Введение к работе
Актуальность темы исследования. Развитие любого заболевания сопряжено с нарушением структурно-функциональных свойств тех или иных клеток организма, поэтому большое значение в современной медицине имеет диагностика особенностей структурно-функциональной организации клеточных мембран при различных патологических процессах.
Мембраны эритроцитов являются моделью молекулярной организации плазматических мембран, отражают особенности биохимического строения клеточных мембран различных тканей (Головецкий И.Я. с соавт., 2007).
Внедрение в практическую медицину новых методик терапевтического воздействия требует и новых информативных, доступных, унифицированных и стандартизированных методик исследования.
При введении лекарства в организм человека в крови начинают происходить различные химические реакции и процессы. Такие процессы могут вызывать существенные изменения структуры и функции мембран клеток (Черняев А.П. и др., 2007).
Но на макроуровне они остаются «скрытыми», поскольку период проявления повреждения может достигать нескольких часов или даже суток. В результате повреждений на мембране возникают дополнительные дефекты, которые могут сразу не нарушить функцию клеток, но с течением времени нарушают их.
Выявляя изменение относительного числа скрытых повреждений мембран эритроцитов, можно сделать вывод о побочном характере воздействия лекарственного препарата или какого-либо фактора (Черныш А.М., Козлова Е.К.,2006).
Особую актуальность приобретает детектирование скрытых повреждений мембран клеток крови у наиболее тяжелых больных, находящихся в отделениях интенсивной терапии и при проведении анестезиологического пособия при оперативных вмешательствах.
Изучение механизма действия физико-химических факторов на клеточные мембраны и изыскание оптимальных лекарственных препаратов является актуальным у больных при проведении анестезиологического пособия.
Импульсное электрическое поле, воздействующее на мембраны, способствует выделению интересующих эффектов, позволяет определить их направление в зависимости от концентрации препарата, температуры и других параметров системы (Алексеева П.Ю., 2007).
Метод калиброванной электропорации позволяет оценить степень поражения биологических мембран сразу после воздействия (Мороз В.В., Козлова Е.К., Алексеева П.Ю., Черныш А.М., 2005).
Поэтому изучение эритроцитарных мембран в условиях одновременного воздействия на них инородного химического агента и импульсного электрического поля представляется важным и с научной, и с практической точек зрения.
Необходимость решения этих вопросов определяет актуальность предпринятого исследования, его цель и задачи.
Цель исследования
Определить возможность применения метода электропорации в клинических условиях у разных групп больных для выявления повреждений эритроцитов.
Задачи исследования
1. Изучить возможность применения метода калиброванной электропорации для диагностики повреждений клеточных мембран в клинических условиях.
2. Выявить возрастные особенности состояния мембран эритроцитов у здоровых людей.
3. Определить методом электропорации скрытые повреждения биологических мембран при воздействии препаратов, применяемых в анестезиологической практике.
4. Исследовать воздействие курса гамма-облучения при раке молочной железы на функциональное состояние мембран эритроцитов.
5. Провести сравнительный анализ состояния мембран эритроцитов в зависимости от степени отравления этанолом.
Научная новизна работы
Впервые в клинических условиях применен метод электропорации для определения функционального состояния мембран эритроцитов.
Впервые проведена оценка влияния ряда анестезиологических средств на мембрану эритроцитов.
Впервые отмечено три варианта изменений функционального состояния мембран эритроцитов при воздействии различных фармпрепаратов: укрепление мембран в 39,5% случаях, негативное воздействие на мембраны - у 34,2% больных и в 26,3% - практически изменений не было.
Впервые показана степень изменения функционального состояния эритроцитарных мембран под воздействием лекарственных препаратов, этанола, гамма-терапии при злокачественных новообразованиях.
Практическая значимость работы
Определена возможность использования метода выявления «скрытых» повреждений мембран эритроцитов в качестве диагностического для исследования степени повреждения мембран и выбора анестезиологических средств для обеспечения адекватного общего обезболивания пациентов.
Предложенная модель может быть использована для оценки и количественного анализа степени повреждающего воздействия препаратов на мембраны.
