Введение к работе
Актуальность исследования.
Кровь наряду с нервной системой обеспечивает постоянство основных физиологических и биохимических параметров и интеграцию организма в целом (Муравьев А.В., 2009). Она выполняет транспортную функцию в организме человека во многом зависящую, в том числе и от реологических свойств крови. Важность исследования реологических свойств крови объясняется той ролью, которую они играют в системе микроциркуляции. Именно здесь, где происходит обмен кислорода между эритроцитами и тканью, кровь приобретает особые свойства, которые ярче всего проявляются при условиях, когда размеры эритроцитов сопоставимы с величиной сосудистого просвета.
Система микроциркуляции представляет собой мельчайшую структурно-функциональную единицу системы кровообращения. Актуальность проблемы изучения микроциркуляции объясняется тем, что микрососудистое русло является местом, где, в конечном счете, реализуется транспортная функция сердечнососудистой системы и обеспечивается транскапиллярный обмен, создающий необходимый для нормального функционирования организма тканевой гомеостаз (Baskurt О.К., 2004; Федорович А.А., 2009).
Метод лазерной доплеровской флоуметрии (ЛДФ) получил широкое распространение как в клинических, так и в научных исследованиях для выявления ранних нарушений микроциркуляции и кислородного обеспечения тканей и на сегодняшний день признан одним из наиболее объективных методов исследования микроциркуляции (Binzoni Т., 2006; Yvonne-Tee G.B., 2006). Информативность метода лазерной доплеровской флоуметрии показана при ранней диагностике нарушений кровообращения при гипертонии, хронических болезнях легких, атеросклерозе, заболеваниях периферических сосудов (Kragely R., 2001; Rajan V., 2009).
Кислородное питание тканей, обеспечивающее нормальную жизнедеятельность организма, зависит не только от функционирования сердечно-сосудистой системы и способности крови осуществлять эффективный газообмен, но во многом определяется функциями дыхательной системы. Потребность организма в кислороде, диффундирующем в ткани, формируется в соответствии с энергозатратами и необходимостью использования его для прямого окисления продуктов жизнедеятельности. С позиции теории функциональных систем было введено понятие о функциональной системе транспорта кислорода, под которой понимают интеграцию функций сердечно-сосудистого аппарата, крови и их регуяяторных механизмов (ЗинчукВ.В.идр.,2003).
Патологические процессы, происходящие в организме человека, вызывают различные изменения кровотока, отражающие нарушения гомеостаза. При этом показатели центральной гемодинамики зачастую не дают истинной картины периферического кровообращения и изменяются лишь тогда, когда наступают не только выраженные, но и порой необратимые нарушения микроциркуляции.
Исходя из того, что остаются неизученными такие важные стороны проблемы как развитие компенсаторных приспособлений, особенности их локализации, взаимосвязь разных звеньев микроциркуляторного русла друг с другом в норме и при патологии, было предпринято настоящее исследование.
Цель: изучить функциональное значение системы транспорта кислорода и механизмов ее регуляции в норме и при нарушениях функции дыхания. Задачи исследования:
-
Оценить вклад периферического кровотока в обеспечение кислородного снабжения тканей и физической работоспособности.
-
Оценить гендерные особенности микроциркуляции в норме и при применении вазоконстрикторной (дыхательной) пробы.
-
Изучить зависимость параметров и регуляторных механизмов микроциркуляции, оцениваемых методом ЛДФ, от выбора тестируемой области.
-
Исследовать реологические свойства крови, состояние кожного микрокровотока и механизмов его регуляции в норме и при нарушениях функции дыхания.
-
Проанализировать влияние гемореологических факторов и регуляторных механизмов микрокровотока на эффективность кислородтранспортной функции крови в норме и при нарушениях функции дыхания.
-
Исследовать возможность модификации реологических свойств крови под действием метаботропных соединений и механизм их влияния на микрореологические свойства эритроцитов.
-
Оценить in vivo и in vitro гемореологический эффект фармакологической коррекции нарушений функции дыхания.
Научная новизна исследования
Впервые установлена корреляционная взаимосвязь между показателями физической работоспособности и регуляторними механизмами модуляции микрокровотока. Впервые показано наличие гендерных особенностей в соотношении различных механизмов коїпроля микроциркуляции, которые обусловлены различиями местных регуляторных влияний. Показана зависимость параметров микроциркуляции и ее регуляторных механизмов, оцениваемых методом ЛДФ, от выбора тестируемой области. Впервые проведена комплексная оценка гемореологического статуса и состояния микроциркуляции в норме и при нарушениях дыхания, выявлены корреляционные взаимосвязи реологических показателей и характеристик активных и пассивных регуляторных влияний на микрокровоток. Установлены основные закономерности регуляции текучих свойств крови и состояния микроциркуляции при хронической обструктивной болезни легких. Впервые показана взаимосвязь энергетического потенциала красных клеток крови и их способности к выполнению кислородтранспортной функции. Подтверждена гипотеза о вовлеченности мембранных Р2х-ргиепторов эритроцитов в модуляцию реологических свойств крови под действием аденозинергических соединений.
