Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Обзор литературы 9
1.1 Кожа, ее строение и функции 9
1.2. Общие сведения о креатинине 16
1.2.1. Физико - химические свойства креатинина 16
1.2.2. Биохимические особенности креатинина 17
1.3. Клиренс креатинина и его значение 22
1.4. Методы определения креатинина 26
1.5. Соотношение экскреции креатинина и некоторых метаболитов 31
1.6. Общие сведения о мочевине 32
1.7. Мочевина - конечный продукт азотистого обмена 34
1.8. Биологические функции мочевины 37
1.8.1. Осмотическая функция 38
1.8.2. Действие мочевины на белки 39
1.8.3. Действие мочевины на ферменты 45
1.9. Аминокислоты - важнейшие метаболиты азотистого обмена 46
1.10. Методы определения аминокислот в биологических объектах 49
1.11. Строение и свойства урокановой кислоты 54
ГЛАВА 2. Объект и методы исследования 57
2.1. Цель и задачи исследования 57
2.2. Методы забора проб кожного экскрета 58
2.2.1. Адсорбция с помощью полосок хроматографической или фильтровальной бумаги 58
2.2.2. Смыв экскрета с поверхности кожи 60
2.2.3. Экстракция с помощью растворителя 60
2.3. Методы исследования кожного экскрета 61
2.4. Методика эксперимента 63
2.4.1. Исследование экскреции креатинина кожей человека 63
2.4.2. Изучение кожной экскреции мочевины 65
2.4.3. Исследование содержания аминокислот в кожном экскрете человека 67
2.4.4. Фотоколориметрический и хроматографический методы обнаружения
гистидина и урокановой кислоты в кожном экскрете 69
2.5. Статистическая обработка экспериментальных данных 70
ГЛАВА 3. Исследование экскреции кожей креатинина и мочевины 72
3.1. Исследование зависимости кожной экскреции креатинина от уровня физической подготовки и пола 72
3.1.1. Изучение влияния физических нагрузок на экскрецию креатинина кожей у спортсменов (тяжелоатлетов и баскетболистов) 72
3.1.2. Изучение влияния физических нагрузок на экскрецию креатинина кожей в зависимости от пола 74
3.2.Содержание мочевины в кожном экскрете в зависимости от возраста 76
3.3.Со держание мочевины в кожном экскрете в зависимости от пола 78
ЗАВлияние физических нагрузок на экскрецию мочевины кожей 79
3.5.Влияние экологических факторов на экскрецию мочевины кожей 80
ГЛАВА 4. Исследование экскреции кожей аминокислот и урокановой кислоты - 85
4.1. Содержание аминокислот в кожном экскрете в зависимости от возраста и пола 85
4.2. Влияние физических нагрузок на экскрецию аминокислот кожей 87
4.3. Изучение кожной экскреции гистидина и урокановой кислоты 92
4.4. Простой метод разделения изомеров урокановой кислоты 94
Заключение 98
Выводы 101
Список использованных источников 103
- Биохимические особенности креатинина
- Адсорбция с помощью полосок хроматографической или фильтровальной бумаги
- Изучение влияния физических нагрузок на экскрецию креатинина кожей в зависимости от пола
- Влияние физических нагрузок на экскрецию аминокислот кожей
Введение к работе
Актуальность проблемы. Биохимические и физиологические основы метаболизма различных органов человека и организма в целом занимают одно из центральных мест современной биохимии и смежных с ней наук. Это важно не только с позиций научного интереса, но и с точки зрения практического применения знаний об обмене веществ для решения насущных вопросов жизни и деятельности людей, в частности для профилактики и лечения многих заболеваний. Достижения в этой области к настоящему времени довольно значительны благодаря возможностям современного биохимического анализа различных биологических сред, прежде всего, анализа крови и мочи (Зайчик, 2000; Камышников, 2000).
