Исследование клеточных и плазменных факторов крови методом биоимпедансной спектроскопии

Малахов, Максим Викторович

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Исследование клеточных и плазменных факторов крови методом биоимпедансной спектроскопии
ВАК РФ 03.03.01, Физиология

Автореферат диссертации по теме "Исследование клеточных и плазменных факторов крови методом биоимпедансной спектроскопии"

•и

г/

аЛ

)

МАЛАХОВ МАКСИМ ВИКТОРОВИЧ

ИССЛЕДОВАНИЕ КЛЕТОЧНЫХ И ПЛАЗМЕННЫХ ФАКТОРОВ КРОВИ МЕТОДОМ БИОИМПЕДАНСНОЙ СПЕКТРОСКОПИИ

03.03.01 - физиология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

1 3 ОКТ 2011

ЯРОСЛАВЛЬ - 2011

4857062

Работа выполнена на кафедре физического воспитания ФГБОУ ВПО «Ярославский государственный педагогический университет им. К.Д.Ушинского»

Научный руководитель: доктор биологических наук, доцент Андрей Александрович Мельников

Официальные оппоненты: доктор биологических паук, профессор Марина Зотовна Федорова

доктор биологических наук, профессор Игорь Юрьевич Смирнов

Ведущая организация ГОУ ВПО «Тюменская государственная медицинская академия» Минздравсоцразвития России

Защита диссертации состоится « 27 » октября в'5 часов на заседании диссертационного Совета Д 212.307.02 по защите докторских и кандидатских диссертаций при ФГБОУ BIIO «Ярославский государственный педагогический университет им. К.Д. Ушинского» по адресу: 150000. Ярославль, Которосльная наб., д. 46-в. ауд. 203.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Ярославского государственного педагогического университета им. К.Д. Ушинского (150000, г. Ярославль, ул. Респу бликанская, д. 108).

Автореферат разослан « » 2011г.

Ученый секретарь диссертационного I/

совета, кандидат биологических наук, А

доцент ____ / И.А. Осетров

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность работы. Кровь выполняет ряд жизненно важных функций, в том числе транспорт газов, питательных веществ, продуктов метаболизма (Б. Фолков, Э. Нил, 1976). Изменение гематологических и биохимических показателей может свидетельствовать о нарушении транспортной функции крови, а также быть признаком ряда патологических процессов (Г.И. Назаренко. А.А. Кишкун. 2006). поэтому разработка оценки методов показателей крови является актуальной задачей как в биологии, так и в практической медицине.

Метод биоимпедансной спектроскопии позволяет проводить анализ водных секторов (K.R. Segal et al.. 1991). а также оценивать состав тела (S. Salinari. 2003.). Биоимпедансная спектроскопия (БИС) применяется в практической медицине (J.D. Sluyter el al. 2010; R.L. Chioléro et al.. 1992: A.N. Roos et al.. 1993). Следует отметить, что БИС используется как для изучения свойств целого организма (A. De Lorenzo et al. 1997), так и для исследования тканей (А.Н. Kyle et al.. 1999) и клеточных суспензий (К. Asamietal.. 1980).

Предприняты попытки использовать метод БИС и для исследования крови. В литературе имеются работы, посвященные изучению электрических свойств крови (Т.Х. Zhao. 1996; Т. Chelidze. 2002) и суспензий эритроцитов (J.Z. Bao et al.. 1994). Анализировалось влияние гематокрита (Т.Х. Zhao. 1993; К. Cha et al.. 1994; L.I. Kalakutskiv et al.. 2009) и скорости оседания эритроцитов (Т.Х. Zhao et al.. 1993) на параметры БИС, изучалась динамика показателей биоимпедансной спектроскопии в процессе хранения крови (М. Sezdi et al.. 2005; Y. Hayashi et al , 2008; Т.Х. Zhao. A. Shamvell. 1994). Однако нет работ, посвященных комплексному исследованию клеточных и плазменных факторов крови методом биоимпедансной спектроскопии.

Цель работы - провести комплексное исследование клеточных и плазменных факторов методом биоимпедансной спектроскопии.

