Анализ изменений осмотических свойств эритроцитов при изменении температуры

Сравнительный анализ изменения осмотических свойств эритроцитов при изменении температуры и при окислительном стрессе. Температура как один из факторов, влияющий на осмотические свойства эритроцитов, растворимость газов, сродство гемоглобина к кислороду.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

Размещено на

Анализ изменений

осмотических свойств эритроцитов

при изменении температуры

КУРСОВАЯ РАБОТА

Содержание

Перечень сокращений

Введение

1 Обзор литературы

1.1 Важность определения осмотической резистентности эритроцитов в диагностике заболеваний

1.2 Свойства эритроцитов, обусловливающие их осмотическую резистентность, и изменение их при окислительном стрессе.

1.3 Температура как один из важных факторов, влияющий на осмотические свойства эритроцитов, растворимость газов, сродство гемоглобина к кислороду

2 Материалы и методы

2.1 Химические вещества и буферы

2.2 Выделение эритроцитарной массы

2.3 Обработка эритроцитарной массы пероксиазотистой кислотой

2.4 Метод осмотического гемолиза

2.5 Методы обработки экспериментальных данных

2.6 Используемые компьютерные программы (Origin,Mathcad)

3 Основная часть

3.1 Осмотические свойства эритроцитов в интервале температур 5-37?С

3.2 Осмотические свойства эритроцитов в интервале температуре 50?С

3.3 Сравнительный анализ изменения осмотических свойств эритроцитов при изменении температуры и при окислительном стрессе

4 Заключение

5 Список использованных источников

Перечень сокращений

Н₂О₂ -пероксид водорода

О₂^.- -супероксид анион радикал

ОН - гидроскил радикал

^.NO -монооксид азота

ONOO^{- -}пероксинитрит-анион

HOONO - пероксиазотистая кислота

NaNO₂ - нитрит натрия

NaH₂PO₄ - дигидро фосфат натрия

Na₂HPO₄ - гидрофосфат натрия

ПОЛ - перекисное окисление липидов

NO₃^- - нитрат

HNO₂ - азотистая кислота

Hb - гемологбин

Введение

Актуальность темы: Температура является фактором внешней среды, оказывающим огромное влияние на проходящие в организме физико-химические процессы. Температура тела является физиологической характеристикой организма, отражающая состояние его теплового баланса. Изменения нормальной температуры тела наблюдаются при различных заболеваниях вследствие расстройств механизмов терморегуляции. При большинстве воспалительных заболеваний температуры тела повышается. Понижение температуры тела ниже 36С - гипотермия - может наблюдаться при отравлении никотином, алкоголем, эфиром, при уремической и диабетической коме, тяжелых истощающих заболеваниях [1]. Температура является регулятором функций белков, в том числе, ферментов, структурных и транспортных белков. В последние десятилетия были выявлены новые механизмы транспорта ионов и молекул через клеточные мембраны, открыты новые транспортеры, например, транспортеры воды - аквопорины [10]. Нобелевская премия по химии за 2003 год была присуждена ученым П. Эгру и Р Мак-Киннону за изучение водных и ионных каналов. Функции белков также изменяются и при химической модификации их структур, например, в результате их реакций с активными формами кислорода и азота. Повышенная генерация активных форм азота и кислорода в клетке приводит к феномену, названному окислительным стрессом и наблюдаемому при различных заболеваниях [11]. Проблема воздействия на организм человека активных форм азота в настоящее время является актуальной. Уровень поступления NO_x-соединений в организм человека в связи с расширением областей их использования и с увеличением степени загрязнения окружающей среды постоянно увеличивается (с питьевой водой, пищей, лекарствами, вдыхаемым воздухом). Изучение влияние температуры и активных форм кислорода и азота на клеточные процессы в свете новых представлений позволяет понять молекулярно-клеточные основы заболеваний человека и найти новые пути коррекции патологических состояний человека.

Цель работы: Выявить механизмы изменения параметров осмотического гемолиза при изменении температуры и при окислительном стрессе эритроцитов.

Задачи:

1. Провести анализ литературных данных о температурных зависимостях различных свойств эритроцитов.

2. Выявить и проанализировать изменения осмотических свойств эритроцитов в интервале температур 5-37С.

3. Выявить и проанализировать изменение осмотических свойств эритроцитов при 50°С.

4. Провести сравнительный анализ изменения осмотических свойств эритроцитов при изменении температуры и при окислительном стрессе.