Следует отметить, что в последние десятилетия все большее внимание со стороны физиологов, биохимиков и других специалистов, изучающих обмен веществ человека, уделяется новым, неинвазивным методам биохимического анализа (Caspers, 2001). Эти методы имеют преимущества в том, что их использование полностью исключает возможность инфицирования человека и снижает до минимума стрессовое воздействие при взятии проб биологического материала для анализов. Внедрение неинвазивных методов в практику аналитической биохимии является одним из приоритетных направлений современной физиологии, биохимии и медицины.
Так в этой связи известны успехи внедрения в практику биохимических анализов слезной жидкости (Сомов, 1994; Киселева, 1995; Сорокин, 1997; Ган-ковская, 1998; Козлов, 2001; Хышиктуев, 2005, 2006), слюны (Коробейникова, 2001; Губина, 2001; Храмов, 2002; Чубирко, 2005). Весьма эффективным в этом отношении мог бы оказаться и кожный экскрет.
Вопросам биохимии, физиологии и гигиены кожи уделялось определенное внимание еще с давних времен. Однако подлинно научные основы эти на-
правления приобрели лишь в 18-19 веках (Орлов, 1884; Ломиковский, 1898). Это отчасти объясняется тем, что в отличие от других органов коже уделялось незаслуженно скромное внимание.
Практическая значимость изучения строения и функционирования кожи человека первоначально была связана с потребностями медицины и гигиены. Лишь в последующем в связи с внедрением современных методов исследования стали развиваться направления, связанные с изучением строения и функционирования кожи в целом и отдельных ее составляющих, а также биохимических аспектов, связанных с кожной экскрецией.
Через кожные покровы, как это было показано ранее (Куно,1961), удаляются различные продукты азотистого, углеводного обмена. Среди них и те, которые, так или иначе, вредны для организма: углекислый газ, аммиак, мочевина, вода, минеральные соли и другие.
Однако было установлено, что кроме указанных конечных продуктов метаболизма через кожные покровы экскретируются и необходимые для организма вещества. Это такие соединения, как молочная кислота (Храмов, 1995; Савин, 1998; Перфильева, 1999; Овчинников, 2006), глюкоза (Храмов, 1996), фосфаты (Храмов, 2005) и даже аминокислоты (Павельски, 1964). Все это указывает на то, что кожа - довольно сложный и малоизученный орган выделения, который требует пристального внимания со стороны исследователей.
Поэтому исследование экскреции различных метаболитов и биологически активных веществ через кожные покровы - весьма актуальная проблема современной биологической химии и смежных с ней наук. Это связано не только с малой изученностью процессов кожной перспирации, но и с большим практическим аспектом применения результатов этого исследования.
Цель и задачи исследования. Целью настоящей диссертационной работы явилось систематическое изучение экскреции через кожные покровы человека некоторых важных продуктов азотистого обмена.
Для достижения этой цели нами были поставлены следующие задачи:
Разработать удобные методы забора проб кожного экскрета для последующего количественного определения в них продуктов азотистого обмена.
Предложить доступные и легко воспроизводимые приемы и методики для анализа азотистых метаболитов в кожном экскрете человека.
Исследовать (охарактеризовать количественно) экскрецию через кожные покровы человека таких важных конечных и промежуточных продуктов азотистого метаболизма, как креатинин, мочевина, аминокислоты, урокановая кислота.
Выявить закономерности влияния на кожную экскрецию указанных веществ таких факторов, как возраст, пол, физические нагрузки, а в ряде случаев также и экологических условий.
Оценить возможность применения метода электрофореза на бумаге для разделения цис- и транс- изомеров урокановой кислоты.
