CC BY
1218 Федорина Т.А., Белоконев В.И., Супильников А.А. и др. Морфология внутренних органов и брюшной стенки крыс при синдроме абдоминального компартмента в эксперименте // Морфологические ведомости. -2008. - Т. 1. - № 3-4. - С. 82-83.
19 Чернеховская Н.Е., Шишло В.К., Чомаева А.А. Нарушения микроциркуляции у больных с хронической венозной недостаточностью нижних конечностей // Доктор.Ру. - 2013. - № 2 (80). - С. 28-30.
20 Чочиа П. А. Анализ видеоданных, формируемых капилляроскопом, и измерение динамики кровотока // Информационные процессы. - 2014. - Т. 14. - № 1. - С. 79-86.
21 Чочиа П. А. Обнаружение капилляров на изображениях, формируемых капилляроскопом // Информационные процессы. - 2013. - Т. 13. - № 2. - С. 63-75.
22 Чочиа П.А. Обработка видеоданных, получаемых компьютерным капилляроскопом // Современные информационные технологии и ИТ-образование. - 2014. - № 10. - С. 834-846.
23 Чочиа П.А. Определение параметров капиллярного кровотока на основе анализа видеоданных // Медицинская техника. - 2015. - № 1. - С. 14-18.
Рукопись получена: 28 сентября 2016 г. Принята к публикации: 7 октября 2016 г.
УДК 616-01/09- 616-001.4
ИЗУЧЕНИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ В ТВЕРДОФАЗНЫХ СТРУКТУРАХ СЫВОРОТКИ КРОВИ ЧЕЛОВЕКА И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ЖИВОТНЫХ ПО ДАННЫМ РЕНТГЕНОСПЕКТРАЛЬНОГО МИКРОАНАЛИЗА
© 2016 А.А. Супильников1, С.Н. Шатохина2, Е.В. Нуждин3, А.А. Девяткин4, И.Р. Биктагирова3,
В.Н. Шабалин5, С.В. Дробышев3, С.Н. Юхимец1
1 Частное учреждение образовательная организация высшего образования «Медицинский университет «Реавиз»
2 Государственное бюджетное учреждение здравоохранения «Московский областной научно-исследовательский клинический институт им. М.Ф. Владимирского»
3 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ», Центр коллективного пользования «Прикладные нанотехнологии»
4 Государственное бюджетное учреждение здравоохранения «Самарская городская клиническая больница № 1 им. Н.И. Пирогова»
5Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Научно-исследовательский институт общей патологии и патофизиологии»
Настоящая статья отражает результаты исследований корреляционных взаимосвязей распределения различных химических элементов в структурах твердой фазы сыворотки крови человека и малых экспериментальных животных в условиях нормы и при типовом патологическом процессе - воспалении. Актуальность исследования состоит в том, что воспалительный процесс является одним из наиболее распространенных патологических состояний как в экспериментальной, так и в клинической медицине. Установлены особенности распределения химических элементов в дегидратированных образцах сыворотки крови, а также их взаимодействия в процессе развития патологии.
Ключевые слова: твердофазные структуры сыворотки крови, химические элементы, рентгеноспектральный микроанализ, воспаление.
В настоящее время имеется большое количество публикаций, посвященных проблеме функциональной морфологии биологических жидкостей, что связано с возрастающим интересом авторов к проблеме самоорганизации живой материи [2, 4, 5]. Данный интерес также основан на том, что твердофазные структуры биологических жидкостей содержат в себе комплексную информацию о состоянии обменных процессов и взаимодействиях различных химических элементов между собой [3, 6, 7]. Техническим достоинством применения данной методики является ее воспроизводимость и экономическая доступность [6, 8]. В то же время публикации, посвященные применению высокоточных аналитических методов, позволяющих количественно оценить распределение химических элементов в твердофазных структурах биожидкостей, являются единичными [2, 5].
В связи с этим целью настоящей работы явилось установить корреляционные зависимости в составе химических элементов, входящих в структуры твердой фазы сыворотки крови человека и экспериментальных животных при различных физиологических и патологических состояниях.
Методика выполнения работы. В исследование были включены 32 пациента основной и контрольной групп (основная - 16 пациентов хирургического профиля, проходившие лечение в экстренном порядке с ущемлением грыжи, в контрольную группу были включены 16 пациентов хирургического профиля, проходящие плановое лечение по поводу неущем-ленной грыжи).
