Реферат: Биологический факультет материалы VIII научной конференции студентов и аспирантов апрель 2010 года г. Тверь Тверь 2010

МАТЕРИАЛЫ VIII научной конференции студентов и аспирантов апрель 2010 года


ТВЕРЬ 2010

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования
«Тверской государственный университет» Биологический факультет


МАТЕРИАЛЫ


VIII научной конференции студентов и аспирантов

апрель 2010 года

г. Тверь


Тверь 2010

УДК 57(082)

ББК Е.я 431

Т 26


Материалы VIII научной конференции студентов и аспирантов апрель 2010 года: Сб. ст.– Тверь: Твер. гос. ун-т, 2010. – 89 с.


В сборнике представлены материалы докладов ежегодной научной конференции студентов и аспирантов, проходящей на биологическом факультете. Доклады сгруппированы по секциям.

Материалы сборника могут представлять интерес для специалистов в области биологии, экологии и медицины.


^ Ответственные за выпуск:


профессор, кандидат биологических наук С.М. Дементьева

доцент, кандидат биологических наук С.А. Иванова


 Тверской государственный

университет, 2010

Секция анатомии и физиологии
человека и животных


^ Д.Э. БОНДАРЕВА

Научный руководитель – Чапоров В.Н.

ВЛИЯНИЕ ДОЗИРОВАННОГО ПОНИЖЕННОГО ВНУТРИГРУДНОГО ДАВЛЕНИЯ НА ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ ^ ФАЗ И ПЕРИОДОВ СЕРДЕЧНОГО ЦИКЛА


Данные фазового анализа сердечного цикла позволяют изучать типы реакции сердца на различные виды нагрузок, объективно оценивать качество регулирования аппарата кровообращения в условиях физиологических возмущений. В качестве внешних воздействий в кардиологических научных исследованиях и клинической практике используют различные функциональные пробы. Среди таких проб, характеризующих состояние аппарата кровообращения, используется проба с произвольным увеличением внутригрудного давления (натуживание). Показано, что при натуживании продолжительность сердечного цикла увеличивается, в основном за счет изменений длительности диастолы и механической систолы (Маркова, 2006). Целью данного исследования явилось изучение изменений продолжительности фаз и периодов сердечного цикла в условиях ступенчатого понижения внутригрудного давления от 0 до -30 мм рт. ст.

В исследовании участвовали 16 практически здоровых женщин
19­ – 22 лет. Испытуемые находились в положении сидя. После адаптации испытуемых к условиям эксперимента в течение 10 – 12 минут на ЭЛКАРе-6 записывалась исходная электрокардиограмма (ЭКГ)
во II стандартном отведении, сфигмограмма сонной артерии (СГ) –
с помощью сфгмоприставки, сейсмокардиограмма (СКГ) – с помощью сейсмодатчика в области грудины. Затем испытуемая при зрительном контроле за шкалой манометра при закрытых носовых отверстиях, имитируя вдох через штуцер манометра, снижала внутриротовое (внутригрудное) давление до -10 мм рт. ст. и удерживала его на протяжении 6 – 10 с. Через 1 – 2 мин свободного дыхания испытуемая повторяла эту манипуляцию снижая внутриротовое давление до -15, -20,
-25 и -30 мм рт. ст.

Учитывались следующие показатели: продолжительность сердечного цикла (RR), длительность систолы – механической (МС), электрической (QT), общей (ОС); всего периода напряжения (ПН), продолжительность фазы асинхронного сокращения (ФАС), фазы изометрического сокращения (ФИС); всего периода изгнания (ПИ), фазы быстрого изгнания (ФБИ), фазы медленного изгнания (ФМИ), диастолы (Д) и протодиастолы (П).

Полученный экспериментальный материал подвергался традиционной расшифровке и обрабатывался статистически.

Выявлено, что снижение внутригрудного давления сопровождается уменьшением продолжительности сердечного цикла (RR) за счет уменьшения длительности диастолы (Д) и механической систолы (МС). Длительность периода напряжения в условиях дозированного понижения внутригрудного давления закономерно уменьшалась за счет снижения его составляющих фазы асинхронного и изометрического сокращения. Продолжительность периода изгнания имела тенденцию к уменьшению за счет изменений времени фазы медленного изгнания и в меньшей степени фазы быстрого изгнания. С уменьшением внутригрудного давления длительность протодиастолы закономерно увеличивалась.

Полученные результаты могут способствовать лучшему пониманию механизмов перестройки сердечного ритма при значительных дыхательных колебаниях внутригрудного давления, в том числе и при обструктивных заболеваниях легких, что имеет не только теоретическое, но и прикладное значение.


