Известия Саратовского университета.

Новая серия. Серия Физика

ISSN 1817-3020 (Print)
ISSN 2542-193X (Online)


Для цитирования:

Хомутов Е. В., Дмитриев Л. С., Потапов В. В., Зенин О. К., Зайцев С. Ю. Адсорбционные характеристики низкомолекулярных компонентов крови больных с сердечной недостаточностью // Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия Физика. 2022. Т. 22, вып. 3. С. 244-253. DOI: 10.18500/1817-3020-2022-22-3-244-253

Статья опубликована на условиях лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International (CC-BY 4.0).
Опубликована онлайн: 
30.09.2022
Полный текст в формате PDF(Ru):
(загрузок: 46)
Язык публикации: 
русский
Тип статьи: 
Научная статья
УДК: 
[612.014.462.7+612.014.462.8]:611.018.54+616.12:009.72

Адсорбционные характеристики низкомолекулярных компонентов крови больных с сердечной недостаточностью

Авторы: 
Хомутов Евгений Владимирович, Донецкий национальный медицинский университет имени М. Горького
Дмитриев Леонид Сергеевич, Донецкий национальный медицинский университет имени М. Горького
Потапов Владимир Владимирович, Донецкий национальный медицинский университет имени М. Горького
Зенин Олег Константинович, Пензенский государственный университет
Зайцев Сергей Юрьевич, Московский государственный университет пищевых производств
Аннотация: 

Несмотря на то, что методы динамической межфазной тензиометрии и реологии применяются для исследования крови и других биологических жидкостей, в медицине не существует единого унифицированного подхода в методологии проведения анализа и трактовки результатов. Однако в ряде случаев полученные численные характеристики не имеют простого физического смысла и не позволяют оценить реальный вклад отдельных компонентов и, как следствие, невозможно идентифицировать основное звено. С учётом разнонаправленности и необобщенности данных по реологии, многокомпонентности и неопределенности состава практически не было успешных попыток создания моделей, позволяющих определить вклад отдельных компонентов крови.

Целью настоящей работы является создание модели, на основании которой можно было бы получать информацию о физических константах и параметрах отдельных компонентов плазмы и/или сыворотки крови для медицинской диагностики. Исследование выполнено на образцах крови двух групп людей: 1) 15 пациентов с ишемической болезнью сердца в возрасте от 51 до 76 лет; 2) 15 условно здоровых добровольцев в возрасте от 50 до 75 лет. Для фракционирования сыворотки/плазмы применяли метод «высаливания» белков с целью получения фракции низкомолекулярных метаболитов. Дальнейшее определение межфазной тензиометрии осуществляли методом висячей капли с использованием аппаратнопрограммного комплекса PAT-1 («Sinterface Technologies», Германия). Используя полученные данные динамического поверхностного натяжения и предложенную математическую модель следует заключить, что: 1) тензиометрические характеристики сыворотки крови исследуемых из группы 1 и 2 отличаются по показателям динамического и равновесного поверхностного натяжения; 2) рассчитан количественный и качественный вклад системы свертывания в поверхностное натяжения и сумма концентраций низкомолекулярных соединений; 3) оценен вклад низкомолекулярных метаболитов в формирование поверхностного натяжения плазмы и сыворотки крови; 4) показана неоднородность качественного состава фракций низкомолекулярных веществ в исследуемых группах.