Группы экспериментальных животных были сформированы следующим образом: основная группа включала в себя 16 половозрелых самцов белых беспородных крыс, массой 150-200 г, у которых моделировался послеоперационный раневой процесс в условиях натяжения тканей передней брюшной стенки; контрольная группа состояла из 16 аналогичных экспериментальных животных, у которых смоделирован послеоперационный раневой процесс без натяжения тканей передней брюшной стенки.
На предметное стекло наносили каплю исследуемой сыворотки крови в объеме 20 мкл. Капля высушивалась при температуре 20-25 °С, относительной влажности 65-70 % и при минимальной подвижности окружающего воздуха. Продолжительность периода высыхания составляла 24-48 часов. В процессе дегидратации происходило разделение органических и неорганических компонентов капли.
Формирование зон в ограниченном объеме биологической жидкости, имеющем форму, близкую к полусфере происходило по определенным закономерностям. Испарение осуществлялось равномерно по всей открытой поверхности капли и, вследствие того, что полусфера имела разную толщину слоя в центре и на периферии, происходило неравномерное изменение концентрации растворенных веществ.
Для комплексной оценки состояния гомеостаза у человека и лабораторных животных исследовались исходная и суточная фации сыворотки крови, полученные по методике Шабали-на В Н., Шатохиной С.Н. (2009).
Высушенная капля имеет вид пленки и носит название фации. Анализ структурообразующих элементов дегидратированной капли проводился с помощью рентгеноспектрального микроанализа [1], который выполняли на электронно-зондовом микроанализаторе AURIGA Cross Beam с энергодисперсионным спектрометром INCA X-MAX.
Образцы фаций сыворотки крови фиксировались на токопроводящий углеродный скотч на алюминиевый держатель. Перед началом съемки фации сыворотки крови предварительно напыляли углеродным слоем 10-15 нм на установке Quorum Q150T ES для стока заряда и полу-
чения высокоразрешающих микрофотографий. При напылении использовались следующие параметры: ток импульса 60 А, длина импульса 3 сек, число импульсов 3, вакуум 4x1o-4 mBar. Зафиксированные на держатель образцы помещались в камеру электронного микроскопа. Зондирование проводилось с выбранного участка на поверхности исследуемого образца. Для определения структуры поверхности использовались увеличения 100-10000 крат.
В ходе электронно-микроскопического анализа использовались следующие режимы:
• режим SE2 (вторичных электронов) для первичной визуализации общей морфологии покрытия в панорамной съемке, а также для проведения микрозондового количественного и качественного анализа (10 кВ, 180 пА);
• режим BSD (обратно-рассеянных электронов) для наилучшего фазового контраста.
Микрозондовый рентгеноспектральный анализ образцов на базе энергодисперсионного
спектрометра INCA X-Max (чувствительность 127 эВ) включал в себя определение состава образцов, построение спектров.
Методика работы на энергодисперсионном спектрометре заключалась в следующем:
1. Установка оптимального режима набора имп/с, значения мертвого времени (при режиме микроскопа SE2, 10kV, 180pA).
2. Проведение количественной оптимизации по эталону Material: Cobalt. 1mm (0.04in) Dia. Puratronic®. Purity: 99.995 % (metal basis).
3. Набор спектров с 3-8 выбранных участков для получения общей информации о составе образца.
4. Построение спектров, сводных таблиц (весового и атомарного % состава), изображение с участками проведенных спектров, а также общего спектра с разницей элементного состава в образце.
Объект настоящего исследования - дегидратированный образец сыворотки крови - имеет сложную топографию, образованную застывшими структурами белка и кристаллами солей. Толщина образцов в самых тонких участках составляет доли мкм и при анализе объем взаимодействия электронного пучка с веществом выходит за пределы образца - электроны проникают в материал подложки, возбуждая ее.
При определении состава в качестве анализируемых линий были выбраны линии следующих химических элементов: Na, P, S, Cl, K, Ca. Полученные значения интегральных ин-тенсивностей в импульсах (энергия электромагнитного излучения) указанных линий рентгеновского характеристического спектра нормировали на 100.
