Введение к работе
Актуальность проблемы. Сложность выявления доклинических стадий развития заболевания, визуальной оценки метаболической поломки и её коррекции с помощью различных средств требует разработки доступных способов наблюдения в условиях ин витро. Процесс метаболической адаптации в клинике внутренних болезней тесно связан с всеобщей проблемой "Адаптация человека". Процесс адаптации включает количественные и качественные изменения функций и структур любой биологической системы применительно к специфике данного заболевания /Казначеев В.П., 1973; 1980/.
Физиологические, биохимические и структурные преобразования в организме, которые обеспечивают гомеостаз при различных заболеваниях, проявляются фенотипической адаптацией такой жизненно важной системы, как кровь человека, и в первую очередь, её белкового компонента. Сыворотка крови /СК/ - это специализированная сложная коллоидная система, которая, являясь внутренней средой организма, на 90$ состоит из воды, остальные 10$ представлены глобулярными белками /Тауровиц Ф., 1965; йиргенсонс Б., 1965/. Кроме того, в ней содержатся и жидкокристаллические включения /липиды, гликопротеиды/, обладающие оптической активностью и высокой способностью к приему различных информационных сигналов /Минц Р.И., Кононенко Е.В., 1979; Америк Ю.Б., Кренцель Б.А., 1981; Вегп.аУ. , 193З; StOWn. У-, 1969/.
В основе метаболических процессов биологической системы лежат слозгаые совокупности химических реакций, организованных определенным образом в.пространстве и во времени /Рубин А.Б., Пытьева Н.Ф., 1987/. Неразрывное единство структуры и метаболизма - основная характеристика живого организма. Структурированность - универсальный принцип биологической организации материи /Эйген М.,1973/.
Многоступенчатые реакции метаболизма последовательно переходят в морфологические структуры. Проблема взаимоотношения структуры и функции - одна из центральных в биологии и медицине, функциональные изменения не могут проходить без соответствующих им структурных изменений /Саркисов Д.С, 1977/.
В доступной литературе отсутствуют сведения по изучению Мб- . таболического структурирования СК человека и животных. Между тем, составные части этого сложного биоколлоида пространственно организованы и обладают способностью к самоорганизации /Шульц Г., Ширмер Р., 1982; Кантор Ч., Шшмел П., 1934;. %sht г J,I960; 1977/. Разработка различных методов диагностики патологических метаболических состояний находит всё более широкое применение в различных областях медицины и биологии. Однако практически отсутствуют доступные методы визуального наблюдения за динамикой структурирования метаболических процессов в СК человека, в то же время изучение селективного метаболического структурирования данной биосистемы при различных патологических состояниях дало бы возможность отработать новые понятия в раскрытии природы заболеваний в соответствии с законами современной биофизики и биохимии. В этом плане перспективно построение моделей-дизайнов, с помощью которых можно было бы получить прямую информацию о "структурном" течении патобиохимических процессов, отражающих те или иные стороны дис-метаболизма. Всё выше сказанное требует разработки новых спосвбов исследования СК, которые бы дали возможность качественной и количественной оценки её метаболической функции. В этом аспекте привлекает к себе внимание метод микрокристаллического исследования, широко используемый в минералогии и петрографии для изучения минералов /Кирьянов Р.Н., 1937; Лазаренко Л.К., 1981/. Кристаллизация - основа изучения структур, один из аспектов упорядоченности процессов сборки биосистем /Поглазов Б.Ф., 1970; Шубников '
А.В., Копцик В.А., 1972; Птицын О.Б., 1976/.
В настоящее время метод внедряется в биологию и медицину, в фармакологию, пищевую промышленность, судебную медицину /Степанов А.В., 1956; Позднякова В.Т., 1968; Неретин В.Я., Кирьянов В.А., 1977; Рапис Е.Г., 1978; Мороз Л.А. с соавт., 1981/. В литературе отсутствуют доступные данные по кристаллоскопическому /оптическому/ исследованию СК человека. Изучение метаболического структурирования СК, помещенной в контролируемые условия, позволит проследить за упорядоченностью и организованностью определенных биохимических процессов как в норме, так и при определенных патологических состояниях. При этом мор]?ологичеекий образ выделенных ин витро моделей СК, поможет в какой то мере объективизировать наиболее информативный характер связи между ведущим метаболическим ' сдвигом /например, диспротеинемией, гиперлипидемией, гиперимму-ноглобулинемией и т.д./ и присущим ему морфологическим образом в виде определенной структуры.