Практическая значимость: Изучение действия температуры на транспортные процессы в клетке позволит выявить молекулярные механизмы физиологических и патологических процессов, а как же разработать методы их восстановления на молекулярном уровне.

1. Обзор литературы

1.1 Важность определения осмотической резистентности эритроцитов в диагностике заболеваний

Омотическая резистентность эритроцитов имеет большое клинико-диагностическое значение. Этот показатель используется для подтверждения диагноза болезни Минковского-Шаффара и гемолитической болезни новорожденных. Осмотическая резистентность также имеет выраженые изменения при тиреотоксикозе, бронхопневмонии, туберкулезе, малярии, лейкемии, миелосклерозе, лимфогранулематозе, циррозе печени и других.[3-5] Наследственный микросфероцитоз был впервые описан в 1900 году Минковским, а в дальнейшем более подробно - Шоффаром. В основе заболевания лежит генетический дефект белка мембраны эритроцита. Имеющаяся аномалия мембраны приводит к проникновению в эритроцит избытка ионов натрия и повышенному накоплению в нем воды, вследствие чего образуются сферические эритроциты (сфероциты). Сфероциты, в отличие от нормальных двояковогнутых эритроцитов, не обладают способностью деформироваться в узких участках кровотока, например при переходе в синусы селезенки. Это ведет к замедлению продвижения эритроцитов в синусах селезенки, отщеплению части поверхности эритроцита с образованием микросфероцитов (отсюда название болезни - микросфероцитоз) и постепенной их гибели. Разрушенные эритроциты поглощаются макрофагами селезенки. Постоянный гемолиз эритроцитов в селезенке ведет к гиперплазии клеток ее пульпы и увеличению органа. В связи с усиленным распадом эритроцитов в сыворотке повышается содержание свободного билирубина. Поступающий в повышенном количестве в кишечник билирубин выводится из организма с мочой и главным образом с калом в виде стеркобилина. Суточное выделение стеркобилина при наследственном микросфероцитозе превышает норму в 10 20 раз. Следствием повышенного выделения билирубина в желчь является плейохромин желчи и образование пигментных камней в желчном пузыре и протоках. Клиника зависит от выраженности гемолиза. В большинстве случаев первые признаки выявляются в юношеском или зрелом возрасте. У детей болезнь обнаруживается обычно при обследовании по поводу заболевания их родственников. Жалобы вне обострения заболевания могут отсутствовать. В период обострения отмечаются слабость, головокружение, повышение температуры. Одним из основных клинических симптомов является желтуха, которая долгое время может оставаться единственным признаком заболевания.

Анемия при наследственном микросфероцитозе носит нормохромный характер. В мазке крови преобладают микросфероциты, отличающиеся отсутствием характерного для нормальных эритроцитов центрального просветления. Преобладание микроцитов выявляется графически на кривой Прайс-Джонса, отражающей количественные соотношения эритроцитов различных диаметров (средний диаметр нормального эритроцита составляет 7 - 7,5 мкм). При наследственном микросфероцитозе вершина кривой Прайс-Джонса растянута и сдвинута влево в сторону микроцитов. Количество ретикулоцитов увеличено. Число лейкоцитов обычно нормально. При гемолитических кризах отмечается нейтрофильный лейкоцитоз со сдвигом влево. Количество тромбоцитов варьирует в пределах нормы. В костном мозге отмечается выраженная гиперплазия эритроидного ростка. Содержание непрямого билирубина в крови повышено умеренно и, как правило, не превышает 50 - 70 мкмоль/л. Определяется повышенное содержание уробилина в моче и стеркобилина в кале. Диагноз наследственного микросфероцитоза ставится на основании течения заболевания (чередование кризов и ремиссий), клинической картины (желтуха, спленомегалия, боли в правом подреберье, анемия), данных исследования периферической крови (нормохромная анемия, ретикулоцитоз, микросфероцитоз).

Важное значение имеет обследование родственников больных, у которых могут определяться едва уловимые признаки гемолиза или микросфероцитоз без клинических проявлений. Дополнительными диагностическими критериями может служить ряд лабораторных тестов. Характерным лабораторным признаком заболевания является снижение осмотической резистентности эритроцитов по отношению к гипотоническим растворам хлористого натрия. Начало гемолиза при наследственном микросфероцитозе соответствует 0,6 - 0,7 %, а конец - 0,4 % вместо 0,48 и 0,22 % в норме. Снижение осмотической резистентности свидетельствует о преобладании в крови эритроцитов сферической формы - сфероцитов, которые, менее стойки к осмотическому гемолизу, чем нор...