Благодарности: 
Работа по разделу 1.2 выполнена в рамках темы научно-исследовательской лаборатории офтальмологии, онкологии и биохимии животных, Московский государственный университет пищевых производств (Регистрационный номер: 1022060100048-0-4.3.1).
Список источников: 
  1. Казаков В. Н Межфазная тензиометрия и реометрия биологических жидкостей в терапевтической практике. Донецк : Донецкий медицинский университет, 2000. 296 с.
  2. Kazakov V., Vozianov A., Sinyachenko O., Trukhin D., Kovalchuk V. Studies on the application of dynamic surface tensiometry of serum and cerebrospinal liquid for diagnostics and monitoring of treatment in patients who have rheumatic, neurological or oncological diseases // Advances in Colloid and Interface Science. 2000. Vol. 86, № 1–2. P. 1–38. https://doi.org/10.1016/s0001-8686(00)00031-2
  3. Zaitsev S. Dynamic surface tension measurements as general approach to the analysis of animal blood plasma and serum // Advances in Colloid and Interface Science. 2016. Vol. 235. P. 201–213. https://doi.org/10.1016/j.cis. 2016.06.007
  4. Gálvez-Ruiz M. Different approaches to study protein films at air/water interface // Advances in Colloid and Interface Science. 2017. Vol. 247. P. 533–542. https://doi.org/10.1016/j.cis.2017.07.015
  5. Agassandian M., Mallampalli R. Surfactant phospholipid metabolism // Biochimica et Biophysica Acta (BBA). Molecular and Cell Biology of Lipids. 2013. Vol. 1831, № 2. P. 612–625. https://doi.org/10. 1016/j.bbalip.2012.09.010
  6. Dutcher C., Wexler A., Clegg S. Surface Tensions of Inorganic Multicomponent Aqueous Electrolyte Solutions and Melts // The Journal of Physical Chemistry A. 2010. Vol. 114, № 46. P. 12216–12230. https://doi.org/10.1021/jp105191z
  7. Муравьев А. В., Тихомирова И. А., Булаева С. В. Исследование роли отдельных реологических характеристик крови в изменении ее текучести и транспортного потенциала // Российский журнал биомеханики. 2012. Т. 3. С. 32–41.
  8. Fathi Azarbayjani A., Jouyban A. Surface tension in human pathophysiology and its application as a medical diagnostic tool // BioImpacts. 2015. Vol. 5, № 1. P. 29– 44. https://doi.org/10.15171/bi.2015.06
  9. Кузнецова И. В., Потапов В. В., Шраменко Е. К., Зенин О. К Поверхностное натяжение и дилатационная вязкоупругость сыворотки крови у пациентов с ишемической болезнью сердца, оперированных в условиях искусственного кровообращения // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Медицинские науки. 2019. № 3 (51). С. 140– 149. https://doi.org/10.21685/2072-3032-2019-3-13
  10. Зайцев С. Ю. Тензиометрический и биохимический анализ крови животных : фундаментальные и прикладные аспекты. М. : Издательство «Сельскохозяйственные технологии», 2016. 192 с.
  11. Ernst E., Resch K., Matrai A., Buhl M., Schlosser P., Paulsen H. Impaired blood rheology : A risk factor after stroke? // Journal of Internal Medicine. 1991. Vol. 229, № 5. P. 457–462. https://doi.org/10.1111/j.1365-2796.1991.tb00375.x
  12. Ernst E., Krauth U., Resch K., Paulsen H. Does blood rheology revert to normal after myocardial infarction? // Heart. 1990. Vol. 64, № 4. P. 248–250. https://doi.org/10. 1136/hrt.64.4.248
  13. Möbius D., Miller R. Proteins at liquid interfaces // Studies in Interface Science. 1998. Vol. 7. P. 1–498.
  14. Shrestha L., Matsumoto Y., Ihara K., Aramaki K. Dynamic Surface Tension and Surface Dilatational Elasticity Properties of Mixed Surfactant/Protein Systems // Journal of Oleo Science. 2008. Vol. 57, № 9. P. 485–494. https://doi.org/10.5650/jos.57.485
  15. Zaitsev S. Yu., Bogolyubova N. V., Zhang X., Brenig B. Biochemical parameters, dynamic tensiometry and circulating nucleic acids for cattle blood analysis : A review // PeerJ. 2020. Vol. 8. Article e8997. https://doi.org/10.7717/peerj.8997