^ Е.М. ГОРЮНОВА

Научный руководитель – Шляпников М.Ф.

СОСТОЯНИЕ ЗРИТЕЛЬНО – МОТОРНОЙ РЕАКЦИИ

ПОД ВЛИЯНИЕМ ЦИКЛИЧЕСКОЙ РАБОТЫ

^ РАЗЛИЧНОЙ МОЩНОСТИ


В трудовом процессе любые рабочие движения связаны с восприятиями, в ответ на которые они совершаются и которыми уточняются. Все, что на рабочем месте определяет ощущения, восприятия, т. е. воздействует на анализаторы и определяет ответные действия, называется сенсорным полем, а все то, на что работающий действует своими рабочими движениями, называется моторным полем.

Связь восприятия и ответного движения в трудовой деятельности может осуществляться в различных формах сенсомоторных процессов. Простая реакция оценивается по времени. Различают латентное время реакции (скрытое), т. е. время от момента появления раздражителя, к которому привлечено внимание, до начала ответного движения. Скоростью простой реакции называется типичное для данного человека среднее латентное время его реакции.

Целью данной работы было изучение состояния зрительно-моторной реакции под влиянием циклической работы различной мощности. В исследовании принимали участие пятнадцать практически здоровых женщин 18 – 21 года. Исследование включало 4 серии. Предварительно давалась установка на правильное и быстрое выполнение упражнения. В первой серии испытуемый осуществлял моторную реакцию на световой раздражитель. Регистрировалась скорость простой зрительно-моторной реакции на 10 последовательных сигналов с частотой 3 сек, а также показатели газообмена – парциальное давление углекислого газа в альвеолах (РаСО2), оксигенация артериальной крови (SаO2). Во второй серии испытуемому предлагалось выполнить работу умеренной мощности – в течение 5 мин крутить педали на велоэргометре при мощности 50 Вт и частоте 60 об/мин. Показатели газообмена регистрировались на 1, 3, 5 мин работы. Сразу после прекращения работы регистрировалась скорость ЗМР. В третьей серии испытуемый выполнял работу максимальной мощности при 60 об/мин в течение 30 сек. После этого регистрировались показатели газообмена и зрительно-моторной реакции. В четвертой серии испытуемый выполнял работу субмаксимальной (средней) мощности в течение минуты. После этого также регистрировались показатели газообмена и ЗМР.

Анализ полученных данных показал функциональную связь между циклической работой различной мощности и скоростью зрительно-моторной реакции на зрительный раздражитель. При увеличении мощности выполняемой работы латентный период ЗМР закономерно уменьшается с 0,25 до 0,22 сек, т. е скорость увеличивается.


^ К.Г. КИЧАТОВ

Научный руководитель – Шляпников М.Ф.

ВЛИЯНИЕ РЕКОМБИНАТНОГО человеческого белка теплового шока НА ОБУЧЕНИЕ И память мышей

с НЕЙРОДЕГЕНЕРАТИВНЫМ ПРОЦЕССОМ АЛЬЦГЕЙМЕРовСКОГО ТИПА


На сегодняшний день болезнь Альцгеймера, известная также как деменция Альцгеймеровского типа, является одним из самых распространенных заболеваний мозга в старческом возрасте. При развитии этой патологии отмечается образование нейретических бляшек, из-за которых происходит гибель нейронов. В состав этих бляшек входит особый белок – β-амилоид, который фактически является маркером болезни Альцгеймера.

Таким образом возникла идея непосредственного воздействия на скопления β-амилоида. В качестве инструмента воздействия был выбран белок теплового шока массой 70 кДа (БТШ 70), который синтезируется в ответ на стресс. БТШ 70 способен ингибировать апоптоз (т.е. в данном случае предотвращать или замедлять процесс массовой гибели нервных клеток), а также, при помощи шаперонной активности, доставлять β-амилоид к месту его утилизации, обезвреживая его.

Для проведения эксперимента на животных была разработана специальная методика. В ее основе лежала особая операция – ольфакторная бульбэктомия, т.е. удаление обонятельных луковиц мозга у животных. При этом, если судить по результатам валидных тестов, возникающее у животных нарушение процессов памяти сходно с таковыми при болезни Альцгеймера. То есть благодаря ольфакторной бульбэктомии можно получить действующую модель болезни Альцгеймера.