Научная новизна. Впервые систематически изучено влияние различных факторов на экскрецию кожей человека некоторых метаболитов азотистого обмена. Показано, что кожная экскреция креатинина зависит от физических нагрузок. Выявлена зависимость экскреции мочевины через кожу от возраста, пола, физических нагрузок; получены достоверные сведения о влиянии экологических условий на экскрецию мочевины. Экспериментально доказано, что выведение аминокислот через кожные покровы не зависит от вышеназванных условий. Предложены удобная процедура определения урокановой кислоты в кожном экскрете и простой метод разделения ее геометрических изомеров.
Практическая значимость. Практическая значимость настоящего диссертационного исследования состоит в расширении и углублении знаний о кожной экскреции человека как достаточно сложном и требующем детального изучения явлении. Экспериментальные результаты настоящей работы могут быть использованы для контроля физической тренированности спортсменов,
для определения влияния условий внешней среды на организм человека, а также в диагностических целях. Предложенный нами метод может быть применен для разделения цис- и транс-изомеров урокановой кислоты.
Материалы диссертационной работы используются в учебном процессе на зооветеринарном и агрономическом факультетах Волгоградской государственной сельскохозяйственной академии, а также в практике преподавания элективных курсов по химическим дисциплинам в средней школе.
Апробация работы. Материалы диссертации докладывались и обсуждались на международных, региональных и внутривузовских конференциях. Они были представлены на VI Региональнаой конференции молодых исследователей Волгоградской области (Волгоград, 2001 г.); Международных конференциях студентов и аспирантов по фундаментальным наукам «Ломоносов - 2005» (Москва, МГУ, 2005 г), «Ломоносов - 2006» (Москва, МГУ, 2006 г) и «Ломоносов - 2007» (Москва, МГУ, 2007 г); Международной научно - технической конференции «Наука и образование - 2006» (Мурманск, МГТУ, 2006 г); XVI Российской молодежной научной конференции, посвященной 85-летию со дня рождения профессора В. П. Кочергина (Екатеринбург, 2006 г).
Основные положения, выносимые на защиту.
Количественное содержание креатинина в кожном экскрете человека зависит от уровня физической подготовки, общей мышечной массы и не зависит от пола.
Уровень мочевины в кожных выделениях изменяется взависимости от возраста, пола, физических нагрузок, и экологических условий.
На кожную экскрецию аминокислот не влияют различные факторы: возраст, пол, физические нагрузки.
В кожном экскрете обнаружен гистидин и урокановая кислота, представленная цис - и транс — изомерами, которые можно разделить с помощью электрофореза на бумаге.
Публикации. Основные результаты настоящей диссертационной работы изложены в 11 публикациях: 7 статьях и 4 тезисах.
Структура и объем работы. Диссертация изложена на 120 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части и обсуждения результатов, заключения, выводов, списка литературы (160 источников). Иллюстрационный материал включает 14 рисунков и 20 таблиц.
Биохимические особенности креатинина
Большинство ядовитых газов через кожу не проникает, кроме кожно-нарывных отравляющих веществ - иприта, люизита, и др. Лекарства всасываются через кожу по-разному. Морфин всасывается легко, а антибиотики в незначительном количестве.
Всасывающая способность кожи усиливается после разрыхления и слу-щивания рогового слоя эпидермиса компрессами, теплыми ваннами. При смазывании кожи различными жирами всасывающая способность кожи усиливается.
Выделительная функция. Выделительная функция кожи осуществляется посредством работы потовых и сальных желез. Количество выделяемых через потовые и сальные железы веществ зависит от пола, возраста, характера питания и различных факторов окружающей среды. При ряде заболеваний почек, печени, легких выделение веществ, которые обычно удаляются почками (ацетон, желчные пигменты и др.), увеличивается.
Потоотделение осуществляется потовыми железами и происходит под контролем нервной системы. В состав пота входят вода, органические вещества (0,6% ), хлористый натрий (0,5%), примеси мочевины, холена и летучих жирных кислот. В среднем за сутки потовые железы выделяют 700 - 1300 мл пота.