Задачи исследования:

1. Оценить возможность применения биоимпедансной спектроскопии для изучения гематологических показателей, а также воспроизводимость метода БИС цельной крови.

2. Выявить связи параметров БИС цельной крови с её гематологическими и биохимическими показателями. Установить показатели крови, оказывающие наиболее сильное влияние на параметры БИС.

3. Изучить динамику показателей биоимпедансиой спектроскопии цельной крови в начальный период её оседания и возможность БИС для определения скорости оседания эритроцитов.

4. Исследовать влияние возрастных изменений красных клеток крови на их электрические свойства.

5. Оценить влияние осмолярности суспендирующего раствора, а также белково-липидных комплексов, адсорбированных на мембранах обработанных и необработанных трипсином красных клеток крови на параметры БИС эритроцитарных суспензий.

6. Оценить возможность метода биоимпедансиой спектроскопии для количественной оценки изменений, происходящих в цельной крови в процессе её хранения.

Научная новшна

Впервые проведено комплексное исследование клеточных и плазменных факторов крови методом биоимпедансиой спектроскопии. Предложена и апробирована методика биоимпедансиой спектроскопии для изучения суспензий эритроцитов и цельной крови. Впервые выполнена оценка воспроизводимости метода биоимпедансиой спектроскопии крови, выявлены диапазоны параметров БИС. соответствующие нормальным значениям крови. Установлено, что метод биоимпедансиой спектроскопии позволяет, не оказывая воздействий на эритроциты, с высокой точностью оценить гематокрит цельной крови.

Впервые измены изменения параметров БИС в начальный период оседания крови. Выявлено, что динамика электрических свойств крови, помещенной в неподвижную измерительную камеру, в течение первых минут обусловлена процессами взаимодействия эритроцитов и их оседанием. Установлено, что с помощью метода биоимпедансиой спектроскопии можно быстро определить СОЭ.

В работе впервые показано, что метод биоимпедансиой спектроскопии является чувствительным к изменениям, происходящим в эритроцитах в процессе их старения. Впервые изучено влияние осмолярности суспендирующих растворов на параметры БИС концентрированных суспензий красных клеток крови. Установлено, что вариации параметров БИС в суспензиях с разной осмолярностыо были обусловлены изменениями эритроцитов, вызванными осмотическими эффектами, а также неодинаковой электропроводностью суспендирующих растворов.

В работе впервые выявлено, что уменьшение количества абсорбированных на мембранах красных клеток крови протеинов под влиянием «отмывки» красных клеток крови или обработки трипсином

отмытых эритроцитов с последующим их ресуспендироваиием в растворе белка приводит к уменьшению электрической ёмкости.

Получены новые факты о динамике электрических свойств крови в процессе её хранения. Показано, что метод БИС позволяет количественно оценить изменения, происходящие в хранящейся крови.

Теоретическая п практическая значимость

Разработана и апробирована полезная модель для исследования крови и эритроцитарных суспензий методом биоимпедансной спектроскопии, которая может быть использована для определения гематокрнта. мониторирования оседания эритроцитов и быстрой количественной оценки изменений, происходящих в крови в процессе её хранения. Данные диссертации содержат существенные предпосылки для разработки методов анализа других гематологических показателей и процесса агрегации эритроцитов.

Полученные результаты позволяют выявить новые возможности метода биоимпедансной спектроскопии клеточных суспензий и расширяют имеющееся знание о влиянии структурно-функциональных особенностей биологических объектов на их электрические свойства.

Новые сведения можно использовать при написании учебных пособий по физиологии крови и эритроцитов, а также в разделах по биофизике в разделе «Электрические свойства живых тканей».

Основные положения, выносимые на защиту

1. На параметры биоимпедансной спектроскопии крови основное влияние оказывают гематологические показатели, отражающие общее содержание эритроцитов в измеряем образце крови (гематокрит. концентрация эритроцитов).

2. Под влиянием изменений, происходящих в первые несколько минут в помещённой в вертикально фиксированную измерительную камеру крови (взаимодействие эритроцитов и их оседание), происходит рост сопротивления внеклеточной жидкости и электрической ёмкости и снижение Alpha.

