Изменение показателей ИК-спектра водного компонента биологических жидкостей под влиянием этанола

• Автор: Бордина, Галина Евгеньевна
• Шифр специальности: 03.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Тверь
• Количество страниц: 115 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Глава I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1. Биологическая роль этанола
2. Возможности использования ИКС для изучения влияния неэлектролитов на структуру водного компонента биологических жидкостей
Глава И. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ.
1. Метод определения показателей ИК-спектров с применением
аппаратно-программного комплекса "ИКАР"
2. Методика регистрации и анализа быстрых изменений показателей ИК-спектров крови
3. Метод определения показателей ИК-спектров с применением
спектрофотометра модели 270-30 фирмы "НйасЫ"
4. Статистическая обработка результатов исследований
Глава III. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
1. Влияние различных концентраций этанола на показатели ИК-спектра растворов и биологических жидкостей
2. Изменения ИКС крови под влиянием растворов этанола
2.1. Особенности ИК-спектра крови в присутствии этанола
2.2. Динамика быстрых изменений дисперсии показателей ИК-спектра крови в присутствии растворов спирта различной концентрации
3. Влияние алкоголизации крыс на показатели ИКС крови и возможные механизмы биологического эффекта этанола
3.1. Особенности ИКС крови крыс при введении этанола
3.2. Предполагаемые механизмы осуществления биологического
эффекта этанола
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность проблемы
Этанол, являясь естественным метаболитом и фармакологическим агентом, при избыточном поступлении в организм блокирует или нарушает протекание ряда реакций обмена веществ [14, 36, 43, 85, 86, 128, 130], изменяет проницаемость и функции клеточных мембран [99, 133], активность многих ферментов [32, 149, 207]. Таким образом, этанол, в количестве выше допустимого уровня, является фактором метаболической дезинтеграции, в результате которой возникают нарушения функций различных органов и систем организма [6, 48, 106, 183, 184]. Несмотря на наличие большого количества литературы по выяснению механизма действия алкоголя на биохимические процессы, остается неясным первичное звено всей цепи возникающих изменений [4].
Согласно современным представлениям, многие метаболические и функциональные изменения клеток, сопровождающие различные патологические процессы, определяются структурными нарушениями внутри- и внеклеточной воды [2,35]. Учитывая, что этанол значительно изменяет физико-химические свойства воды, можно предположить, что в действии данного соединения на многочисленные звенья биохимических процессов существенную роль играет его влияние на структуру водного компонента биологических жидкостей. Поэтому, представляет интерес изучить особенности влияния различных концентраций этанола на структуру водного компонента биологических жидкостей. Наиболее перспективным для решения данной задачи является использование инфракрасной спектроскопии (ИКС), в диапазонах, характеризующих водородные связи, а также вращательные, колебательные и либрационные взаимодействия молекул воды. В работе предполагается доказать, что специфика состояния воды должна найти отражение в ее динамике
показателей ИК-спектра, который является ценным источником информации о взаимосвязи молекул в растворах и биологических
жидкостях.
Это находится в соответствии с данными литературы, свидетельствующими о том, что показатели ИКС крови характеризуются динамикой и уровень их колебаний зависит от действующего агента и состояния биологических структур [27, 58, 64, 74, 102].
Цель исследования
Изучить особенности влияния этанола на показатели ИК-спектра водного компонента биологических жидкостей на примере крови человека и сыворотки крови крыс с помощью аппаратно-программного комплекса "ИКАР”.
Основные задачи исследования
1. Выявить особенности показателей ИК-спектра воды в системах спирт-вода с содержанием спирта от 1 до 90 об.% и при разведении от 10"1 до
ю-10.
2. Изучить особенности спектральных характеристик систем цельная кровь здоровых людей-спирт-вода с различной концентрацией этанола.
3. В эксперименте на крысах исследовать влияние экзогенных препаратов этанола на показатели ИКС жидкой части крови.
4. На основании полученных результатов разработать способ исследования крови для диагностики заболеваний.
Научная новизна работы
1. Спирт в концентрациях от 0,001 до 90 об.% изменяет коэффициент
пропускания в диапазонах, характеризующих водный компонент биологических жидкостей (1600-1535 см"1 и 1710-1610 см"1 - области деформационных колебаний угла связи Н-О-Н;

Таблица З
Суммарная спектральная характеристика "ИКАР"
Номер диапазона (канал, признак) Длина волны (центр диапазона), мкм Левая граница диапазона, см'1 Центр диапазона, см'1 Правая граница диапазона, см’
1 3,0 3500 3350 3
2 3,4 3085 2960 2
3 5,0 2120 2000 1
4 6,0 1710 1660 1
5 6,4 1600 1570 1
6 6,8 1543 1480 1
7 7,6 1430 1320 1
8 9,2 1127 1090 1
9 10,0 1067 1000
В молекулярной спектроскопии оптическую область электромагнитных волн принято подразделять на три части -инфракрасную, видимую и ультрафиолетовую, а инфракрасную, кроме того на ближнюю, среднюю и дальнюю зоны (рис.8).
Наряду с приведенной классификацией часто спектроскопию подразделяют по типу движения в молекуле, который она изучает, на вращательую, колебательную, электронную и т.п., имея в виду при этом, что вращательные и колебательные полосы расположены в инфракрасной, а электронные в ультрафиолетовой областях спектра.
Левая часть средней зоны инфракрасного спектра, которая используется системой "ИКАР" отражает колебательно-вращательную составляющую спектра. При графическом изображении оптических спектров по оси абсцисс (горизонтальная ось графика) откладывают дибо частоту, либо длину волны излучения.
Обычно частота колебаний измеряется в герцах (количество циклов в течение одной секунды): ґ = с / X, где: с - скорость света,
X - длина волны.