Интенсивность потоотделения зависит от температуры окружающей среды, общего состояния организма. Потоотделение увеличивается при повышении температуры воздуха, при физической нагрузке. Во время сна и отдыха потоотделение уменьшается (Куно, 1961).
Кожное сало выделяется сальными железами кожи. Кожное сало (не путать с подкожно-жировой клетчаткой!) на 2/3 состоит из воды, а на 1/3 - из аналогов казеина, холестерола (органических веществ) и некоторых солей. С кожным салом выделяются жирные и неомыляемые органические кислоты и продукты обмена половых гормонов. Максимальная активность сальных желез кожи начинается с периода полового созревания до 25-летнего возраста; затем активность сальных желез несколько уменьшается (Скрипкин, 1983). Терморегулирующая функция. В процессе жизнедеятельности организма вырабатывается тепловая энергия. Главные источники тепла в нашем теле - работа внутренних органов, например, сердца и почек, которые постоянно трудятся. Тепло, порождаемое этими органами, уносится кровью и равномерно распределяется по всему телу.
При этом организм поддерживает постоянную температуру тела, необходимую для нормального функционирования внутренних органов, независимо от колебаний внешней температуры (Gillen, 1999). Процесс поддержания постоянной температуры тела называется терморегуляцией. На 80% теплоотдача осуществляется через кожу путем испускания лучистой тепловой энергии, тепловыделения и испарения пота. Слой подкожной жировой клетчатки, жировая смазка кожи являются плохим проводником тепла, поэтому препятствуют избыточному поступлению тепла или холода извне, а также излишней потере тепла (Чернуха, 1982; Слынь-ко, 1973). Рассматриваемая функция кожи заметно снижается при её увлажнении, что приводит к нарушению терморегуляции. При повышении температуры окружающей среды происходит расширение кровеносных сосудов кожных покровов - кровоток кожи усиливается. При этом повышается потоотделение с последующим испарением пота и усиливается теплоотдача кожи в окружающую среду. При понижении температуры окружающей среды происходит рефлекторное сужение кровеносных сосудов кожи; деятельность потовых желез угнетается, теплоотдача кожи заметно уменьшается. Терморегуляция кожи - сложный физиологический акт. В нем принимают участие нервная система, гормоны эндокринных желез организма. Температура кожи зависит от времени суток, качества питания, физического состояния организма, возраста человека, других факторов. За сутки, в среднем, человек выделяет 2600 калорий тепла. Температура кожи человека на разных её участках неодинакова и колеблется от 31,1 до 36 С. В глубоких кожных складках (подмышечная впадина), она достигает 37 С (в норме). Метаболическая функция. В коже человека происходит обмен углеводов, белков, жиров и витаминов, водный и солевой обмен. Это сложные процессы, в результате которых организм получает необходимые ему питательные вещества. По интенсивности водного, солевого и углекислотного обмена кожа незначительно уступает печени и мышцам. Кожа интенсивнее накапливает и отдает большее количество воды по сравнению с другими органами. Например, она выделяет воды вдвое больше, чем легкие. Подкожная жировая клетчатка является мощным складом питательных веществ, которые организм расходует в периоды недостаточного поступления питательных веществ с пищей. Сенсорная функция. Одна из самых важных функций кожи - обеспечивать нам чувство осязания. Очень хорошо об этом сказал Вернер Гитт: «Наиболее важным качеством нашей кожи есть то, что она содержит в себе наше чувство осязания. Это осязание очень сложно изучить. Все остальные наши чувства имеют отдельный, определенный и ответственный за него орган, который можно изучить. Но кожа человека раскинулась по всему телу и ее нельзя размежевать или "отключить". Ученые, наблюдая за слепыми людьми, могут узнать много о зрении. Это также касается и изучения глухих людей для того, чтобы больше узнать о слухе. Но это просто невозможно сделать с чувством осязания» (Вернер, 1999). Кожа является большим рецепторным полем, посредством которого организм связан с внешней средой. Нервные рецепторы и волокна (афферентные и эфферентные) непосредственно соединяют кожу с нервной системой и внутренними органами. Кожа содержит различные типы рецепторов. Все рецепторы кожи являются специализированными. Однако, все они имеют много общего и отвечают на энергию внешнего сигнала, генерируя потенциалы действия.