Цель была поставлена следующим образом: исследовать эффект воздействия БТШ 70 на животных с нарушением памяти, вызванным ольфакторной бульбэктомией. Объектом исследования стали мыши с моделью нейродегенеративного процесса Альцгеймеровского типа. Проверкой того, удалось ли восстановить им процессы памяти, стал тест на пространственную память – водный лабиринт Морриса.

Эксперимент проводился на 20 белых мышах, которые были разбиты на 4 группы по 5 особей в каждой: 1) ложнооперированные мыши, которым вводился физиологический раствор; 2) ложнооперированные мыши, которым вводился белок теплового шока массой 70 кДа;
3) бульбэктомированные мыши, которым вводился физиологический раствор; 4) бульбэктомированные мыши, которым вводился белок теплового шока массой 70 кДа.

Ложнооперированные мыши – это мыши, которым делалось то же хирургическое вмешательство, что и при бульбэктомии, но обонятельные луковицы не удалялись. Это было нужно для того, чтобы уменьшить возможные артефакты, связанные с воздействием наркоза.

Введение физраствора и человеческого рекомбинатного БТШ 70 проводилось ежедневно, в течение 14 дней до обучения и непосредственно в срок, когда обучение осуществлялось. Введение осуществлялось интраназально, при помощи микродозатора. Через 14 дней после начала введения БТШ 70 животных обучали навигационному рефлексу в водном лабиринте Морриса, обучение в котором сочетает формирование активной реакции избавления от водной среды и умения ориентироваться в пространстве. Метод прост и позволяет раздельно исследовать процессы обучения и памяти.

В ходе заключительного теста были получены результаты, подтверждающие гипотезу: бульбэктомированные мыши, которым вводился БТШ 70, показали результаты, превосходящие таковые у бульбэктомированных мышей, которым вводился просто физиологический раствор. То есть можно утверждать, что у бульбэктомированных животных, которым вводился БТШ 70, наблюдалось восстановление процессов памяти.


^ М.В. КОТЛОВА

Научный руководитель – Шляпников М.Ф.

ЗАВИСИМОСТЬ СКОРОСТИ ПРОСТОЙ

ЗРИТЕЛЬНО-МОТОРНОЙ РЕАКЦИИ ОТ УСТОЙЧИВОСТИ

^ К ИМПЕРАТИВНОМУ СТИМУЛУ, ПРЕРЫВАЮЩЕМУ АПНОЭ


Деятельность современного человека связана с большим количеством процессов происходящих случайно и изменяющихся непрерывно. Организму постоянно приходиться реагировать на огромное число событий, при этом в часто точность и готовность к реакции играет значительную роль. Особое значение при этом играет латентный период произвольной зрительно-моторной реакции (ЗМР) человека, который отражает центральное время двигательной реакции и функциональное состояние высших отделов управления движениями, в частности сенсомоторных и ассоциативных зон коры больших полушарий.

Согласно исследованиям физиологии дыхания в состоянии апноэ содержание СО2 в крови повышается, а О2 снижается, при гипервентиляции – наоборот. Влияние таких изменений неоднозначно. С одной стороны, при снижении содержания кислорода может наблюдаться кислородное голодание нейронов мозга и снижение скорости ЗМР. С другой – возбуждение нервной системы и увеличение скорости.

Целью нашей работы было изучение и сравнение показателей сенсомоторной деятельности исследуемых в состоянии апноэ как до, так и после предварительной гипервентиляции.

В эксперименте приняли участие десять практически здоровых женщин 18 – 21 года. Исследование включало 3 серии. В первой серии испытуемый при спокойном дыхании осуществлял моторную реакцию на световой раздражитель. Регистрировались латентный период простой зрительно-моторной реакции на 15 последовательных сигналов и показатели газообмена – парциальное давление углекислого газа в альвеолах (РаСО2), оксигенация артериальной крови (SаO2). Во второй серии испытуемому предлагалось после максимального вдоха задержать дыхание на максимально возможное время (проба Штанге). Во время апноэ регистрировалась скорость ЗМР, в момент срыва – показатели газообмена. В третьей серии испытуемый задерживал дыхание на максимально возможное время после предварительной гипервентиляции в течение 1 мин. Перед задержкой дыхания и в момент срыва апноэ регистрировались показатели газообмена, во время апноэ – латентный период ЗМР.

Анализ полученных данных показал, что длительность апноэ после предварительной гипервентиляции закономерно увеличивается в среднем с 42 до 65 сек. Корреляционный анализ показал тесную функциональную связь между длительностью апноэ и скоростью ЗМР. В состоянии апноэ латентный период ЗМР закономерно увеличивается с 0,27 до 0,28 сек., т.е. скорость снижается. После предварительной гипервентиляции наблюдается обратная зависимость – латентный период ЗМР снижается с 0,28 до 0,26 сек.

