Неинвазивное определение концентрации каротиноидов β-каротина и ликопина в коже человека и других био-системах методом резонансной спектроскопии комбинационного рассеяния света

• Автор: Дарвин, Максим Евгеньевич
• Шифр специальности: 03.01.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Берлин
• Количество страниц: 187 с. : ил.

Оглавление
Введение

Глава 1. Окислительно-восстановительные процессы в организме

человека

§ 1. Образование и роль свободных радикалов

§ 2. Действие свободных радикалов на организм человека

§ 3. Антиоксидантная система организма

3.1. Роль антиоксидантов в процессах окислительно-восстановительной регуляции

3.2. Основные параметры кинетики изменения концентрации антиоксидантов в коже человека

Заключение к главе

Глава 2. Методы определения каротиноидов в коже человека
§ 1. Хроматографические методы
§ 2. Спектроскопия отражения
§ 3. Резонансная спектроскопия КР
3.1. История развития спектроскопии КР
3.2. Основные положения теории спектроскопии КР
Заключение к главе
Глава 3. Разработка экспериментальной установки и методики измерений каротиноидов р-каротина и ликопина в коже человека методом спектроскопии РКР

§ 1. Экспериментальная установка
1.1. Выбор источника излучения
1.1.1. Параметры мощности лазерного излучения
1.1.2. Эффективная рабочая глубина
1.2. Выбор системы регистрации спектров КР
1.3. Оптическая часть экспериментальной установки
1.3.1. Ввод лазерного излучения в оптоволокно канала возбуждения
1.3.2. Фокусировка возбуждающего излучения на объект
исследования
1.3.3. Сбор сигнала КР и его ввод в приёмное оптоволокно
1.3.4. Согласование оптической системы со спектрометром
1.4. Общая схема установки
1.5. Калибровка установки
1.6. Предельные характеристики установки
1.7. Типичный спектр РКР каротиноидов кожи
1.8. Оптимизация размера возбуждающего лазерного пучка на коже и стабильность сигнала КР
1.9. Методика обработки спектров КР
§ 2. Эффект фотообесцвечивания («выцветания флуоресценции»)
§ 3. Алгоритм селективного определения р-каротина и ликопина
в коже человека
§ 4. Определение общей концентрации каротиноидов в коже
человека
§ 5. Определение ликопина в коже человека
Заключение к главе
Глава 4. Исследование факторов, приводящих к уменьшению уровня концентрации каротиноидов в коже человека
§ 1. Реакция каротиноидов р-каротина и ликопина в коже человека на внешнее излучение
1.1. Воздействие УФ излучения на кожу человека
1.2. Воздействие ИК излучения на кожу человека.
Образование свободных радикалов
1.3. Воздействие рентгеновского излучения на кожу человека
§ 2. Влияние стресс-факторов на уровень концентрации каротиноидов в

2.1. Влияние курения
2.2. Влияние употребления алкоголя
2.3. Влияние состояния здоровья
§ 3. Влияние физических упражнений высокой интенсивности на уровень
концентрации каротиноидов в коже
Основные результаты главы
Глава 5. Исследование факторов, приводящих к увеличению уровня
концентрации каротиноидов в коже человека
§ 1. Каротиноиды в организме человека
1.1. Транспорт и усваиваимость каротиноидов в организме человека
1.2. Распределение каротиноидов в коже человека
§ 2. Влияние питания и образа жизни
2.1. Влияния питания, обогащённого каротиноидами
2.2. Влияние стиля и образа жизни
§ 3. Сезонное возрастание уровня концентрации каротиноидов
Основные результаты главы

свободнорадикальной теории старения, предложенной Харманом в 1954 году [37-39], свободные радикалы, образующиеся в организме по разным причинам, способны необратимо повреждать клетки и их генетический аппарат. Кроме того, генерируясь в ходе окислительных реакций в митохондриях, они негативно влияют и на них, ускоряя тем самым ход «биологических часов» клетки и приближая её гибель (лимит Хайфлика). Другая теория называется теорией Мэйларда или теорией гликации. В основе этой теории лежит открытая Мэйлардом неферментативная реакция между моносахаридами и аминогруппой белков [40]. Как было показано, скорость этой реакции зависит от концентрации сахара и может протекать в организме при физиологических условиях [41]. Изменение структуры белка сказывается на его функционировании, а накопление в тканях приводит к постепенному нарушению физиологических процессов [42]. Так, уже доказана причастность сахаров к атеросклерозу (взаимодействие с липопротеидами), помутнению хрусталика глаза (реакция с белками стекловидного тела), нарушению работы ионных насосов клеток («сахарное» повреждение белков клеточных мембран), образованию морщин (связывание с коллагеном и эластином) [16].
Свободнорадикальная теория и теория гликации возникли независимо друг от друга и развивались параллельно. Однако в настоящее время рассматривается комплексная теория, в которой обе теории переплетаются. Так, было доказано, что гликированные белки могут участвовать в свободнорадикальных реакциях, а свободные радикалы, в свою очередь, способствуют конформационным перестройкам молекулы белка, делая её доступной для атаки сахаров [43].
Самым главным фактором, индуцирующим преждевременное старение кожи, является УФ излучение. В настоящее время даже употребляется термин «фотостарение», который обозначает комплекс изменений в коже, вызванный воздействием УФ излучения. Фотостарение кожи выражается в эластозе (накопление атипичных эластиновых волокон), димеризации и дегенерации коллагена, утолщении эпидермиса (акантоз), гиперпигментации.