Цель работы. Разработка комплексного кристаллоскопического /оптического/ способа исследования для изучения структуры СК человека, его использование в диагностике метаболических расстройств при различных заболеваниях и в оценке воздействия физических факторов на структурирование изучаемой биосистемы.
Задачи;
-
Разработать способы кристаллоскопического/оптического/ исследования СК человека, построить модельные композиты её главных компонентов.
-
Изучить характер структурирования СК здорового человека и его изменение при физических воздействиях.
-
Исследовать структурные особенности СК при некоторых эндокринных заболеваниях.
-
Провести анализ типовых структур СК при атеросклероза.
-
Оценить динамику структурирования СК при аутоиммунных за*-болеваниях и некоторых болезнях крови.
-
Изучить особенность структурообразования СК при ряде заболеваний с использованием способа вакуумной сушки.
-
Обобщить результаты применения комплексного кристалло-скопического /оптического/ способа исследования СК, создать концепцию её метаболического структурирования, оценить перспективы и возможность внедрения указанного способа в практику здравоохранения.
Научная новизна
Теоретически обосновано и экспериментально подтверждено явление структурирования СК человека с позиций ведущего принципа . структурных основ гомеостаза, теории адаптации и теории информации. Впервые обнаружена самоорганизация этой сложной биосистемы, поведение которой носит функциональный характер, обусловленный адаптацией организма человека к постоянно меняющимся условиям его существования. Установлено ранее не известное явление структурирования СК, заключающееся в межгрупповых, сезонных и годовых изменениях её морфотипов, при этом выявлены следующие ориентации, подтверждаемые законом симметрии подобия в природе - радиально-лучевая, кольцевая, спиралевидная и билатеральная.
Впервые предложен комплексный кристаллоскопический /оптический/ способ исследования СК, метод биодиагностики, позволяющий вести наблюдение за её метаболическим структурированием. Разработано три его варианта: способ "открытой" капли, способ "закрытой" капли, способ вакуумной сушки, позволяющие одновременно выделить несколько микротипов в одном и том же препарате и тнм самым оценить глубину ситуационной метаболической"поломки".
' Зысокая информативность комплексного способа заключается в том, что он позволяет вести наблюдение за селективным структури-
рованием отдельных компонентов СК /липидным, белковым, гликопро— теидным, солевым/, оценить специфику микроструктур СК при гормональных и аутоиммунных расстройствах.
Впервые создан банк картирования типовых структур СК здорового и больного человека /заболевания эндокринной системы, диффузные заболевания соединительной ткани, атеросклероз, болезни крови/.
Впервые зарегистрирован ориентирующий эффект воздействия на СК физических факторов /переменного магнитного поля, ДМВ- излучения, экранирования, а так же главного экологического фактора окружающей среды - геомагнитной возмущенности/.
Обоснованы новые тактические подходы в лечении сахарного диабета с комплексным применением переменного магнитного поля /ПеШ/ и ДМВ- излучения. Разработаны кристаллоскопические методы косвенной оценки функции поджелудочной железы, щитовидной, надпочечников.
Теоретическое значение работы состоит в том, что найден новый высокочувствительный канал информационной связи организма человека с внешними /физические/ и внутренними /заболевания/воздействиями, предложена гипотеза о метаболическом структурировании сывороточной системы крови.
Практическая ценность
Результаты проведенной работы непосредственно относятся к практической медицине. Предложенный комплексный кристаллоскопи-ческий /оптический/ способ исследования СК может быть использован в амбулаторных и клинических условиях как скрининг-тест диагностики определенных метаболических расстройств, их. коррекции при помощи медикаментозных, физиотерапевтических и не традиционных средств терапии.
Практическая ценность результатов предлагаемого способа ис-
следования дает новые возмоаности диагностики и прогнозирования заболеваний. Результаты, полученные в работе, относятся к области изыскания средств /химических, физических/ избирательно влияющих на физиологические и патологические процессы в организме человека, коррегирующих упорядоченность самоорганизации сывороточной системы крови.