Данный метод исследования действия различных факторов на биологические мембраны в сочетании с импульсным электрическим полем может быть применен в практической медицине, анестезиологии-реаниматологии и других медицинских специаль-ностях: для мониторинга за состоянием эритроцитов в ходе общей анестезии и интенсивной терапии.
Основные положения, выносимые на защиту
-
Предлагаемый метод исследования результатов воздействия на биологические мембраны с помощью калиброванного импульсного электрического поля позволяет оценивать скрытые повреждения мембран эритроцитов через 1-30 мин после воздействия.
-
Анестезиологические препараты вызывают нестабильный ответ биологических наноструктур (в частности, мембран эритроцитов).
-
При воздействии импульсного поля на биологические мембраны определены концентрации ряда анестезиологических препаратов и терапевтических воздействий, уменьшающие и увеличивающие скрытые структурные дефекты мембраны.
-
В результате действия ряда факторов (или их высокой дозы) на мембраны уменьшается пороговый потенциал их электрического пробоя.
-
Предложенный метод позволяет оценить степень воздействия на мембраны различных препаратов в разных концентрациях (1-100 мкл/мл суспензии).
-
Данная методика позволяет оценить изменения функционального состояния клеточных мембран в зависимости от возраста исследуемого.
Апробация работы
Основные положения и результаты диссертационной работы были представлены и обсуждены на:
1. Всероссийской научной конференции с международным участием, посвященная 70-летию ГУ НИИ общей реаниматологии РАМН, Москва, 2006;
2. XIV Российском Национальном конгрессе «Человек и лекарство», Москва, 2007;
3. 5-ой научно-практической конференции «Безопасность больного в анестезиологии-реаниматологии», Москва, 2007;
4. European Association for Red Cell Research , 16th Meeting, London, 2007;
5. 10-ой научно-практической конференции «Диагностика и лечение нарушений регуляции сердечно-сосудистой системы», Москва, 2008; 6. 3-ем съезде токсикологов России, Москва, 2008;
7. 5-ой Российской конференции «Гипоксия: механизмы, адаптация, коррекция», Москва. 2008;
8. Научно-практической конференции «Современные методы диагностики и лечения в экспериментальной и клинической реаниматологии», Москва, 2008;
9. 11-ой научно-практической конференции «Диагностика и лечение нарушений регуляции сердечно-сосудистой системы», Москва, 2009;
10. 16 kongres slovenskch anesteziolgov s medzinrodnou ast'ou. Piet'any, 2009,
11. 17-th International Symposium, Italy, April 2009;
12. Научно-практической конференции «Современные методы диагностики и лечения в реаниматологии», Москва, 2009;
13. 12-ой научно-практической конференции «Диагностика и лечение нарушений регуляции сердечно-сосудистой системы». Москва, 2010
Внедрение результатов в клиническую практику
Основные результаты проведенных исследований внедрены в клиническую практику отделений анестезиологии, токсикореанимации, общей онкологии, Московской городской клинической больницы №33 им. проф. А.А. Остроумова.
Результаты исследований используются при подготовке практических занятий и лекций для студентов, ординаторов и врачей анестезиологов-реаниматологов в НИИ общей реаниматологии им. В.А. Неговского РАМН, на кафедре анестезиологии и реаниматологии ГОУ ВПО МГМСУ Росздрава.
Публикации результатов исследования
По материалам диссертации опубликовано 17 научных работ, из них 5 - в журналах, входящих в Перечень ведущих рецензируемых журналов и изданий, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание ученой степени доктора и кандидата наук.
Степень личного участия в работе
Личное участие аспиранта в разработке проблемы составляет 80% и основано на личном участии в применении метода электропорации для выявления повреждений эритроцитов; внедрении в клиническую практику разработанных рекомендаций; проведении медико-статистического анализа полученных результатов; оформлении научных статей и выступлениях на научно-практических конференциях и конгрессах; написании и оформлении диссертационной работы.
Объем и структура диссертации
Диссертация изложена на 145 страницах компьютерного текста и состоит из введения, обзора литературы, 3-х глав собственных исследований, заключения, выводов и практических рекомендаций и иллюстрирована 10 таблицами, 15 диаграммами и 37 рисунками. Указатель литературы включает 246 источников, из них 133 отечественных и 113 иностранных авторов.