидкостей [1].

Устройство включает в себя электрохимическую ячейку с активными электродами, посредством которых осуществляется воздействие на исследуемые биологические жидкости. Принцип действия электрохимической ячейки основан на прохождении тока через электролиты. Электрическое поле создается электролитом. При отсутствии внешнего электрического поля движение ионов носит хаотический порядок. В процессе воздействия поля, помимо хаотического движения, возникает упорядоченное перемещение ионов в направлении поля [2].

В основу джоульметрического метода положено соответствие между работой, совершаемой внешним источником электрической энергии в исследуемом объекте, и изменением состояния исследуемого объекта. Если в качестве внешнего воздействия использовать ток I(г) , а в качестве параметра, характеризующего состояние объекта, изменение межэлектродного напряжения и(г) во

времени, то значения работы Л(г) на временном интервале ^ — ¿2 можно определить на основании следующей

зависимости:

"2

Л(г) = 11 (г )и (г )Ж

(1)

где: - Л(1) - работа, произведённая клеткой;

- 1(1) - ток, действующий на клетки биологических жидкостей;

- и(1) - изменение межэлектродного напряжения.

Значение произведенной работы Л(г) находится на основании обработки зависимостей тока I (г) и напряжения и (г) во времени. Поэтому одновременно с оценкой джоульметрических характеристик в любой момент времени можно получать значение потребляемой объектом мощности ) = I (г) • и (г) и протекающих через ячейку зарядов ) = JI (г . При этом наличие

значений входного воздействия и отклика в виде набора выходных переменных позволяет определять передаточную функцию исследуемой системы и идентифицировать параметры элементов принятых эквивалентных схем замещения.

Проведение экспериментальных исследований, направленных на идентификацию клеток биологических жидкостей в электрическом поле, проходит с помощью диагностического исследовательского комплекса.

Рисунок 1. Общий вид исследовательского комплекса

г

В процессе исследований было выявлено, что электрические свойства крови зависят не только от её способности проводить ток, но и от температуры. С увеличением

температуры возрастает подвижность ионов, и уменьшается вязкость внеклеточной жидкости.

Рисунок 2.1. Перемещения клеток крови при нормальной температуре

Рисунок 2.2. Движение эритроцитов при нормальной температуре

Рисунок 3.1. Перемещения клеток крови при повышенной температуре

В исследованиях установлено, что различные патологические процессы приводят к определенным изменениям ряда этих биофизических показателей в живых клетках (в частности, в эритроцитах). Эти изменения отражаются в конкретных деталях поведения клеток в электрических полях, визуализируя таким образом различные патологии на видеозаписях.

Список литературы: 1. Геращенко С.И. Джоульметрия и джоульметриче-ские системы: теория и приложение: монография. -

Рисунок 3.2. Движение эритроцитов при повышенной температуре

Пенза: Изд-во Пензенского Государственного. Университета, 2000.

2. Геращенко С.И., Волчихин В.И., Никольский В.И., Деревянкин С.С., Лушутин А.М. Диагностический датчик. Описание изобретения к патенту Российской Федерации. А.с. RU2134537 С1. Бюл. # 23, 1999.

3. Рувинский О.Е., Баранова Е.И., Привалова Н.М. Электрохимические методы исследования. // М. -2010. - 154 с.

МЕМБРАННЫЙ ПОТЕНЦИАЛ МИТОХОНДРИЙ ЛИМФОЦИТОВ И ГЕНЕРАЦИЯ СВОБОДНЫХ РАДИКАЛОВ В ПЕРИФЕРИЧЕСКОЙ КРОВИ ПРИ ВНЕБОЛЬНИЧНОЙ ПНЕВМОНИИ У ДЕТЕЙ

Ли Людмила Алексеевна, Лебедько Ольга Антоновна, Ефименко Марина Викторовна, Козлов Владимир Кириллович.

Очный аспирант, Хабаровский филиал ФГБУ «ДНЦ ФПД» СО РАМН - НИИ охраны материнства и детства

В структуре бронхо-легочной заболеваемости детей всех возрастных групп внебольничная пневмония (ВП) по-прежнему занимает одно из ведущих мест. В последние годы отмечается существенное изменение пато-морфоза этого заболевания, что проявляется значительным увеличением числа малосимптомных форм, затяжного и рецидивирующего течения воспалительного процесса [1]. Это обусловливает необходимость дальнейшего поиска молекулярно-клеточных мишеней для фармакологической или иных видов коррекции локального и системного воспаления при ВП у детей.

Структурно-метаболический гомеостаз лимфоцитов имеет большое значение в механизмах повреждения и защиты легочной ткани, течения и исхода воспалительного процесса при ВП [4, 9, 10]. Величина мембранного потенциала митоходрий этих клеток определяет не только функциональную активность лимфоцитов, но и отражает состояние основного пути проведения апоптогенного сигнала. Известно, что высокие внутри- и внеклеточные концентрации свободных радикалов могут запускать механизмы апоптотической гибели. При этом основным

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.