Полученные данные говорят о наличии зависимости скорости зрительно-моторных реакций от устойчивости к императивному стимулу, прерывающему апноэ, а также о необходимости дальнейшего изучения данной зависимости.


^ С.Б. НЕКРАСОВА, Е.А. ДУЛЯ

Научный руководитель – Миняев В. И.

ПОСТУРАЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ РЕАКЦИЙ

СИСТЕМЫ ДЫХАНИЯ НА ДОБАВОЧНОЕ

^ ИНСПИРАТОРНО-ЭКСПИРАТОРНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ


Для формирования целостного представления о механизмах регуляции дыхания необходимо изучение компенсаторных реакций дыхательной системы, которые обеспечивают приспособление дыхания к изменяющимся условиям внешней среды и направлены на выполнение основной функции системы регуляции дыхания – поддержание газового гомеостаза. Одним из факторов, постоянно участвующих в регуляции дыхания, является сопротивление, которое преодолевают дыхательные мышцы в процессе вентиляции легких. В связи с этим основной целью настоящей работы явилось исследование особенностей реакции торакального и абдоминального компонентов системы дыхания на добавочное инспираторно-экспираторное сопротивление, обусловленные положением тела в пространстве.

В исследовании участвовали 10 практически здоровых мужчин 18 – 25 лет, привычных к экспериментальной обстановке. В первой серии (в положении стоя) и во второй (в положении лежа) после регистрации исходных параметров дыхания испытуемых переключали на дыхание через диафрагму с отверстием диаметром 3 мм, что создавало добавочное сопротивление на вдохе и на выдохе. В этих условиях испытуемые дышали на протяжении 6 мин. При этом регистрировались объемные, временные и скоростные параметры дыхания и их торакальные и абдоминальные составляющие (компьютерный безмасочный пневмограф, Миняев и др., 1993) при капнографическом (капнограф ГУМ-2) и оксигемометрическом (оксигемометр с ушным датчиком) контроле.

Выявлено, что у испытуемых в вертикальном положении (стоя) вентиляция легких практически в равной степени обеспечивается торакальным и абдоминальным вкладами в дыхательный объем. В горизонтальном положении (лежа на спине) – преимущественно за счет абдоминального.

В вертикальном положении (стоя) переключение испытуемых на дыхание с добавочным инспираторно-экспираторным сопротивлением сопровождается снижением объемной скорости вдоха и выдоха (за счет скорости абдоминальных составляющих вдоха и выдоха) и увеличением продолжительности дыхательного цикла. Дыхание становится редким и глубоким (за счет увеличения торакальной составляющей дыхательного объема). При той же функциональной пробе в горизонтальном положении (лежа на спине) дыхание испытуемых становится еще более редким и более глубоким (за счет увеличения и торакального, в основном, и абдоминального вкладов в дыхательный объем). Увеличение глубины дыхания в том и другом случае не в полной мере компенсирует уменьшение частоты, и объем вентиляции легких несколько уменьшается. Вследствие относительной гиповентиляции на фоне усиленной работы инспираторных и экспираторных мышц, преодолевающих добавочное сопротивление, отмечается тенденция к снижению оксигенации артериальной крови и увеличению парциального давления двуокиси углерода в альвеолярном газе.

Таким образом, при добавочной респираторной нагрузке центральный аппарат регуляции дыхания на основании афферентной информации о механическом состоянии дыхательного аппарата четко координирует работу межреберных мышц и диафрагмы и обеспечивает оптимальный для конкретных условий объем вентиляции легких, в результате чего предотвращаются серьезные нарушения газового гомеостаза организма. Учитывая морфологические различия межреберных мышц и диафрагмы, а также разную степень их подчиненности произвольному контролю, нельзя исключать участие в реакции дыхания на добавочное сопротивление и механизмов произвольного управления дыхательными движениями.

^ А.В. ОРЕХОВА, Е.В. ФОКИНА

Научный руководитель – Петушков М.Н.

