Математическая модель энзимопатий эритроцитов человека

• Автор: Плотников, Андрей Георгиевич
• Шифр специальности: 03.00.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 78 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ.

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ.

ВВЕДЕНИЕ.

ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ РАБОТЫ.

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1. Общие сведения об эритроците человека.

2. Ионный транспорт в эритроцитах человека.

3. Энергетический метаболизм эритроцита и его регуляция.

4. Аденилатный метаболизм.

5. Наследственные гемолитические анемии, обусловленные дефицитами ферментов эритроцитов человека.

6. 2,3 ДФГ и его физиологическое значение.

7. Обзор известных математических моделей метаболизма эритроцитов. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ.
1. Ионный баланс и объем эритроцита.
2. Энергетический метаболизм.
3. Метаболизм аденилатов.
4. Расчет средней активности в случае нестабильности фермента
5. Влияние 2,3 ДФГ на связывание гемоглобина с кислородом.
МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ.
РЕЗУЛЬТАТЫ.
1. Динамическое поведение модели.
2. Моделирование экспериментальных данных полученых при исследо вании энергетического и аденилатного метаболизмов эритроцита.
3. Анализ связи дефицитов ферментов гликолиза с наследственными гемолитическими анемиями.
4. Роль 2,3 ДФГ в энергетическом метаболизме эритроцита.
5. Механизм увеличения количества 2,3 ДФГ в условиях гипоксии.
6. Дефициты ферментов 2,3 ДФГ шунта и их влияние на жизнеспособность организма.
ОБСУЖДЕНИЕ.
ВЫВОДЫ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Наследственные гемолитические анемии, обусловленные дефицитами ферментов эритроцитов человека. ДФГ и его физиологическое значение. Обзор известных математических моделей метаболизма эритроцитов. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ. Ионный баланс и объем эритроцита. Энергетический метаболизм. Метаболизм аденилатов. Влияние 2,3 ДФГ на связывание гемоглобина с кислородом. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ. РЕЗУЛЬТАТЫ. Динамическое поведение модели. Моделирование экспериментальных данных полученых при исследо вании энергетического и аденилатного метаболизмов эритроцита. Анализ связи дефицитов ферментов гликолиза с наследственными гемолитическими анемиями. Роль 2,3 ДФГ в энергетическом метаболизме эритроцита. Механизм увеличения количества 2,3 ДФГ в условиях гипоксии. Дефициты ферментов 2,3 ДФГ шунта и их влияние на жизнеспособность организма. ОБСУЖДЕНИЕ. ВЫВОДЫ. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ. АТФ0. ВВЕДЕНИЕ. Актуальность темы. Гемолитические анемии, обусловленные дефицитами ферментов энергетического и редокс метаболизма гликолиза в эритроцитах, являются широко распространенными заболеваниями. Так, среди курдских евреев дефицит глюкозо6фосфат дегидрогеназы встречается с частотой , среди американских негров с частотой , среди азербайджанцев с частотой . По данным Всемирной Организации Здравоохранения недостаточностью глюкозобфосфат дегидрогеназы страдают, по меньшей мере, 0 млн. Дефициты других ферментов встречаются реже, но тоже достаточно часто. Естественно полагать, и это общепринятая точка зрения, что нехватка фермента нарушает нормальное функционирование метаболического пути, в который он входит. Однако во многих случаях дефицитов не ключевых ферментов снижение активности кажется явно недостаточным, чтобы нарушить нормальный метаболизм. Рассмотрим, например дефицит триозофосфатизомеразы. В норме активность триозофосфатизомеразы превышает скорость гликолитического потока более, чем в раз. У больных с дефектным ферментом активность триозофосфатизомеразы снижается не более чем в раз. Очевидно, что кратное снижение активности этого фермента не должны серьезно влиять на гликолиз, так как активность фермента осгается все еще примерно в 0 раз выше скорости гликолитического потока. В связи с этим возникает вопрос, насколько вероятно, что наблюдаемый дефицит дейсгвительно является причиной анемии. Поэтому для правильного понимания патогенеза в случае гемолитических анемий, обусловленных дефицитами ферментов гликолиза, необходима математическая модель, описывающая основные метаболические системы эритроцита ионный гомеостаз, энергетический и аденилатный метаболизм. Для анализа нарушений метаболизма эритроцита в случае дефицитов ферментов дифосфоглицератного шунта необходимо правильное понимание физиологической функции дифосфоглицератного шунта. В настоящее время существуют две гипотезы о функции дифосфоглицератного шунта в эритроцитах человека. Первая гипотеза самая распространенная . Согласно второй гипотезе функцией дифосфоглицератного шунта является стабилизация энергетического метаболизма эритроцита в случае сильных энергетических и окислительных нагрузок 1,,. Обе эти гипотезы требуют тщательного исследования. К тому же, механизм роста 2,ЗДФГ в условиях адаптации к гипоксии в высокогорье до настоящего времени известен не был . Цели работы. Построение математической модели энзимопатий эритроцитов человека и исследование с ее помощью связи дефицитов ферментов гликолиза с наследственными гемолитическими анемиями человека. Выяснение с помощью математической модели роли 2,3 дифосфоглицератного шунта в регуляции метаболизма эритроцита и адапатации организма к условиям гипоксии. Задачи работы. Построение математической модели, описывающей ионный обмен, энергетический, аденилатный метаболизм в эритроцитах человека, а так же процессы взаимодействия гемоглобина с 2,3 дифосфоглицератом и кислородом. Расчет граничных значений активностей ферментов гликолиза. Сопоставление расчетных значений с клиническими данными. Изучение роли 2,3 дифосфоглицератного шунта в адаптации организма к условиям гипоксии и в регуляции метаболизма эритроцита.