3. Метод биоимпедансной спектроскопии является чувствительным к изменению внутриклеточной концентрации гемоглобина, формы и размеров эритроцитов, снижению количества белков на поверхности мембран красных клеток крови, а также к межклеточным вза пмо действиям.

4. Изменения, происходящие в крови в процессе её хранения без добавления консервантов, оказывают влияние на все измеряемые параметры биоимпедансной спектроскопии.

5. Метод БИС может использоваться для быстрого определения гематокрита и мониторирования процесса оседания эритроцитов.

Апробация работы. Результаты диссертации доложены и обсуждены на: конференции «Чтения Ушинского» (Ярославль. 2010. 2011); VI Межд. школе-конференции по физиологии мышц и мышечной деятельности «Системные и клеточные механизмы в физиологии двигательной системы и мышечной деятельности» (Москва. МГУ. 2011): XII и XIII научно-практ. конф. «Диагностика и лечение нарушений регуляции сердечно-сосудистой системы» (Москва. ГКГ МВД РФ. 2010. 2011): Всероссийской молодёжной школы-семинара «Инновации и перспективы медицинских информационных систем». (Таганрог. 2010), XIVth International Conference on Electrical Bíoimpedance (ICEBI) and the 11th Conference on Biomedical Applications of EIT (Florida. 2010) и в журналах, рекомендованных ВАК.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 137 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы (6 подглав). главы, описывающей организацию и методы исследования, 11 подглав с изложением полученных результатов и их обсуждения, выводов, практических рекомендаций и списка литературы, который включает 16 отечественных и 219 иностранных источников. Диссертация содержит 21 рисунок и 13 таблиц.

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ Электрические измерения. На биоимпедансном анализаторе АВС-01 «Медасс» в диапазоне частот 5 - 500 кГц определялись параметры модели Cole (K S. Cole, 1940) крови и суспензий эритроцитов (сопротивление внеклеточной. Re, Ом и внутриклеточной. Ri. Ом жидкости, электрическая ёмкость Ст. пФ. характеристическая частота, Fcliar. кГц, и параметр Alpha).

Сопротивление внеклеточной и внутриклеточной жидкости зависят от общего объёма, а также электропроводности соответственно внеклеточной и внутриклеточной жидкости (В.Н. Cornish, B.J. Thomas 1993). На электрическую ёмкость оказывает влияние суммарная площадь клеточных мембран, а также их структура и проницаемость для ионов (S. Grimnes, O.G. Martinsen. 2008.). Параметр Alpha определяется размером и количеством клеток в измеряемом образце (S. Grimnes, O.G. Martinsen. 2008.). а также неоднородностью клеточных элементов по форме и размерам (A. Ivorra et al.. 2004.).

Образцы крови или эритроцитарной суспензии объёмом I мл помещали в измерительную камеру, которая представляет собой пластиковую трубку (Рис. 1). Перпендикулярно оси трубки через центр параллельно друг другу проходят токовые и измерительные (потенциальные) электроды из позолоченной медной проволоки. Электроды присоединялись к соответствующим клеммам биоимпедансного анализатора, и проводилось измерение образца крови или суспензии эритроцитов.

Материалы исследования. Для

экспериментов использовались образцы венозной крови здоровых добровольцев (п=155). Забор крови в гепаринизированные пробирки осуществлялся методом венепункции квалифицированным

медицинским персоналом в асептических условиях.

Определение гематологических и биохимических показателей. При решении задач исследования гематологические показатели определялись двумя способами: на автоматическом анализаторе и рутинными методами. Для выявления взаимосвязей между показателями крови и параметрами БИС гематологические индексы (гематокрит (Ht. %). концентрация (RBC. 10'7л) и среднеклеточный объём (MCV. фл) эритроцитов, содержание гемоглобина (Hb, г/л), среднее содержание гемоглобина в эритроците (МСН. пг). средняя концентрация гемоглобина в эритроцитах (МСНС, г/л) и концентрация лейкоцитов (WBC, 10%), показатель анизоцитоза (RDW. %) определялись на анализаторе MEK-8222J/K. Скорость оседания эритроцитов за один час (СОЭ. мм/ч) оценивалась методом Панченкова.