В зависимости от поставленной задачи анализ выполняли сфокусированным зондом или методом усреднения интенсивности рентгеновского излучения по площади от 1000x1000 мкм до 100x100 мкм.
Рентгеноспектральный микроанализ проводили в Центре коллективного пользования «Прикладные нанотехнологии» Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ».
Результаты и их обсуждение. Исследованию подвергались натурные образцы высушенных капель (фации) и их электронные микрофотографии, полученные в обратно-рассеянных электронах (рис. 1, 2).
Полученные результаты по составу химических элементов фаций сыворотки крови как человека, так и экспериментальных животных подвергали статистической обработке.
Рис. 1. Дегидратированный образец сыворотки крови. СЭМ, РСМА: а - электронное изображение краевой зоны фации в обратно-рассеянных электронах; б - спектр распределения химических элементов
"200шт 1 Электронное изображение 1
Рис. 2. Дегидратированный образец сыворотки крови. СЭМ, РСМА: а - электронное изображение центральной зоны фации в обратно-рассеянных электронах; б - спектр распределения химических элементов
На первом этапе проведения статистического анализа проводили проверку на соответствие нормальному распределению концентраций химических элементов в исследуемых образцах сыворотки крови человека. Для этого использовался одновыборочный критерий Колмогорова - Смирнова. В результате было установлено, что распределение значений элементов №, Р, Б, Са,С1 не отличались от нормального. Для элемента К распределение не соответствует нормальному с достоверностью р = 0,04. В связи с тем, что не все данные соответствовали нормальному распределению, при дальнейшей статистической обработке нами были применены непараметрические методы анализа.
При расчете критерия Манна-Уитни для независимых выборок (основная группа и группа контроля) по критерию сравнения тенденции распределения химических элементов в исходной и суточной фациях были получены значения, представленные в таблицах 1 и 2.
Анализ данных в приведенных таблицах показывает, что в распределении изученных химических элементов в исходной и суточной фациях в основной и контрольной группах достоверных различий не выявлено.
При изучении различий в распределения химических элементов в обеих зонах фации (краевая и центральная зоны) в группах наблюдения выявлены значимые различия по следующим элементам №, Б и К , которые представлены в таблицах 3 и 4.
Это объясняет тот факт, что данные химические элементы входят в состав наблюдаемых морфологических маркеров при различных патологических состояниях.
Таблица 1
Таблица 2
Проверка гипотезы в контрольной группе по распределению химических элементов в исходной и суточной фациях
Нулевая гипотеза
Критерий
Знач.
Критерий II Распределение Ма являетсяМанна-Уитни 1 одинаковым для категорий для
Исх/сут. независимых
выборок
1 .ООО1
Критерий II Распределение Р является Манна-Уитни одинаковым дня категорий для Исх/сут. независимых
выборок
,9261
Критерии II Распределение Э является Манна-Уитни 3 одинаковым для категорий для
Исх/сут. независимых
выборок
Критерий II Распределение С1 является Манна-Уитни 4 одинаковым дня категорий дня
Исх/сут. независимых
выборок
,5901
Критерий II Распределение Кя в л я етс я М а н н а- Уитн и 5 одинаковым дня категорий дня
Исх/сут. независимых
выборок
,7241
Критерий II Распределение С а являетсяМанна-Уитни одинаковым дня категорий дня Исх/сут. независимых
выборок
,690
Проверка гипотезы в основной группе по распределению химических элементов в исходной и суточной фациях
Нулевая гипотеза
Критерий
Знач.
Критерий II Распределение N а я вл я етс яМ а н н а- Уитн и
1 одинаковым дня категорий дня
Исх/сут. независимых
выборок
1 .LILILI1
Критерий II Распределение Р является Манна-Уитни 2 одинаковым дня категорий дня
Исх/сут. независимых
выборок
.959
Критерий II Распределение Э является Манна-Уитни одинаковым дня категорий дня Исх/сут. независимых
выборок
.7981
Критерий II Распределение С1 является Манна-Уитни 4 одинаковым дня категорий дня
Исх/сут. независимых
выборок
.7981
Критерий II Распре дел е н и е К явл я етс я М а н н а- Уитн и 5 одинаковым дня категорий дня
Исх/сут. независимых
выборок
.8781
Критерий II Распределение С а являетсяМанна-Уитни одинаковым дня категорий дня Исх/сут. независимых
выборок
,969
Таблица 3 Проверка гипотезы в контрольной группе по распределению химических элементов в краевой и центрально зонах фации
Нулевая гипотеза
Критерий
Знач.