Перспективны использования материалов работы в прогнозировании экологической ситуации, в своевременном выявлении антропогенных факторов загрязнения окружающей среды обитания человека.
Положения, выносимые на защиту:
-
Комплексный кристаллоскопический /оптический/ способ исследования - качественно новый способ наблюдения за метаболическим структурированием СК человека и её отдельных компонентов. Выбор вариантов способа зависит от.цели исследования.
-
Обоснование ранее не известного явления самоорганизации сывороточной системы крови в условиях её .взаимодействия с внешними /физическими/ и внутренними /патологическими/ факторами среды, обусловленного бриентапионным сочетанным поведением белкового, липидного, гликопротеидного компонентов, проявляющееся характерной реакцией в виде функциональных типовых структур.
-
Фенотипическая адаптация сывороточной системы крови, проявляющаяся возникновением типовых структур, характерных для различных заболеваний внутренних органов и физических факторов воздействия внешней среды.
-
Диапазон практического применения, принципы и реальная потребность способа в различных областях медицины и биологии, перспективы развития способа.
Внедрение в практику
Результаты исследований легли в основу методических писем: "Способ диагностики гиперлипидемии", "Способ диагностики гиперим-
муноглобулинемии", "Способ диагностики сахарного диабета", "Спо-г соб диагностики гиперхолестеринемии, гиперсиалемии и гиперурике-мии по слезной жидкости". Результаты исследований внедрены в практику Пермской областной клинической больницы. "Способ исследования сывороточной системы крови человека" внедрен в областной станции переливания крови г. Перми и г. Краснодара. "Способ диагностики атеросклероза" внедрен в мед. сан. части трубопрокатного завода г. Челябинска. Работа включена во Всесоюзную программу "Раннее выявление, лечение, профилактика регуляторних, гемоди-намических и обменных нарушений при некоторых заболеваниях сердечно-сосудистой системы"./г.Москва/.
Апробация работы и публикации
Основные положения диссертации доложены на I и П Всероссийских съездах эндокринологов /Уфа, 1984; Челябинск, 1991/, на П и Ш Всесоюзных съездах эндокринологов /Ленинград, 1987; Ташкент, 1989/. На Всесоюзном симпозиуме "Космические флуктуации в'физических и биологических системах" /Пущино, 1983/, на научной конференции Главного Управления медицинской биотехнологии и иммуно-препаратов Ш /Пермь,1986/, на Всесоюзной конференции "Адаптация человека к клішато-геограрическим условиям" /Новосибирск, 1987/, на Республиканской научно-практической конференции. "Влияние солнечной активности, климата, погоды на здоровье человека"/Казань, 1988/, на ІУ Всесоюзном съезде гастроэнтерологов /Москва', 1990/, на заседании Пермского терапевтического общества /Пермь, 1989/, на заседании проблемной комиссии ІШЛИ "Физиология, патология сердечно-сосудистой системы" /Пермь, 1991/.
По теме диссертации опубликовано 52 печатных работ. Новизна разработанных методов защищена- 3 авторскими свлдетельсгва'ли на изобретения: И І39968І "Способ исследования сывороточной системы крови человека", Я 1559262 "Способ диагностики атеросклероза",
$ I6I7373 "Способ подготовки желчи к микроскопическому исследо- . ванию при диагностическом обследовании ". Получено положительное решение на выдачу четырех авторских свидетельств по заявкам:"Способ получения микропрепаратов сыворотки крови вакуумной сушкой" № 4793229/14 от 29.ЇУ.9І, "Способ определения гиперхолестерине-мии, гиперсиалемии, гиперурикемии в слезной гшдкости" 1Ь 4760930 /14 от 24.ІУ.9І, "Способ диагностики гипергликопротеидшии" № 4744604/14 от 31.УП.91,"Способ диагностики гипериммуноглобули-нвмии" & 4713597/14 от 27.IX.91. Имеется 12 удостоверений на рационализаторские предложения.
Обьем и структура диссертации
Диссертация написана на 270 листах машинописи и состоит из введения, 8 глав, заключения, выводов и практических рекомендаций. Работа иллюстрирована 370 рисунками, оформленными в виде приложения, 33 таблицами. Указатель литературы содержит 455 наименований работ, в том числе 408 отечественных и 47 зарубежных.