При ¡пучении электрических свойств суспензий, а также при исследовании динамики параметров БИС крови в процессе её хранения гематологические параметры (Ht? MCV. RBC) изучались рутинными методами. Содержание альбуминов (Alb. г/л), общее содержание белка (ТР. г/л) (реактивы «Diasys», Германия), концентрацию ионов калия (Ki. ммоль/л). натрия (Nai, ммоль/л), хлора (СИ. ммоль/л) определяли на биохимическом анализаторе Sapphire 400 (Япония). Содержание фибриногена (Fibr. г/л) измерялось по метод)' А. Клауса (A.Clauss. 1957.). Концентрацию глобулинов (Glob, г/л) определяли расчётным методом.

тз гтз

Рисунок измерительной (ТЭ - токовые электроды. ПЭ - потенциальные электроды)

вычитая из общего содержания белка концентрацию альбуминов и фибриногена.

Изучение динамики параметров БИС крови и начальный период ее оседания. Образцы крови (л -18) помещали в вертикально фиксированную измерительную камеру. Вследствие вертикального расположения измерительной камеры количество эритроцитов в пространстве между измерительными электродами в процессе их оседания увеличивалось. Определялись параметры БИС на нулевой, первой, второй, третьей, четвёртой, пятой и шестой минутах измерения, а также рассчитывались их изменения в процентах на каждой минуте относительно соответствующих показателей на 0 минуте измерения (Д1*е] - АЯСб. %, AR.ii - АШб. %. ЛРсЬаг, - ДРсЬагб. %, ДА1рЬа, - ДА1р1ш,-. % и ДСт,- ДСт6, %).

Приготовление суспензий эритроцитов. Суспензии эритроцитов разных возрастов. Для изучения зависимости электрических свойств эритроцитов от их возраста производились измерения концентрированных (гематокрит 80%) су спензий молодых и старых красных клеток крови в аутологичной плазме (п=18). Разделение эритроцитов по возрастному составу производилось по градиенту плотности центрифугированием. После центрифугирования верхнюю треть суспензий отбирали шприцом и использовали для измерений как молодые эритроциты, а нижнюю треть -как старые.

Суспензии для изучения эффектов осмолярпости. Для исследования влияния осмотических эффектов на параметры БИС мы проводили измерение концентрированных суспензий эритроцитов в растворах с разной осмолярностью. Концентрированные суспензии красных клеток крови (п=18) разделялись на 3 порции. Первую порцию инкубировали в гипоосмотическом растворе (0.7%) хлорида натрия (осмолярность 240 мосмоль/л). вторую - в изоосмотичсском 0,85% растворе К'аС1 (осмолярность 290 мосмоль/л), третью - в гипсросмотическом 1.1% растворе хлорида натрия (осмолярность 375 мосмоль/л). Затем надосадочную жидкость полностью удаляли, доводили гематокрит до 92 -93% растворами соответствующей осмолярности и далее проводили измерения полученных образцов отмытых концентрированных суспензий эритроцитов.

Суспензии для оценки эффектов «отмывки» и обработки трипсином. Для изучения влияния липопротеидов и белков, адсорбированных на мембране красных клеток крови, а также слоя поверхностных мембранных сиаловых кислот на параметры БИС

проводились электрические измерения концентрированных (Ш=90%) суспензий нативных, отмытых и обработанных трипсином эритроцитов. Концентрированные суспензии эритроцитов (п=18) делили на 3 равные порции. Первую порцию использовали для измерений как нативные эритроциты, а вторую и третью отмывали в растворе НаС1. Затем вторую порцию суспензии использовали для измерений как отмытые эритроциты, а третью инкубировали в растворе трипсина. После инкубации с трипсином эритроциты отмывали в растворе хлорида натрия и использовали для измерения как обработанные.