Теоретическая и практическая значимость работы
Научно-практическая значимость работы заключается в том, что полученные в процессе исследования данные позволяют расширить уже имеющиеся представления о факторах, влияющих на реализацию кислородтранспортной функции крови и механизмах регуляции этой функции в норме и при нарушениях дыхания, о взаимосвязи физической работоспособности и состояния микроциркуляции.
Полученные данные об особенностях кожного микрокровотока и механизмах его регуляции в зависимости от пола обследуемых и выбора тестируемой области позволят учитывать эти факторы при планировании экспериментальной оценки состояния микроциркуляции методом ЛДФ.
Результаты исследования указывают на важную роль показателя гематокрита, вязкости плазмы и микрореологических свойств эритроцитов в регуляции текучих свойств крови как в норме, так и при патологии. Практическое значение имеют полученные данные, свидетельствующие о различных изменениях регуляторних влияний на микрокровоток при нарушениях дыхания. Полученные в ходе исследования данные о позитивном влиянии препарата Тиотропиум бромид на гемореоло-гический статус лиц с нарушениями функции дыхания дополняют сведения об эффективности этого соединения в лечении нарушений дыхания и могут послужить основой для разработки методов реокоррекции существенно нарушенных геморео-логических свойств при этом заболеваний.
Установленная зависимость микрореологических свойств эритроцитов, обеспечивающих эффективность кислородтранспортной функции крови, от внутриклеточного содержания АТФ и участие аденозинергических соединений в рецептор-опосредуемом изменении мембранных свойств клеток крови могут послужить теоретической основой для дальнейшего изучения молекулярных механизмов оптимизации реологических свойств крови.
Полученные данные расширяют и дополняют знания по физиологии системы крови и кровообращения и могут быть использованы в преподавании физиологии, патофизиологии и клеточной молекулярной биологии, а также быть основой для проведения дальнейших исследований в этих областях науки. Основные положения, выносимые на защиту:
-
Физическая работоспособность и потребление кислорода тканями зависит от уровня функционирования системы микроциркуляции и механизмов модуляции микрокровотока - пассивных (кардиальных и респираторных) и активных (миоген-ных) ритмов.
-
Параметры и регуляторные характеристики кожного микрокровотока имеют тендерные особенности и зависят от выбора тестируемой области.
-
При нарушениях дыхательной функции (на примере хронической обструк-тивной болезни легких) отмечены снижение эффективности микроциркуляции, неблагоприятные изменения реологических свойств и кислородтранспортной функции крови.
-
Существует взаимосвязь между микрореологическими свойствами эритроцитов (агрегируемостью и деформируемостью) и внутриклеточным содержанием в них АТФ.
5. Активация Р2Х1-пуринорецепторов эритроцитов способствует оптимиза
ции их микрореологических характеристик (росту деформируемости и снижению
агрегируемое).
Апробация результатов работы.
Основные положения диссертации доложены и обсуждены на: IV и V Всероссийских конференциях «Клиническая гемостазиология в сердечно-сосудистой хирургии» (Москва, 2009, 2011); VII и VIII Международных конференциях «Геморео-логия и микроциркуляция» (Ярославль, 2009, 2011); XV Всероссийском съезде сердечно-сосудистых хирургов (Москва, 2009, 2010), Чтениях Ушинского (Ярославль, 2009,2011); VIII, К и X Молодежных научных конференциях Института физиологии Коми НЦ УрО РАН «Физиология человека и животных: от эксперимента к клинической практике» (Сыктывкар, 2009, 2010, 2011); III Евразийском конгрессе по медицинской физике «Медицинская физика - 2010» (Москва, 2010); XXI съезде
физиологического общества им. И.П. Павлова (Москва-Калуга, 2010); Всероссийской научно-практической конференции «Артериальная гипертония вчера и сегодня» (Москва, 2010); III Всероссийской школе-семинаре для студентов, аспирантов и молодых ученых: «Нанобиотехнологии: проблемы и перспективы» (Белгород, 2010); XLIX международной научной студенческой конференция «Студент и научно-технический прогресс» (Новосибирск, 2011); Всероссийском конкурсе научно-исследовательских работ среди студентов и аспирантов в области биологических наук в рамках Всероссийского фестиваля науки (Ульяновск, 2011); Всероссийском конкурсе «Инновационный потенциал молодежи 2012» среди студентов и аспирантов (Ульяновск, 2011).
По теме диссертации опубликовано 25 печатных работ, в том числе 5 - в изданиях, рекомендованных Высшей аттестационной комиссией Министерства образования и науки Российской Федерации.
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 152 страницах печатного текста, включает 14 таблиц и 26 рисунков. Работа состоит из введения, обзора литературы, главы с описанием методов исследования, главы с изложением полученных результатов, обсуждения, выводов, списка литературы. Библиографический указатель включает 178 источников: 95 отечественных и 83 зарубежных.
![Физиологическое обоснование стабилометрии в оценке статического равновесия у детей младшего школьного возраста в норме и при нарушениях двигательной функции [Электронный ресурс]](/i/i/4601/182665.png "Физиологическое обоснование стабилометрии в оценке статического равновесия у детей младшего школьного возраста в норме и при нарушениях двигательной функции [Электронный ресурс] Савельев Михаил Юрьевич")