Критерий II
Распределение Ма является Манна-Уитни 1 одинаковым дня категорий Частил я
фации. независимых
выборок
.0031
Критерий II
Распределение Р является Манна-Уитни одинаковым дня категорий Частила фации. независимых
выборок
.1051
Критерий U
Распределение S является Манна-Уитни одинаковым дня категорий Частил я ■фации. независимых
выборок
.ООО1
Критерий U
Распределение CI является Манна-Уитни одинаковым дня категорий Частил я ■фации. независимых
выборок
1.0001
Критерий II
Распределение К является Манна-Уитни одинаковым дня категорий Частил я ■фации. независимых
выборок
.0651
Критерий II
Распределение С а является Манна-Уитни одинаковым дня категорий Частил я фации. независимых
выборок
,574
Таблица 4 Проверка гипотезы в основной группе по распределению химических элементов в краевой и центрально зонах фации
Нулевая гипотеза Критерий Знач. Решение
1 Критерий и Распределение На является Манна-Уитни одинаковым для категорий Частиля фации. независимых выборок ,0001 Нул е в а я гипотеза отклоняется.
2 Критерий и Распределение Р является Манна-Уитни одинаковым для категорий Част&ля фации. независимых выборок ,105' Нул е в а я гипотеза принимается.
3 Критерий и Распределение Э является Манна-Уитни одинаковым для категорий Частщля фации. независимых выборок ,001' Нул е в а я гипотеза отклоняется.
4 Критерий и Распределение С1 является Манна-Уитни одинаковым для категорий Частщля фации. независимых выборок ,721' Нул е в а я гипотеза принимается.
5 Критерий и Распределение К является Манна-Уитни одинаковым для категорий Частщля фации. независимых выборок ,00!' Нул е в а я гипотеза отклоняется.
е Критерий и Распределение Са является Манна-Уитни одинаковым для категорий Частиля фации. независимых выборок ,7211 Нул е в а я гипотеза принимается.
Примечание. Приводятся асимптотические значимости. Уровень вероятностной ошибки равен 0,05. 1 Рассчитана точная значимость критерия.
При изучении корреляций между химическими элементами внутри групп наблюдения по непараметрическому коэффициенту корреляции Спирмена в краевой и центральной зонах фаций были выявлены следующие взаимосвязи (табл. 5, 6).
Таблица 5
Коэффициент корреляции Спирмена для контрольной группы наблюдения по химическим элементам
Коэффициент корреляции Спирмена № Р Б С1 К Са
№ Коэффициент корреляции 1,000 -0,041 -0,524* -0,197 0,029 -0,238
Знач. (двухсторонняя) 0,880 0,037 0,464 0,914 0,374
Р Коэффициент корреляции -0,041 1,000 -0,571* 0,041 -0,712** 0,462
Знач. (двухсторонняя) 0,880 0,021 0,880 0,002 0,072
Б Коэффициент корреляции -0,524* -0,571* 1,000 -0,050 0,524* -0,556*
Знач. (двухсторонняя) 0,037 0,021 0,854 0,037 0,025
С1 Коэффициент корреляции -0,197 0,041 -0,050 1,000 -0,285 -0,041
Знач. (двухсторонняя) 0,464 0,880 0,854 0,284 0,880
К Коэффициент корреляции 0,029 -0,712** 0,524* -0,285 1,000 -0,550*
Знач. (двухсторонняя) 0,914 0,002 0,037 0,284 0,027
Са Коэффициент корреляции -0,238 0,462 -0,556* -0,041 -0,550* 1,000
Знач. (двухсторонняя) 0,374 0,072 0,025 0,880 0,027
Примечание: * - корреляция значима при вероятностной ошибке 0,05; ** - корреляция значима при вероятностной ошибке 0,01.
Из таблицы 5 видно наличие средней силы прямой корреляционной связи между элементами Б и К (0,524 при р < 0,05), высокая обратная взаимосвязь между Р и К (-0,712 при р < 0,01). Средней силы значимая обратная взаимосвязь присутствует между № и Б (-0,524 при р < 0,05), Р и Б (-0,571 при р < 0,05), Б и Са (-0,556 при р < 0,05), а также между К и Са (-0,550 при р < 0,05).