Иммунологическая функция. Сравнительно недавно было установлено, что кожа - важный и неотъемлемый компонент иммунной системы; она активно участвует в иммунном гомеостазе, а также играет роль органа иммуногенеза. В реализации иммунологических функций ведущая роль принадлежит Т-клеткам (лимфоцитам) и клеткам Лангерганса. Т-клетки могут иммунологически дифференцироваться в коже и являться носителем трансплантационных антигенов, участвовать в образовании антител, выделять лимфакины. Клетки Лангерганса функционируют в основном как эпидермальные макрофаги. Они захватывают из внешней среды антигены, перерабатывают их или удерживают на своей поверхности, участвуя, таким образом, в иммунологической памяти.
Адсорбция с помощью полосок хроматографической или фильтровальной бумаги
Кожа служит важнейшим органом выделения. Через нее выделяется (экс-кретируется) значительное количество разнообразных продуктов углеводного и азотистого обмена, а также многие неорганические вещества.
Кожный экскрет, как известно, является одной из важнейших биологических сред. Наряду с такими биологическими жидкостями, как кровь, лимфа, моча, слюна, кожный экскрет может служить надежным инструментом для выявления физиологического состояния человека в норме и при патологии.
Следует, однако, отметить, что для решения указанных выше задач чаще всего используются данные анализа крови и мочи, а экскретируемая кожей жидкость неоправданно оказывается без должного внимания со стороны исследователей. Причиной такого положения на наш взгляд служит не только факт недооценки роли кожной экскреции в выявлении особенностей функционирования организма, но и недостаточно разработанные методы забора проб экскрета с поверхности кожи и его анализа.
Поэтому при выполнении настоящего исследования нами должное внимание было уделено разработке простых и удобных методов взятия проб экскрета с поверхности кожи. В связи с этим мы обобщили имеющиеся данные и предлагаем несколько таких методов, каждый из которых по-своему удобен в техническом исполнении и может быть применен в биохимическом анализе выделений кожи (Храмов и др., 1995,1996, 2000,2001, 2005,).
Для анализа зависимости экскреции креатинина, мочевины, аминокислот, урокановой кислоты от уровня физической полготовки, пола, возраста, влияния экологических факторов использовали кожный экскрет, забор которого производился у спортсменов тяжелоатлетов и баскетболистов до и после тренировки, у студентов (юношей и девушек) математического и естественно - географического факультетов ВГПУ, агронамического и зооветеринарного факультетов ВГСХА до и после занятий комплексом физических упражнений (среди студентов не было лиц профессионально занимающихся спортом), а также у учащихся школ г. Волгограда и области (до и после уроков физкультуры), у сотрудников кафедр химии ВГПУ и ВГСХА.
Один из таких методов основан на использовании полосок фильтровальной бумаги, которые прикладываются на определенные участки кожи тела человека. Эти полоски могут быть приготовлены из обычной фильтровальной бумаги или из хроматографической бумаги. В последнем случае результаты более достоверны, так как состав и толщина хроматографической бумаги в любых ее участках практически одинаковы (Храмов и др., 1995, 2005).
Полоски должны быть строго определенного размера, что необходимо для расчета площади экскретируемой поверхности кожи человека. Размеры полосок могут быть различными, все зависит от того, количество какого из метаболитов кожного экскрета требуется определить. Чем меньше концентрация определяемого вещества в кожных выделениях, тем большая поверхность кожи необходима для забора проб, следовательно, тем большего размера должны быть полоски фильтровальной бумаги. Данные эксперимента показали, что наиболее оптимальными их размерами для исследований кожного экскрета являются 1x6см , 2x4 см , 3x6 см .
