Исследование влияния давления на неспецифическую

УДК 577.3(06) Биофизика
М.А. ВИНОГРАДОВА
Московский инженерно-физический институт (государственный университет)
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ДАВЛЕНИЯ
НА НЕСПЕЦИФИЧЕСКУЮ ПРОНИЦАЕМОСТЬ БИОЛОГИЧЕСКИХ МЕМБРАН ЭРИТРОЦИТОВ
ДЛЯ ГЛЮКОЗЫ
Целью исследования являлось уточнение молекулярного механизма авторегуляции неспецифической проницаемости клеточных мембран эритроцитов. Основные положения этого механизма изложены в работах [2-4], из которых следует,
что внешнее давление должно влиять на размер пор в мембране и, следовательно,
на ее проницаемость. В качестве маркера использовалась глюкоза.
Проницаемость мембраны является динамической характеристикой,
которую можно оценить количественно только при наблюдении неравновесного процесса, скорость которого она определяет. Это требует применения специальной аппаратуры.
В работе использовался оптический метод наблюдения кинетического
процесса осмотической релаксации объема эритроцитов после введения в
пробу крови гиперосмолярного раствора глюкозы с помощью прибора
КИНОКС, разработанного в ФИАНе. В состав прибора входит двухволновой оптический оксиметр и электронная схема, связывающая прибор с
ЭВМ. Поместив специально подготовленный препарат крови в кювету с
эффективным перемешиванием, можно наблюдать процесс изменения
размеров эритроцитов во времени.
При введении в препарат крови небольшого количества гиперосмолярного раствора глюкозы объем эритроцитов первоначально уменьшается за счет осмотического выхода воды, а затем постепенно восстанавливается за счет поступления глюкозы внутрь эритроцитов. Обмен глюкозой
между плазмой и цитоплазмой должен осуществляться при неизменной
степени насыщенности крови кислородом. Для исследования была выбрана цитрированная кровь, в которой ингибирован гликолиз [1].
По полученным кривым можно определить характерные времена релаксации при различных внешних давлениях и сопоставить их между собой. Наклон полученных кривых прямо коррелирует с проницаемостью
мембраны. Временная постоянная релаксации, полученная при атмосферном давлении, оказывается больше чем при избыточном давлении. Это
свидетельствует о том, что проницаемость мембраны при росте давления
уменьшается.
160
ISBN 5-7262-0710-6. НАУЧНАЯ СЕССИЯ МИФИ-2007. Том 5
УДК 577.3(06) Биофизика
Данная работа открывает возможность исследовать особенности метаболизма эритроцитов и определять условия, при которых он не нарушается. Результаты могут быть использованы в практических целях. Например, можно будет выработать рекомендации для подготовки крови к переливанию, не ухудшая при этом функции эритроцитов.
Список литературы
1. Виноградова М.А., Грецкая Л.Ю. Исследование влияния давления на неспецифическую проницаемость мембран (проект) // Науч. сессия МИФИ-2006: Сб. науч. тр. В 13 т. М.:
МИФИ. 2006. Т.5. С.161-163.
2. Фок М.В. Некоторые вопросы биохимической физики, важные для врачей. М.: Наука,
2003.
3. Фок М.В., Зарицкий А.Р. Авторегуляция, как основа гомеостаза клеток. М.: Космосинформ. 1997.
4. Фок М.В., Зарицкий А.Р., Зарицкая Г.А., Переведенцева Е.В. Авторегуляция неспецифической проницаемости мембраны эритроцита. М.: Наука. 1999.
ISBN 5-7262-0710-6. НАУЧНАЯ СЕССИЯ МИФИ-2007. Том 5
161