Для исследования влияния на электрические свойства суспензий красных клеток крови альбумина, адсорбированного на мембранах эритроцитов, при наличии и отсутствии поверхностного слоя сиаловых кислот проводились измерения суспензий отмытых («Альбумин») и обработанных трипсином («Альбумин+трипсин») эритроцитов в растворе альбумина. Из концентрированных суспензий красных клеток крови (п=18) приготавливали отмытые и обработанные трипсином эритроциты по методике, описанной выше. Затем суспензии как обработанных, так и не обработанных трипсином эритроцитов инкубировали в 10% растворе альбумина в течение часа. После этого суспензии доводили до стандартного гематокрита раствором альбумина и проводили электрические изменения.

Хранение образцов кропи. Образцы венозной крови (п=18) объёмом 9 мл делились на три равные порции. Электрические измерения первой порции проводили в течение первого часа после забора крови (0-й день), две другие порции хранили без добавления консервантов при температуре +4 - +6°С в герметично закрытых гепаринизированных стерильных пластиковых пробирках. Измерения второй порции проводили на 10-й. а третей - на 21-й день хранения.

Статистические методы анализа данных. Данные представлены как среднее арифметическое (М) ± среднеквадратическое отклонение (б). Гипотеза о взаимосвязи данных проверялась с помощью параметрической корреляции Пирсона. Парный (-критерий Стьюдента применялся для сравнительного анализа между гематологическими показателями и параметрами БИС суспензий молодых и старых эритроцитов, а та клее между биоимпсдансными показателями суспензий «Альбумин» и «Альбумин+трипсин». Однофакторный дисперсионный анализ для повторных измерений (АМОУА) использовался для выявления различий между параметрами БИС крови при анализе эффектов оседания и хранения; а также осмолярности суспензионной среды, эффектов

«отмывки» и обработки трипсином в концентрированных суспензиях эритроцитов. Апостериорные сравнения выполнены с использованием критерия Ньюмена-Кейлса. Для выявления показателя, который внёс наибольший вклад в различия по параметрам БИС между образцами крови на разных сроках хранения, был использован дискриминантный анализ.

Для выявления показателей крови, оказывающих наиболее сильное влияние на параметры БИС, нами определялся коэффициент множественной регрессии ((5) с помощью стандартной множественной регрессии. Пороговым уровнем статистической значимости (а) был принят а=0.05.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ Определение возможностей метода БИС для изучения крови Оценка воспроизводимости метода БИС. Значения коэффициентов внутрисернйной вариации (СVbc) представлены в таблице 1.

Таблица 1.

Внутрисерийныс коэффициенты вариации для параметров БИС (п=20)

^ ' Alpha

Параметр БИС

1,98

2.89

2,74

0,66

Полученные значения не превышают принятых норм коэффициентов вттрииндивидуальной биологической вариации для гематологических показателей (A.B. Мошкин. В.В. Долгов. 2004). следовательно, метод БИС может быть использован для физиологических исследований крови.

Значения параметров биоимпеданспой спектроскопии образцов цельной крови. Установлено, что Ht, RBC и Hb у мужчин были выше, чем у женщин (р<0.00001 для всех показателен), a MCV, МСН и МСНС не различались, что соответствует литературным данным (Г.И. Иазаренко. A.A. Кишкун. 2006).

Установлено, что Re и Cm у мужчин были выше, a Ri и Alpha - ниже, чем у женщин (Табл. 2).

Таблица 2.

Значения параметров биоимпеданспой спектроскопии образцов

Параметры БИС Мужчины (п-23) Женщины (п=23)

Re. Ом 110,5±9.9 93.0Ü2.0***

Ri. Ом 132.1±7.9 148.7±12.5***

Alpha 0.305±0,006 0.312±0.007**

Cm. пФ 98.4±11,4 83.9±13.5***

р<0.01: <0.001 по сравнению с мужчинами 10

По-видимому, различия между параметрами БИС крови мужчин и женщин были связаны с различиями, между гематологических показателями.

Таким образом, .метод БИС является чувствительным к различиям гематологических показателей г мужчин и женщин.

Взаимосвязь параметров БИС с гематологическими и биохимическими показателями.

Использование корреляционного анализа показало, что Re и Cm положительно, a Ri и Alpha отрицательно коррелировали с HI. RBC. Hb. MCV. МСН и МСНС (Табл. 3). Связей параметров БИС с WBC не выявлено.