ПОЛОВЫЕ ОСОБЕННОСТИ РЕАКЦИЙ СИСТЕМЫ ДЫХАНИЯ

НА ДОБАВОЧНОЕ ИНСПИРАТОРНО-ЭКСПИРАТОРНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ


Спонтанные дыхательные движения человек осуществляет с за счет сокращения диафрагмы и межреберных дыхательных мышц. В исследованиях с участием испытуемых мужского пола показано, что в положении стоя человек дышит в равной степени, используя торакальный и абдоминальный компоненты дыхательного аппарата. Однако при дыхании в различных условиях (физическая нагрузка, изменение положения тела в пространстве и т.п.) вклад торакального и абдоминального компонентов в объем вентиляции легких может быть неодинаковым. Известно, что при профессиональной деятельности человека (водолазы, музыканты на духовых инструментах, стеклодувы и др.), а также при респираторной патологии, вызванной нарушением бронхиальной проходимости, дыхательные мышцы при осуществлении дыхательных движений вынуждены преодолевать дополнительное сопротивление потоку воздуха. Экспериментально доказано (Дуля, Некрасова, 2010), что при дыхании с добавочным сопротивлением у испытуемых-мужчин в большей степени используется торакальный компонент дыхательного аппарата, чем абдоминального. Основной целью данной работы явилось выяснение половых особенностей реакций системы дыхания на добавочное сопротивление.

В исследовании приняли участие 20 практически здоровых испытуемых 18 – 25 лет (10 мужчин и 10 женщин), привычных к экспериментальной обстановке. Показано, что у обеих групп испытуемых в положении стоя вентиляция легких практически в равной степени обеспечивается торакальным и абдоминальным вкладами в дыхательный объем. Временная структура дыхательного цикла у них различается и соответствует литературным данным для спонтанного дыхания: вдох несколько короче выдоха, у всех испытуемых отмечена постэкспираторная пауза.

У мужчин добавочное сопротивление сопровождается снижением объемной скорости вдоха (за счет скорости абдоминальной составляющей вдоха) и увеличением его продолжительности. Дыхание становится редким и глубоким (за счет увеличения торакальной составляющей дыхательного объема). Увеличение глубины дыхания не в полной мере компенсирует уменьшение частоты. В результате объем вентиляции несколько снижается, что влечет за собой тенденцию к снижению оксигенации артериальной крови и увеличению парциального давления СО2 в альвеолярном газе.

У испытуемых-женщин реакция дыхания на добавочное сопротивление респираторному потоку в основном аналогична, но менее выражена. У них дыхание с добавочным инспираторно-экспираторным сопротивлением сопровождается меньшим снижением объемной скорости вдоха, менее выраженным увеличением его продолжительности и уменьшением частоты дыхания, отсутствием прироста глубины при сохранении исходного соотношения торакального и абдоминального вкладов в дыхательный объем, менее выраженной гиповентиляцией и, как следствие, меньшими сдвигами параметров газообмена.

Таким образом, при дыхании с добавочным сопротивлением автономные механизмы регуляции дыхания обеспечивает энергетически оптимальный для данных условий объем вентиляции легких, в результате чего газовый гомеостаз организма существенно не меняется. У испытуемых-женщин механизм приспособления дыхания к добавочной респираторной нагрузке оказывается более совершенным, что имеет немалое биологическое значение в связи с детородной функцией.

Секция биохимии,

биотехнологии и биомедицины


^ Е.К. ПОЛЬЩИНА

Научный руководитель – Панкрушина А.Н.

РАЗДЕЛЕННИЕ БЕЛКОВ МОЧИ МЕТОДОМ ЭЛЕКТРОФОРЕЗА

НА АГАРОЗЕ ДЛЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ДИАГНОСТИКИ БОЛЕЗНЕЙ ПОЧЕК


Исследование белков мочи имеет важное клиническое значение. Их повышенное содержание – протеинурия – один из наиболее частых симптомов урологических заболеваний.

Лабораторное исследование мочи позволяет не только обнаружить протеинурию, но и получить информацию, которая оказывает существенную помощь в установлении локализации патологического процесса (преренальна, ренальная, постренальная протеинурия), а также характера повреждения почки (клубочковая, канальцевая или смешанная протеинурия).

В связи с этим для точной постановки диагноза необходимо рассматривать дифференцированно состав экскретируемых с мочой белков (Эмануэль, 2006), что дает возможность раннего выявления диабетической нефропатии, уровня и степени поражения нефрона, также для диагностики острого отторжения почечного трансплантата. Важно отметить, что данное исследование является неинвазивным и безопасным для пациента и может проводиться достаточно часто (Новоселова, Пятигорская, Михайлов, 2007).

Целью работы является адаптация метода пробоподготовки для идентификации фракционного состава белков мочи при использовании электрофореза на агарозе.