  16. Ishchuk T., Raetska Y., Savchuk O., Ostapchenko L. Changes in blood protein composition under experimental chemical burns of esophageal development in rats // Biomedical Research and Therapy. 2015. Vol. 2, № 4. P. 241–249. https://doi.org/org/10.7603/s40730-015-0009-x
  17. Лях Ю. Е., Гурьянов В. Г., Хоменко В. Н., Панченко О. А. Основы компьютерной биостатистики : анализ информации в биологии, медицине и фармации статистическим пакетом. Донецк : Донецкий медицинский университет, 2006. 214 с.
  18. Attinger D., Moore C., Donaldson A., Jafari A., Stone H. Fluid dynamics topics in bloodstain pattern analysis : Comparative review and research opportunities // Forensic Science International. 2013. Vol. 231, № 1–3. P. 375–396. https://doi.org/10.1016/j.forsciint.2013.04.018
  19. Makievski A., Loglio G., Krägel J., Miller R., Fainerman V., Neumann A. Adsorption of Protein Layers at the Water/Air Interface As Studied by Axisymmetric Drop and Bubble Shape Analysis // The Journal of Physical Chemistry B. 1999. Vol. 103, № 44. P. 9557– 9561. https://doi.org/org/10.1021/jp990775y
  20. Kairaliyeva T., Aksenenko E., Mucic N., Makievski A., Fainerman V., Miller R. Surface Tension and Adsorption Studies by Drop Profile Analysis Tensiometry // Journal of Surfactants and Detergents. 2017. Vol. 20, № 6. P. 1225–1241. https://doi.org/10.1007/s11743-017-2016-y
  21. Fainerman V., Trukhin D., Zinkovych I., Miller R. Interfacial tensiometry and dilational surface viscoelasticity of biological liquids in medicine // Advances in Colloid and Interface Science. 2018. Vol. 255. P. 34– 46. https://doi.org/10.1016/j.cis.2017.08.002
  22. Моисеева И. Я., Потапов В. В., Зенин О. К., Кузнецова И. В., Дмитриев Л. С Реологические показатели сыворотки и плазмы крови у больных, оперированных на сердце в условиях искусственного кровообращения, в пери- и интраоперационном периоде // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Медицинские науки. 2020. № 1 (53). С. 129– 154. https://doi.org/10.21685/2072-3032-2020-1-14
  23. Каменев В. Ф., Стрельникова И. Л., Масленников А. А. Сравнительная оценка показателей коагуляционного гемостаза в артериальной и венозной крови у пациентов с хронической сердечной недостаточностью различного генеза // Научные ведомости Белгородского государственного университета. Серия: Медицина. Фармация. 2012. № 4 (123), вып. 17. С. 81–84.
  24. Булашова О. В., Малкова М. И. Значение Д-димера в диагностике и прогнозе тромбоэмболических осложнений у кардиологических больных // Практическая медицина. 2012. Т. 5 (60). С. 81–84.
  25. Song B., Shu Y., Xu Y. N., Fu P. Plasma fibrinogen lever and risk of coronary heart disease among Chinese population : A systematic review and meta-analysis // International Journal of Clinical and Experimental Medicine. 2015. Vol. 8, № 8. P. 13195–13202. https://doi.org/10.1186/s13293-018-0210-x
  26. Karbaschi M., Bastani D., Javadi A., Kovalchuk V., Kovalchuk N., Makievski A. Drop profile analysis tensiometry under highly dynamic conditions // Colloids and Surfaces A : Physicochemical and Engineering Aspects. 2012. Vol. 413. P. 292–297. https://doi.org/org/10.1016/j.colsurfa.2012.04.027
  27. Дементьева И. И., Ройтман Е. В. Диагностическая значимость исследований реологии крови при кардиохирургических вмешательствах // Анестезиология и реаниматология. 1999. Т. 5. С. 25–28.
  28. Morange P., Bickel C., Nicaud V., Schnabel R., Rupprecht H., Peetz D. Haemostatic Factors and the Risk of Cardiovascular Death in Patients With Coronary Artery Disease // Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology. 2006. Vol. 26, № 12. P. 2793–2799. https://doi.org/10.1161/01.ATV.0000249406.92992.0d
Поступила в редакцию: 
15.04.2022
Принята к публикации: 
23.05.2022
Опубликована: 
30.09.2022