Таблица 6
Коэффициент корреляции Спирмена для основной группы наблюдения по химическим элементам
Коэффициент корреляции Спирмена № Р Б С1 К Са
№ Коэффициент корреляции 1,000 0,047 -0,797** 0,194 -0,630** -0,340
Знач. (двухсторонняя) 0,863 0,000 0,471 0,009 0,198
Р Коэффициент корреляции 0,047 1,000 -0,429 -0,529* -0,591* 0,512*
Знач. (двухсторонняя) 0,863 0,097 0,035 0,016 0,043
Б Коэффициент корреляции -0,797** -0,429 1,000 -0,012 0,750** -0,038
Знач. (двухсторонняя) 0,000 0,097 0,966 0,001 0,888
С1 Коэффициент корреляции 0,194 -0,529* -0,012 1,000 -0,105 -0,834**
Знач. (двухсторонняя) 0,471 0,035 0,966 0,700 0,000
К Коэффициент корреляции -0,630** -0,591* 0,750** -0,105 1,000 0,027
Знач. (двухсторонняя) 0,009 0,016 0,001 0,700 0,922
Са Коэффициент корреляции -0,340 0,512* -0,038 -0,834** 0,027 1,000
Знач. (двухсторонняя) 0,198 0,043 0,888 0,000 0,922
Примечание: * - корреляция значима при вероятностной ошибке 0,05; ** - корреляция значима при вероятностной ошибке 0,01.
При анализе данных, представленных в таблице 6, нами выявлены следующие значимые зависимости: высокой силы прямая корреляционная связь наблюдалась между элементами Б и К
(0,750 при р < 0,01), обратная взаимосвязь высокой силы между № и Б (-0,797 при р < 0,01), С1 и Са (-0,834 при р < 0,01). Средней силы значимая прямая взаимосвязь присутствует между Р и Са (0,512 при р < 0,05), средней силы обратная зависимость выявлена между Р и С1 (-0,529 при р < 0,05), Р и К (-0,591 при р < 0,05), а также между N и К (-0,630 при р < 0,01).
Следующим этапом статистического анализа было изучение подобных данных у экспериментальных животных. В той же последовательности проводили проверку на нормальность распределения концентраций химических элементов в исследуемых образцах сыворотки крови.
При расчете одновыборочного критерия Колмогорова-Смирнова были выявлены нормальные распределения по следующим химическим элементам: Р, С1, К. Для элементов №, Са, Б распределение не соответствовало нормальному. В связи с этим при дальнейшей статистической обработке нами также были применены непараметрические методы анализа.
При расчете критерия Манна-Уитни для независимых выборок (основная группа и группа контроля) по критерию сравнения распределения химических элементов в исходной и суточной фациях были получены значения, представленные в таблицах 7 и 8.
Таблица 7 Проверка гипотезы в контрольной группе экспериментальных животных по распределению химических элементов в исходной и суточной фациях
Таблица 8 Проверка гипотезы в основной группе экспериментальных животных по распределению химических элементов в исходной и суточной фациях
Нулевая гипотеза
Критерий
Распределение N является
одинаковым для
2 Распределение одинаковым для
N3 является
2 Распределение Мд является одинаковым для
* Распределение Р является одинаковым для категорий срок'
выборок
г Распределение одинаковым для
£ Распределение одинаковым для
С1 является
Распределение К является
одинаковым для
о Распределение одинаковым для
Знач.
Критерий и Манна-Уитни
категории срскйегаЕисииых выборок
,0071
Критерий и Манна-Уитни
категории срок"^^^ выборок
,5741
Критерии II М а н н а - Уитн и
категории срок"^^^ выборок
.0071
Критерий и М а н н а - Уитн и для
'Независимых
.0101
Критерий II Б является Манна-Уитни категорий ср°СзависиНых выборок
,8781
Критерий и Манна-Уитни
категории сро^еза[исииы5{ выборок
,279
Критерий II Манна-Уитни
категории ср°«неза[исииых выборок
Критерии II Са является Манна-Уитни категорий срок^ЕИСИНЫХ выборок
Примечание. Приводятся асимптотические значимости.