Материалом исследования служила моча больных протеинурией различной этиологии. Для выявления белка в моче использованы полуколичественный метод «сухой химии» (тест-полоски) фирмы ARKRAY на приборе Pocket Chem (Япония) и количественный метод с красителем пирогаллоловый красный на приборе Screen Master фирмы HOSPITEX DIAGNOSTICS (Италия).

На первом этапе эксперимента адаптировали методику электрофоретического разделения белков сыворотки крови с использованием диагностического набора CORMAY GEL PROTEIN 100 (Польша) для фракционирования протеинов мочи. Данная задача по выявлению и анализу белков мочи возникла в связи с низкой концентрацией протеинов в биологическом материале и отсутствием адекватных методик их выявления. Для эффективного концентрирования белка в моче был подобран высушиватель – силикагель (L40/100µ LACHEMA, фирмы CHEMAPOL, Чехословакия), который отвечал всем необходимым требованиям чистоты эксперимента, таким как доступность, отсутствие влияния на состав и структуру белков и других компонентов мочи.

Далее провели подбор оптимального времени и минимальной концентрации белка в моче, при которой можно проводить анализ. После проведения электрофореза на агарозном геле при напряжении 100 В в камере BioSystems BTS-100 (Испания) был установлен оптимальный интервал концентрации белка в пробе мочи от 3 до 3,5 г/л и время концентрирования – 24 часа.

Таблица

Белки-маркеры различных типов ренальной протеинурии


Тип протеинурии

Белки маркеры

Молекулярная масса белка,

кД

Длина пробега при электрофорезе,

см

Тубулярная

1-микроглобулин

2-микроглобулин

ретинолсвязывающий белок

33

11,8

21

5,5 – 6

3,5 – 4,5

6 – 7,5

Смешанная

альбумин

трансферрин

иммуноглобулины G

1-микроглобулин

2-микроглобулин

ретинолсвязывающий белок

67

80

160

33

11,8

21

6 – 7,5

3,5 – 4,5

0 – 3,5

5,5 – 6

3,5 – 4,5

6 – 7,5

Гломерулярная

альбумин

трансферрин

иммуноглобулины G

67

88

160

6 – 7,5

3,5 – 4,5

0 – 3,5

Селективная гломерулярная

альбумин

67

6 – 7,5

Неселективная гломерулярная

альбумин

иммуноглобулины G

67

160

6 – 7,5

0 – 3,5

Преренальная

белок Бенс-Джонса

гемоглобин

миоглобин

15 – 70

6 – 7,5

Постренальная

1-макроглобулин

720

5,5 – 6


На следующем этапе работы с использованием адаптированного нами метода проведено электрофоретическое разделение белков мочи больных протеинурией различной этиологии на пластинках с агарозой. Проанализировано 100 проб мочи с концентрацией белка от 0,45 до 7 г/л. Пробы мочи для исследования были предоставлены отделением нефрологии МУЗ ГКБ №7 и КДЛ поликлиники ТГМА.

После электрофоретического разделения провели идентификацию белковых фракций мочи. Были рассчитаны длины пробега при электрофорезе каждого белка, а также проанализированы данные литературы по соотношению типов протеинурии с белками маркерами в моче (таблица).

Данные, отраженные в таблице, позволяют идентифицировать фракции белков мочи по величинам их электрофоретической подвижности. Фракционный состав протеинов мочи больных протеинурией дает возможность диагностировать тип данного заболевания и оценивать эффективность проводимого лечения.

После проведения электрофоретического разделения на пластинках агарозы белков мочи (после их концентрирования) больных различными типами протеинурии полученные результаты расшифровали при помощи компьютерной программы DenStar 4000 представленные в виде денситограмм на рисунке.



D

2

3

4

1

L, см



а


D

1

2

3



L, см



б


Рисунок. Электрофореграмма (денситограмма) белковых фракций мочи:

а – при смешанном гломерулярно-тубулярном типе протеинурии;

б – при селективном гломерулярном типе протеинурии;

1 – альбумин, 2 – -1 глобулины, 3 – -2 глобулины, 4 – -глобулины


Как видно из представленных данных на денситограмме рисунка (а) характерными фракциями являются альбумин, -1 глобулины и
-2 глобулины, что при сопоставлении с данными таблицы позволяет сказать о наличии смешанной гломерулярно-тубулярного типа протеинурии.

На денситограммах рисунка (б) мы наблюдаем тип селективной гломерулярной протеинурии, белками маркерами в данном случае преимущественно является альбумин и трансферрин, также небольшое количество гломерулярных белков (2-глобулины).

Таким образом, метод электрофореза качественно и количественно определить фракционный состав белков мочи. Полученные нами результаты позволяют рекомендовать данную методику для дифференциальной диагностики различных типов протеинурии.