Для забора жидкости с поверхности кожи используются открытые участки тела. Таковыми могут быть, например, участки кожи ладоней, лба, шеи. При этом полоски фильтровальной (или хроматографической) бумаги предварительно смачиваются подходящим растворителем.
В зависимости от природы определяемого вещества в кожном экскрете в качестве растворителей могут применяться как неорганические, так и органические растворители. Поскольку многие вещества способны проникать через кожные покровы, растворитель должен быть, прежде всего, безвредным для организма. Чаще всего это вода и этиловый спирт, а в некоторых случаях рекомендуем использовать смеси этанола с хлороформом (соотношения 10:1, 5:1, 3:1 соответственно). Такие смеси легко растворяют даже жироподобные вещества и могут быть рекомендованы для их экстракции из кожных выделений.
Полоски бумаги, смоченные растворителем, накладываются на поверхность кожи с помощью пинцета и выдерживаются до подсыхания. Затем в них с помощью тех или иных методов (химических, физико-химических, в частности, нами широко использован метод фотоэлектроколориметрического определения) определяются интересующие исследователя метаболиты.
Указанный метод позволяет произвести забор проб кожного экскрета с любого участка поверхности кожи, и явился основным в наших исследованиях.
Другой предлагаемый нами метод забора кожного экскрета менее универсален, но также прост в исполнении. Он позволяет получить смыв с поверхности кожи фалангов пальцев (Храмов и др., 1996,2000, 2005).
Для этого в небольшой химический стакан наливают точно отмеренный объем воды (или какого-либо другого растворителя) и опускают туда одну-две фаланги пальцев на 2-3 мин. Затем во взятой пробе кожного экскрета делают аналитические определения.
При этом площадь фалангов пальцев предлагаем рассчитывать таким образом: поскольку разверткой пальца является трапеция, а ее площадь, как известно, равна произведению длины средней линии на высоту, то и площадь экстрагируемой поверхности пальца вычисляется как произведение длины окружности средней части пальца на длину погруженной в растворитель фаланги пальца. Указанный метод также использован нами при выполнении настоящего исследования.
Изучение влияния физических нагрузок на экскрецию креатинина кожей в зависимости от пола
В заключении отметим, что поставленная перед нами цель настоящей диссертационной работы была успешно выполнена. В процессе исследований были предложены простые и удобные методы забора проб кожного экскрета, которые использовались для аналитического определения азотистых метаболитов, содержащихся в кожных выделениях. Результаты проведенных исследований зависимости кожной экскреции креатинина свидетельствуют о том, что у всех тестируемых групп количественное содержание креатинина в выделениях кожи возрастает после физических нагрузок. У спортсменов тяжелоатлетов исходный уровень креатинина повышен по сравнению с уровнем креатинина других групп обследуемых. Можно предположить, что количество экскретируемого кожей креатинина так же, как и концентрация его в крови и уровень его выделения с мочой, зависит от мышечной массы тела. Кроме того, установлено, что изменение концентрации креатинина в кожном экскрете после физической нагрузки происходит одинаково у всех обследуемых групп и не зависит от содержания креатинина в покое. Выявлены также некоторые различия в выделении креатинина разными участками тела (лоб, шея). Так как экскреция креатинина зависит от объема и активности мышечной массы, то подобное исследование может представлять интерес для спортивной медицины: поиск корреляции между физическими нагрузками и кожной экскреции креатинина. Статистический анализ полученных данных дал возможность заключить, что существенных различий в количестве экскретируемого кожей креатинина в зависимости от пола не наблюдается. Это позволило сделать вывод о том, что количество выделяемого кожей креатинина не зависит от пола. В настоящей работе исследована зависимость содержания мочевины в кожном экскрете человека от таких факторов, как возраст, пол, физическая нагрузка, экологические