1 Рассчитана точная значимость критерия.
Уровень вероятностной ошибки равен 0,05.
Анализ данных в приведенной таблице 7 показывает, что тенденция распределения химических элементов Б, С1, К в исходной и суточной фациях в контрольной группе является идентичной.
Анализ данных в таблице 8 показывает, что статистически значимых различий в распределении изученных химических элементов в исходной и суточной фациях основной не выявлено.
При изучении распределения химических элементов в различных зонах фации (краевая и центральная зоны) в группах наблюдения экспериментальных животных выявлены следующие тенденции, которые представлены в таблицах 9 и 10.
Таблица 9 Проверка гипотезы в контрольной группе экспериментальных животных по распределению химических элементов в краевой и центральной зонах фации
Нулевая гипотеза Критерий Знач. Решение
1 Критерий II Распределение N является Манна-Уитни одинаковым для категорий дня ,1б11 л окал изаци я. н езав и с и м ых выборок Нул е в а я гипотеза принимается.
2 Критерий II Распределение Ма являете я Манна-Уитни одинаковым дня категорий дня .021 локализация. независимых выборок Нулевая гипотеза отклоняется.
3 Критерий II Распределение Мд являете ¡Манна-Уитни одинаковым дня категорий дня .0501 локализация. независимых выборок Нулевая гипотеза отклоняется.
4 Критерий 11 Распределение Р является Манна-Уитни одинаковым дня категорий дня .0211 л о к ал иза ци я. н еза в и с и м ых выборок Нул е в а я гипотеза отклоняется.
5 Критерий 11 Распределение Б является Манна-Уитни одинаковым дня категорий дня .8781 локализация. независимых выборок Нулевая гипотеза принимается.
6 Критерий II Распределение С1 является Манна-Уитни одинаковым дня категорий дня .0281 локализация. независимых выборок Нулевая ги п отеза отклоняется.
7 Критерий II Распределение К является Манна-Уитни одинаковым дня категорий дня .007 л окал изаци я. н езави с и м ых выборок Нулевая ги п отеза отклоняется.
8 Критерий II Распределение Са являетсяМанна-Уитни одинаковым дня категорий дня .0151 локализация. независимых выборок Нулевая гипотеза отклоняется.
Таблица 10 Проверка гипотезы в основной группе экспериментальных животных по распределению химических элементов в краевой и центральной зонах фации
Нулевая гипотеза
Критерий Знач.
Распределение N является 1 одинаковым для категорий локализация.
Критерии и
Манна-Уитни
для
независимых выборок
Распределение Э является 5 одинаковым для категорий локализация.
Распределение К является 7 одинаковым для категорий локализация.
Примечание. Приводятся асимптотические значимости. Уровень вероятностной ошибки равен 0,05. 1 Рассчитана точная значимость критерия.
,5051
Критерий и Распределение N3 являетсяМанна-Уитни 2 одинаковым для категорий для
локализация. независимых
выборок
,0001
Критерии и Распределение Мд являетсаМанна-Уитни 3 одинаковым для категорий для
локализация. независимых
выборок
,02 Г
Критерий II Распределение Р является Манна-Уитни 4 одинаковым для категорий для
локализация. независимых
выборок
,0501
Критерий II
Манна-Уитни
для
независимых выборок
,3281
Критерий и Распределение С1 является Манна-Уитни одинаковым для категорий для локализация. независимых
выборок
,000п
Критерий и
Манна-Уитни
для
независимых выборок
,0101
Критерий и Распределение Са являетсяМанна-Уитни одинаковым для категорий для локализация. независимых
выборок
,0231
С учетом приведенных данных по результатам расчета критерия Манна-Уитни распределение Б в основной и контрольной группах экспериментальных животных является одинаковой, а для Р, С1, К и Са не является одинаковой в краевой и центральной зонах фации. Это объясняет факт того, что в процессе дегидратации имеют место особенности распределения химических элементов в структурах твердой фазы сыворотки крови в физиологических и патологических условиях.
При изучении корреляционных зависимостей между химическими элементами внутри групп наблюдения экспериментальных животных по коэффициенту корреляции Спирмена в краевой и центральной зонах фаций были получены следующие результаты (табл. 11, 12).