Пробы мочи для исследования были предоставлены отделением нефрологии МУЗ ГКБ №7 и КДЛ поликлиники ТГМА. Метод дифференциальной диагностики опробован на практике в МУЗ ГКБ №7 отделении нефрологии. Полученные результаты полностью совпадают с установленным диагнозом больных, у которых был собран биологический материал для исследования.

Данную методику отличают простота и скорость выполнения анализа, высокая чувствительность, причем для постановки анализа не требуется специальное оборудование (используются полуавтоматические и автоматические биохимические анализаторы), не требуется накопления проб.

^ СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Эмануэль В.Л. Лабораторная диагностика заболеваний почек. Изд. 2-е, испр. и доп. СПб.; Тверь, 2006.

2. Новоселова О.В., Пятигорская М.Б., Михайлов Ю.Е. Клинические аспекты оценки и выявления протеинурии // Справочник заведующего КДЛ. М., 2007. №7. С. 18 – 24.


В.В. Арсененкова

Научный руководитель – Костюк Н.В.

Оценка адсорбции бензилпенициллина

пищевыми волокнами


В последние десятилетия большое внимание уделяется содержанию в пище растительных (пищевых) волокон. Пищевые волокна – это комплекс, состоящий из полисахаридов (целлюлозы, гемицеллюлоз, пектиновых веществ), а также лигнина и связанных с ними белковых веществ, формирующих клеточные стенки растений.

Роль растительных волокон в питании многообразна. Она состоит в частичном снабжении организма человека энергией, выведении из него некоторых метаболитов пищи и токсинов, регуляции физиологических и биохимических процессов в органах пищеварения. Недостаток пищевых волокон является фактором риска в развитии ряда заболеваний, в том числе атеросклероза, сахарного диабета.

В основе ряда важных функций пищевых волокон лежит их способность связывать и удерживать растворенные вещества: сахара, жиры, желчные кислоты и другие. Высокая гидрофильность поверхности позволяет сорбировать как недиссоциорованные молекулы, так и ионы. Таким образом пищевые волокна могут влиять на биодоступность, а следовательно, фармакологическую активность лекарственных средств. Целью данной работы ставили подбор условий методов и условий для изучения закономерностей сорбции антибиотика бензилпенициллина на пищевых волокнах.

Работа выполнялась на кафедре биомедицины Тверского государственного университета в 2009 г. Пищевые волокна извлекали из биологически активной добавки «Здравица-К» традиционным способом. Материал, очищенный от неуглеводных примесей, сушили и измельчали. Навеску волокон (1 г) заливали раствором бензилпенициллина известной концентрации (0,1; 0,25 и 0,3 мг/мл). За процессом сорбции следили в течение 2 часов по изменению содержания антибиотика в растворе. Для определения количества бензипенициллина в растворе были опробованы йодометрический и фотоколориметрическим методы. Однако первый из них требовал больших затрат времени и давал плохо воспроизводимые результаты.

Предварительные эксперименты показали наличие прямой зависимости между количеством внесенного и сорбированного антибиотика в области исследованных концентраций. Длительность наблюдений превышала время, необходимое для установления равновесия. Таким образом, проведенные исследования позволили подобрать оптимальные условия дальнейших экспериментов.


А.О. Буглак

Научный руководитель – Костюк Н.В.

^ Изучение растительных ингибиторов протеаз


Многочисленными работами показано наличие в разных органах растений ингибиторов протеаз. Эти вещества широко представлены у бобовых (соя, фасоль), пасленовых (картофель, томаты, баклажаны), злаков (рис, ячмень, пшеница, тритикале, рожь). Содержание ингибиторов в растительном материале может достигать значительных количеств. Так, в семенах сои ингибиторы протеаз составляют 5 – 10 % от общего количества белка. Биологическая роль ингибиторов протеаз состоит в защите растений от поедания. Попадая в желудок, 30 – 40 % ингибиторов теряют свою активность, но остальные достигают двенадцатиперстной кишки в неизменном виде. Здесь они образуют стойкие комплексы с панкреатическими протеазами. Вследствие инактивации ферментов переваривание белков снижается. Поджелудочная железа вынуждена более интенсивно продуцировать пищеварительные протеазы, что в конечном итоге может вызвать ее гипертрофию.

