Моделирование формирования фибринового сгустка и исследование влияния потока крови на этот процесс

• Автор: Шибеко, Алексей Михайлович
• Шифр специальности: 03.00.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 116 с. : ил.

Содержание

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ.

Введение

Глава 1. Обзор литературы.

1.1. Гемостаз. Общие сведения.

1.2. Плазменное свертывание крови.

1.2.1. Структура химических реакций

1.2.2. Факторы свертывания.

1.2.3. Полимеризация фибрина и образование сгустка

1.2.4. Каскад свертывания. Внешний и внутренний пути активации

1.2.5. Ускорение работы каскада мембраннозависимые реакции и петли положительной обратной связи
1.2.6. Ин1иби горы свертывания.
1.2.7. Тромбоциты в плазменном свертывании
1.3. Методы исследования системы свертывания крови.
1.3.1. Экспериментальные модели исследования гемостаза. Введение
1.3.2. Экспериментальные исследования гемостаза в потоке
1.3.3. Математическое моделирование свертывания крови. Введение.
1.3.4. Феноменологические модели свертывания крови
1.3.5. Количественные модели свертывания крови
1.3.6. Моделирование свертывания в потоке.
1.3.7. Моделирование полимеризации фибрина
1.4. Постановка задачи.
Глава 2. Методы
2.1. Математическое моделирование полимеризации фибрина
2.1.1 .Построение модели
2.1.2. Интерпретация данных светорассеяния
2.1.3. Методы численного решения уравнений
2.2. Материалы и методы эксперимента по полимеризации фибрина
2.2.1. Материалы
2.2.2. Обработка эксперимента.
2.3. Математическая модель свертывания плазмы крови в условиях потока
2.3.1. Методы численного решения уравнений ЫавьеСтокса.
2.3.2. Методы численного решения уравнений типа реакциядиффузияконвекция .
2.3.3. Постановка модельного эксперимента.
2.3.5. Образование фибринового сгустка
2.3.6. Описание программы, использованной для расчетов
2.3.7. Описание влияния потока на систему свертывания.
2.3.8. Оценка погрешности результатов расчетов
Глава 3. Результаты.
3.1. Результаты моделирования полимеризации фибрина.
3.1.1. Исследование поведения двухкомпонентной системы фибриноген, тромбин.
3.1.2. Пороговое поведение системы полимеризации фибрина
3.2. Результаты моделирования роста сгустка в потоке
3.2.1.Эффект потока на формирование фибринового сгустка.
3.2.2. Зависимость влияния потока на свертывание от параметров фибринового аустка.
3.2.3. Зависимость влияния потока на свертывание от размера активатора
3.2.4. Чувствительность к потоку реакции активации фактора VII фактором Ха
3.2.5. Регуляция потоком производства внешней теназы
3.2.6. Возможные экспериментальные проверки результатов, полученных при моделировании
Г лава 4 Обсуждение результатов.
4.1. Результаты моделирования полимеризации фибрина.
4.2. Результаты моделирования свертывания плазмы крови в потоке.
Приложение 1. Математическая модель полимеризации фибрина в присутствии
АНТИТРОМБИНА III
Уравнения модели
Параметры модели
Приложение 2. Математическая модель системы свертывания плазмы крови в
условиях кровотока
Общее описание
Уравнения модели
Параметры модели.
Список литературы


Разработанная модель свертывания плазмы крови в потоке может быть использована для анализа механизмов действия препаратов, влияющих на свертывание, в условиях, приближенных к физиологическим. Открытый с ее помощью эффект влияния потока на протекание некоторых реакций свертывания может быть важен при разработке новых лекарственных средств, стратегий их использования. Построена детальная ш уго модель полимеризации фибрина, проведена се экспериментальная верификация. С помощью разработанной модели полимеризации фибрина предсказало пороговое поведение образования фибринового сгустка. Разработана детальная двумерная модель свертывания плазмы крови в потоке, учитывающая влияние образующегося сгустка на форму течения. Показано, что эффект ингибирования свертывания потоком вызывается вымыванием активного фактора Ха и связанным с этим ослаблением и полным выключением петли положительной обратной связи активации внешней теназы комплекса, инициирующего свертывание. Глава 1. Гемостаз. Общие сведения. Гемостазом называют процесс остановки кровотечения, происходящий в организме при повреждении сосуда. Этот процесс заключается в том, что в области повреждения кровь изменяет свое состояние с жидкого на гелеобразное, и эта формация, называемая сгустком, плотно закрывает место повреждения и препятствует кровопотсре. Является необходимым для существования многоклеточных организмов, т. Кровь состоит из двух частей жидкая основа, белковый раствор, называемый плазмой и клетки крови эритроциты, лейкоциты, тромбоциты. Тромбоциты особые клетки, способные к активации. После активации они приобретают способность приклеиваться к поврежденным тканям и друг к другу, формируя агрегаты, непроницаемые для клеток крови. Однако плазма крови может просачиваться через этот тромб. Со временем, тромбоцитарный тромб уплотняется белковым гелем, что приводит к полной остановке кровопотери. Появление белкового геля связано с функционированием плазменной системы свсртывания2,3. Получаемая при этом трехмерная сеть, образуемая полимсризующимися молекулами белка фибрина, способна удерживать в своих ячейках жидкость. Механизмы гемостаза принято группировать в две категории первичный сосудистотромбоцитарный и вторичный плазменный4. Первичный гемостаз реагирует на повреждение наиболее быстро 13 мин, а плазменная система свертывания включается позже характерное время около минут и завершает формирование прочного сгустка, предотвращая возобновление кровотечения. Однако, в зависимости от условий, каждый из механизмов может работать независимо от остальных. Вазоконстрикция может обеспечить остановку кровотечения в мелком сосуде4, но крупные сосуды заметным образом не пережимаются. Тромбоцитарное свертывание лучше проходит в сосудах с быстрым течением, обеспечивающим эффективный принос тромбоцитов к месту повреждения и их адгезию, после чего этот агрегат прорастает фибриновой сетью5. В то же время, плазменная система свертывания лучше функционирует в медленном потокс6, т. А в сосудах с более медленным течением формируются красные тромбы, главным компонентом которых является фибриновая сетка с включенными в нее эритроцитами 7. Плазменное свертывание крови. Структура химических реакций. Свертывание представляет собой сложную сеть ферментативных реакций в плазме крови, которая запускается при повреждении сосуда8,9. На Рис. Рис. Основные реакции плазменной системы свертывания крови. Ферментативный катализ и превращения под его действием показаны красными и черными стрелками, соответственно. Ингибирование показано короткими пустыми стрелками. Условные обозначения ТР тканевой фактор, римскими цифрами обозначены соответствующие факторы свертывания, РС протеин С, фибриноген, Рп фибрин. Два находящихся рядом обозначения факторов свертывания комплекс, образованный этими факторами например, ХаУа. Факторы свертывания. В плазме крови находятся так называемые факторы свертывания вещества, участвующие в биохимических реакциях, приводящих к свертыванию плазмы.