факторы. В случае изучения влияния физической нагрузки на кожную экскрецию мочевины пробы брались до начала физической нагрузки (перед уроком физкультуры) и после физической нагрузки (после урока физкультуры). В эксперименте участвовали школьники 1-го, 6-го, 9-го классов. На основе проведенной работы были выявлены следующие факты. Во-первых, полученные экспериментальные данные свидетельствуют о том, что содержание мочевины в кожном экскрете изменяется в зависимости от возраста. Например, у учащихся 6-го класса ее содержание значительно выше, чем у учащихся 1-го и 9-го классов. Предполагаем, что это связано с тем, что в возрасте 12-14 лет начинается период активного полового созревания. В результате увеличивается скорость обмена веществ в организме, что приводит к большей секреции мочевины и выведению ее из организма. Проведенная статистическая обработка материала убеждает в достоверности полученных результатов. Во-вторых, исследования и статистическая обработка результатов достоверно указывает на различие в содержании мочевины в кожном экскрете у мальчиков и девочек 7 - 8-летнего возраста (учащиеся 1 класса): количество мочевиныу мальчиков значительно превосходит содержание мочевины на коже девочек. Предположительно это связано с большей подвижностью мальчиков по сравнению с девочками. Подобной зависимости у обследуемых 9-ого класса установить не удалось. Вероятно, это связано с тем, что к этому возрасту интенсивность полового созревания у юношей и девушек приблизительно достигает одного уровня и различия в азотистом обмене, связанном с экскрецией мочевины через кожные покровы, не носят достоверного характера. В-третьих, установлено, что физическая нагрузка способствует увеличению содержания мочевины в кожном экскрете, что, безусловно, связано с повышением обмена веществ в организме во время физической работы. В результате изучения влияния экологической ситуации на экскрецию мочевины кожей, были полученные экспериментальные данные которые свидетельствуют о том, что содержание мочевины в кожном экскрете находится в тесной зависимости от экологической ситуации, сложившейся на территории области проживания обследуемых. В экологически неблагоприятных районах уровень экскреции мочевины был довольно высоким. Вероятно, это связано с нарушением азотистого обмена и некоторых функций кожи, в частности, защитной функции (снижение бактерицидных свойств). В данном диссертационном исследовании было изучено содержание аминокислот в кожном экскрете в зависимости от возраста, пола и физических нагрузок. Анализ полученных данных позволяет констатировать, что количество аминокислот, экскретируемых кожей, не зависит от возраста,пола и физических нагрузок. При сравнении уровня аминокислот на коже на разных участках существенных различий не замечено, что позволяет говорить о том, что количественный состав аминокислот на коже на разных участках тела относительно постоянен.
В настоящей работе было проведено определение количественного содержания урокановой кислоты и гистидина в смывах с кожи человека и предложен способ разделения геометрических изомеров урокановой кислоты, который может быть рекомендован к использованию в практике биохимических медицинских лабораторий, изучающих азотный обмен у человека и животных, а также процессы перспирации метаболитов через кожу человека. Например, при исследовании ферментов гистидазы и уроканазы и других, связанных с обменом гистидина и урокановой кислоты.
Влияние физических нагрузок на экскрецию аминокислот кожей
Во-первых, полученные экспериментальные данные свидетельствуют о том, что содержание мочевины в кожном экскрете изменяется в зависимости от возраста. Например, у учащихся 6-го класса ее содержание значительно выше, чем у учащихся 1-го и 9-го классов. Предполагаем, что это связано с тем, что в возрасте 12-14 лет начинается период активного полового созревания. В результате увеличивается скорость обмена веществ в организме, что приводит к большей секреции мочевины и выведению ее из организма.
Проведенная статистическая обработка материала убеждает в достоверности полученных результатов.