Таблица 11
Коэффициент корреляции Спирмена для контрольной группы экспериментальных животных
по химическим элементам
Коэффициент корреляции Спирмена № Р 8 С1 К Са
№ Коэффициент корреляции 1,000 -0,379 0,118 0,871** 0,691** -0,409
Знач. (двухсторонняя) 0,147 0,664 0,000 0,003 0,116
Р Коэффициент корреляции -0,379 1,000 0,056 -0,582* -0,665** 0,976**
Знач. (двухсторонняя) 0,147 0,837 0,018 0,005 0,000
8 Коэффициент корреляции 0,118 0,056 1,000 0,100 0,215 0,062
Знач. (двухсторонняя) 0,664 0,837 0,713 0,425 0,820
С1 Коэффициент корреляции 0,871** -0,582* 0,100 1,000 0,691** -0,565*
Знач. (двухсторонняя) 0,000 0,018 0,713 0,003 0,023
К Коэффициент корреляции 0,691** -0,665** 0,215 0,691** 1,000 -0,706**
Знач. (двухсторонняя) 0,003 0,005 0,425 0,003 0,002
Са Коэффициент корреляции -0,409 0,976** 0,062 -0,565* -0,706** 1,000
Знач. (двухсторонняя) 0,116 0,000 0,820 0,023 0,002
Примечание: * - корреляция значима при вероятностной ошибке 0,05; ** - корреляция значима при вероятностной ошибке 0,01.
При анализе данных, представленных в таблице 10, нами выявлены следующие закономерности: сильная прямая взаимосвязь имелась между Р и Са (0,976 при р < 0,01), высокая прямая корреляционная зависимость наблюдалась между элементами № и С1 (0,871 при р < 0,01), средняя прямая взаимосвязь присутствует между № и К (0,691 при р < 0,01), С1 и К (0,691 при р < 0,01). Высокая обратная взаимосвязь была между К и Са (-0,706 при р < 0,01), средняя обратная зависимость выявлена между Р и К (-0,665 при р < 0,01), Р и С1 (-0,582 при р < 0,05), а также между С1 и Са (-0,565 при р < 0,05).
Таблица 12
Коэффициент корреляции Спирмена для основной группы экспериментальных животных по химическим элементам
Коэффициент корреляции Спирмена № Р 8 С1 К Са
№ Коэффициент корреляции 1,000 -0,512* 0,324 0,847** 0,711** -0,575*
Знач. (двухсторонняя) 0,043 0,222 0,000 0,002 0,020
Р Коэффициент корреляции -0,512* 1,000 -0,795** -0,674** -0,500* 0,980**
Знач. (двухсторонняя) 0,043 0,000 0,004 0,049 0,000
8 Коэффициент корреляции 0,324 -0,795** 1,000 0,632** 0,411 -0,764**
Знач. (двухсторонняя) 0,222 0,000 0,009 0,114 0,001
С1 Коэффициент корреляции 0,847** -0,674** 0,632** 1,000 0,691** -0,726**
Знач. (двухсторонняя) 0,000 0,004 0,009 0,003 0,001
К Коэффициент корреляции 0,711** -0,500* 0,411 0,691** 1,000 -0,564*
Знач. (двухсторонняя) 0,002 0,049 0,114 0,003 0,023
Са Коэффициент корреляции -0,575* 0,980** -0,764** -0,726** -0,564* 1,000
Знач. (двухсторонняя) 0,020 0,000 0,001 0,001 0,023
Примечание: * - корреляция значима при вероятностной ошибке 0,05; ** - корреляция значима при вероятностной ошибке 0,01.
При анализе данных, представленных в таблице 10 нами выявлены следующие закономерности: значимая сильная прямая взаимосвязь имелась между Р и Са (0,980 при р < 0,01), высокой силы прямая корреляционная связь наблюдалась между элементами № и С1 (0,847 при р < 0,01), № и К (0,711 при р < 0,01), средней силы прямая взаимосвязь присутствует между Б и С1 (0,632 при р<0,01), С1 и К (0,691 при р < 0,01). Высокая обратная взаимосвязь была между Р и Б (-0,795 при р < 0,01), Б и Са (-0,764 при р < 0,01), С1 и Са (-0,726 при р < 0,01), средняя обратная зависимость выявлена между № и Р (-0,512 при р < 0,05), № и Са (-0,575 при р < 0,05), а также между Р и К (-0,500 при р < 0,05), К и Са (-0,564 при р < 0,05).