На основании структурного сходства белки-ингибиторы растительного происхождения подразделяют на несколько групп. Большинство из них обладают высокой термостабильностью. Например, полное разрушение соевого ингибитора трипсина достигается лишь
20-минутным автоклавированием при 115 оС или кипячением соевых бобов в течение 2 – 3 часов. Из этого следует, что употребление семян бобовых культур, особенно богатых ингибиторами пищеварительных ферментов, как для корма сельскохозяйственных животных, так и в пищевом рационе человека, возможно только после соответствующей обработки. Данная проблема приобретает все большее значение в связи с постоянно расширяющимся использованием растительного белка в пищевой промышленности.

Целью предстоящего исследования должно стать изучение содержания и активности ингибиторов протеаз у различных представителей семейства бобовых. Оценку активности пищеварительных ферментов традиционно осуществляют на основании данных о накоплении продуктов протеолиза. В связи с этим нами опробовано три метода: «медный», нингидриновый и формолового титрования. Наиболее точные, хорошо воспроизводимые результаты показал нингидриновый метод, который и планируется использовать в дальнейшем. Предварительные эксперименты показали, что солевые экстракты из бобов фасоли снижают интенсивность протеолиза казеина в 1,5 – 2 раза. Таким образом, к настоящему времени отработан комплекс методических подходов, позволяющих оценивать влияние ингибиторов растительного происхождения на активность трипсина.


^ М.С. СТЕПАНОВА

Научные руководители – Миняев М.В., Смирнова В.В.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КИСЛОРОДНОЙ ЕМКОСТИ

ИНКУБАЦИОННЫХ СРЕД С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ

^ ЗАКРЫТОГО КИСЛОРОДНОГО ДАТЧИКА


Кислород является самым распространенным элементом земной коры. Растворимость его в воде имеет огромное значение для жизни, так как пр
^ И.С. КЛЮЙКОВА

Научный руководитель – Нотов А.А.

КУЛЬТИВИРОВАНИЕ ОРХИДНЫХ УМЕРЕНОЙ ЗОНЫ

В БОТАНИЧЕСКОМ САДУ ТВГУ


Интерес к культивированию орхидей умеренной зоны определяется как декоративными свойствами, так и проблемой сохранения их биоразнообразия. Столетний период интродукции этой группы включал только деятельностью по выращиванию орхидей в ботанических садах и на участках цветоводов-любителей. Отсутствие достаточного опыта культивирования обусловлено особенностями биологии и экологии представителей этой группы и сложностью разработки агротехники. Первые сведения о культуре орхидных умеренной зоны появились в середине XIX в. Орхидеи культивировали в разных ботанических садах (Вахрамеева и др., 2004). Более полные данные получены «Центром реинтродукции редких видов и растительных сообществ» (Широков и др., 2005). Традиционные агротехнические приемы не всегда являются оптимальными в связи со специфическими особенностями орхидных. Возможно два варианта выращивания: 1) на хорошо удобренных грядках традиционно используемых для овощных культур; 2) на участках (экспозициях), максимально приближенных по совокупности характеристик к естественным местообитаниям. Актуально выяснение особенностей агротехники для видов разных экологических групп при разных типах культивирования.

В коллекции Ботанического сада ТвГУ с 1999 г. интродукционное испытание прошли 24 вида орхидных распространенных в Тверской обл. 14 родов (Клюйкова, 2007б). При размещении орхидных были использованы разные типы культуры и способы выращивания.

Таблица 1

Ээколого-фитоценотическая характеристика изученных видов


Эколого-фитоценотические группы

лесные бриофильно- подстилочные

лесоопушечные(**)

виды сырых лугов(*)

болотные

^ Goodyera repens (L.) R. Br.

Listera cordata

(L.) R. Br. pH

Malaxis monophyllos

(L.) Sw.

Cephalanthera longifolia (L.) Fritsch

Cypripedium calceolus L. Ca

Dactylorhiza fuchsii (Druce) Soó*

Epipactis atrorubens (Hoffm.) Schult. Ca

E. helleborine

(L.) Crantz

Gymnadenia conopsea (L.)R. Br. Ca *

Herminium monorchis (L.) R. Br. *

Listera ovata

(L.) R. Br.*

Orchis militaris L.

Orchis ustulata L. Ca

Platanthera bifolia (L.) Rich.

Coeloglossum viride (L.) C. Hartm.*

Neottia nidus-avis

(L.) Rich.

Gymnadenia densiflora (Wahlenb.) A.Dietr.

Dactylorhiza incarnata (L.) Soó

Dactylorhiza maculata

(L.) Soó**

E. palustris

(L.) Crantz**

Hammarbya paludosa

(L.) O. Kuntze pH

Liparis loeseli

(L.) Rich.