Во-вторых, исследования и статистическая обработка результатов достоверно указывает на различие в содержании мочевины в кожном экскрете у мальчиков и девочек 7 - 8-летнего возраста (учащиеся 1 класса): количество мочевиныу мальчиков значительно превосходит содержание мочевины на коже девочек. Предположительно это связано с большей подвижностью мальчиков по сравнению с девочками.
Подобной зависимости у обследуемых 9-ого класса установить не удалось. Вероятно, это связано с тем, что к этому возрасту интенсивность полового созревания у юношей и девушек приблизительно достигает одного уровня и различия в азотистом обмене, связанном с экскрецией мочевины через кожные покровы, не носят достоверного характера.
В-третьих, установлено, что физическая нагрузка способствует увеличению содержания мочевины в кожном экскрете, что, безусловно, связано с повышением обмена веществ в организме во время физической работы.
В результате изучения влияния экологической ситуации на экскрецию мочевины кожей, были полученные экспериментальные данные которые свидетельствуют о том, что содержание мочевины в кожном экскрете находится в тесной зависимости от экологической ситуации, сложившейся на территории области проживания обследуемых. В экологически неблагоприятных районах уровень экскреции мочевины был довольно высоким. Вероятно, это связано с нарушением азотистого обмена и некоторых функций кожи, в частности, защитной функции (снижение бактерицидных свойств).
В данном диссертационном исследовании было изучено содержание аминокислот в кожном экскрете в зависимости от возраста, пола и физических нагрузок. Анализ полученных данных позволяет констатировать, что количество аминокислот, экскретируемых кожей, не зависит от возраста,пола и физических нагрузок. При сравнении уровня аминокислот на коже на разных участках существенных различий не замечено, что позволяет говорить о том, что количественный состав аминокислот на коже на разных участках тела относительно постоянен. В настоящей работе было проведено определение количественного содержания урокановой кислоты и гистидина в смывах с кожи человека и предложен способ разделения геометрических изомеров урокановой кислоты, который может быть рекомендован к использованию в практике биохимических медицинских лабораторий, изучающих азотный обмен у человека и животных, а также процессы перспирации метаболитов через кожу человека. Например, при исследовании ферментов гистидазы и уроканазы и других, связанных с обменом гистидина и урокановой кислоты. 1. предпринято систематическое изучение процессов экскреции через кожные покровы человека таких важных продуктов азотистого обмена, как креатинин, мочевина, аминокислоты, урокановая кислота; 2. на основе детального анализа имеющегося в научной литературе материала предложены простые и удобные методы забора проб кожного экскрета человека: адсорбция бумажными полос, смыв экскрета с поверхности кожи, экстракция с помощью растворителя; 3. разработаны доступные и легко воспроизводимые приемы и методики анализа упомянутых выше азотистых метаболитов в кожном экскрете человека, основанные на использовании фотоэлектроколориметрического, хроматогра-фического и электрофоретического методов научных исследований; 4. исследованы процессы экскреции через кожные покровы человека конечных продуктов азотистого обмена: креатинина и мочевины. Показано, что количественное содержание креатинина в кожных выделениях человека зависит от физических упражнений, общей мышечной массы. Выявлено, что на уровень мочевины в кожных выделениях влияют не только возраст, пол и физические нагрузки, но и экологические факторы; 5. изучены процессы экскреции через кожу человека таких метаболитов, как аминокислоты и урокановая кислота. При этом выявлены закономерности влияния на кожную экскрецию указанных веществ различных факторов: возраста, пола, физических нагрузок. Показано, что экскреция аминокислот через кожу не зависит от возраста, пола, физических нагрузок. Предложен простой, удобный и надежный метод разделения геометрических изомеров урокановои кислоты; 6. полученный экспериментальный материал по проблеме диссертационного исследования систематизирован и оформлен в виде учебно-методических указаний к проведению практических занятий по химическим дисциплинам в школе и вузе. Эти указания были апробированы в школьном и вузовском учебном процессе и рекомендованы к использованию в преподавании химических дисциплин в школе и вузе.