Заключение. Таким образом, нами прослежены основные закономерности распределения химических элементов в твердофазных структурах сыворотки крови человека и экспериментальных животных. Характерной особенностью фаций сыворотки крови человека является наличие статистически значимых корреляционных связей между серой и калием, фосфором и калием, а также натрием и серой как в контрольной, так и в основной группах наблюдения, причем в обеих группах сохраняется и направленность корреляции. Кроме того, нами выявлены значимые корреляционные зависимости в распределении элементов натрия и калия, фосфора и хлора, а также фосфора и кальция, хлора и кальция в основной группе, при отсутствии значимых зависимостей для этих элементов в контрольной группе. В контрольной группе были также выявлены статистически значимые зависимости между калием и кальцием, фосфором и серой, а также серой и кальцием, при отсутствии таковых в основной группе.
В твердофазных структурах сыворотки крови экспериментальных животных была выявлена статистически достоверная взаимосвязь, характеризующаяся наличием корреляционных зависимостей между парами химических элементов, совпадающих по силе и направленности, а именно: фосфор и кальций, натрий и хлор, натрий и калий, хлор и калий как в группе контроля, так и в основной группе. Также были выявлены значимые корреляционные связи в 2 группах экспериментальных животных по направленности между распределением химических элементов: фосфор и калий, фосфора и хлора, хлора и кальция, и также калия и кальция. Кроме того, выявлены несоответствия в распределении между парами химических элементов: натрием и фосфором, натрием и кальцием, фосфором и серой, серой и хлором, серой и кальцием, между которыми в основной группе имелись значимые корреляционные взаимосвязи, а в контрольной группе взаимосвязи были статистически незначимыми. Выявленные особенности распределения химических элементов в фациях сыворотки крови экспериментальных животных требуют детализации в понимании данной закономерности и ее роли в патофизиологии раневого процесса.
В результате проведения работы был обнаружен интересный факт значимой корреляционной зависимости по направленности у фосфора и калия между всеми группами наблюдения у человека и экспериментальных животных.
Безусловно, полученные нами данные требуют дальнейшего изучения для понимания глубинных механизмов, происходящих в процессе самоорганизации сыворотки крови.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1 Лекционные материалы по РЭМ. Лекция 8. РСМА. Режим доступа: Шр://18ш^а1а.ш1818.ги/1Мех.рЬр/1ес1иге8-гет/8-х-гау-8та?81аП=5 (22.11.2016 г.)
2 Рапис Е.Г. Белок и жизнь. Самоорганизация, самосборка и симметрия наноструктурных супрамолекулярных пленок белка. - М.: ЗАО «МИЛТА-ПКП ГИТ», 2003. - С. 29-61.
3 Шабалин В.Н., Шатохина С.Н. Формообразование кристаллических структур биологических жидкостей при различных видах патологии : методические рекомендации Минздрава РФ № 96/165, 1998.
4 Шабалин В.Н., Шатохина С.Н. Морфология биологических жидкостей человека. - М.: Хризостом, 2001. -304 с.
5 Шабалин В.Н., Шатохина С.Н., Девяткин А.А. и др. Морфология жидких сред глаза (новая теория инволютив-ного катарактогенеза) : монография. - М.: Медицина, 2004. - С. 169-171.
6 Шатохина С.Н., Шабалин В.Н. Атлас структур неклеточных тканей человека в норме и патологии. Т. 2. Морфологические структуры сыворотки крови. - М.-Тверь : Триада, 2013. - 238 с.
7 Shatokhina S.N., Shabalin V.H., Yakovlev S.A. Character of Blood Crystallisation as an Integral Index of Organism Homeostasis // Physical Chemical Biol. Med. - 1995. - V.2, № 1. - P. 37-49.
8 Shabalin V.N., Shatokhina S.N. Diagnostic markers in the structures of human biological liquids Singapore Med. J. - 2007. - Vol. 48. - № 5. - P. 440-446.
Рукопись получена: 10 ноября 2016 г. Принята к публикации: 16 ноября 2016 г.