Таким образом, все основные показатели красной крови были связаны с параметрами БИС. Кроме того, установлены положительные связи Cm с общим содержанием белка (TP) (г=0.42: р<0.01). а также с концентрацией крупно молекулярных белков: фибриногена (Fibr) (г=0.40: р<0.01) и глобулинов (Glob) (f=0.45; р<0.01).

Таблица 3.

Корреляции (г) между гематологическими и биоимпедансными

параметрами крови (п=46)

RBC Hb Ht MCV MCH MCHC

Re 0.64*** 0.78*** 0.80*** 0.51*** 0.50*** 0.32*

Ri -0.54*** -0.75*** -0.75*** -0.59*** -0,59*** -0.39*

Cm 0.37* 0.64*** 0.61*** 0.56*** 0 0.44**

Alpha -0.46** -0,60*** -0,60*** -0,42** -0.44** -0,28*

(*. **, *** -р <0.05, <0.01; <0.001 соответственно).

Для выявления показателей крови, которые вносили наибольший вклад в вариацию параметров БИС. нами проведен множественный регрессионный анализ.

В качестве независимых переменных были выбраны основные гематологические и биохимические индексы (Ht, MCV. МСНС. TP, Fibr. Nai), в качестве зависимых - показатели БИС крови. Уравнения множественной регрессии для Re, Ri, Cm и Alpha выглядели следующим образом:

Re (Ом) = 2.25Ht*** + 0.26MCV - 0.09МСНС + 0.07ТР + 0.46Nai + 6,81Fibr*** - 71,0 (R:=0.73; pO.OOOOl) (1)

Ri (Ом) = 242.3 - 1.75Ht*** - 0.36MCV > O.llMCIlC - 0.16TP - O.lSNai + O.UFibr (R:=0.51; p<0.00029) (2)

Cm (пФ) = l,25Ht** + 0.68MCV + 0.01MCHC + 0.48TP* + 0.11 Nai + 7.462Fibr** - 89.1 (R:=0.48: p<0.001) (3)

Alpha = 1.3211 - 0.0006H1 - 0.0030MCV*** - 0,0037RDWA - 0.0002TP -0.0003Nai - 0.0017Fibr (R2=0.37; p<0.00863) (4)

Примечание: л. *. **, *** p<0.1: 0.05; <0.01; <0.001 соответственно для показателей крови, с которыми параметры БИС коррелировали независимо.

Таким образом. Re, Ri и Cm зависели главным образом от гематокрита, а электрическая ёмкость - также и от общего содержания сывороточного белка и концентрации фибриногена. На параметр Alpha основное влияние оказывал MCV. однако тенденция к достоверной корреляции Alpha с RDW (р<0.1) указывает на определенную роль показателя анизоцитоза в изменчивости Alpha.

Связь Re и Ri с гематокритом (Табл. 3; Уравнения 1. 2) обусловлена зависимостью этих показателей БИС от общего объёма внеклеточной и вттриклеточной жидкости (В.Н. Cornish. B.J. Thomas. 1993). Поскольку с ростом Ht общий объём внеклеточной жидкости уменьшается, а внутриклеточной - увеличивается, сопротивление внеклеточной жидкости возрастает, а внутриклеточной - снижается.

Положительная корреляция Cm с Ht, полученная в нашей работе (Табл. 3: Уравнение 3). объясняется зависимостью электрической ёмкости от суммарной площади клеточных мембран (S. Grimnes. O.G. Martinson. 2008). С ростом Ht происходило увеличение суммарной площади мембран эритроцитов в измеряемом образце крови, поэтому электрическая ёмкость повышалась (Табл. 3). Связь Cm с общим содержащем белка и концентрацией фибриногена, по-видимому, определялась влиянием на электрическую ёмкость белков, адсорбированных на поверхности мембран форменных элементов (S. Grimnes, O.G. Martinson. 2008).

Полученные, в нашем исследовании тесные корреляции параметров БИС с гематокритом позволяют предположить, что метод биоимпедансной спектроскопии может быть использован для его количественной оценки. Результаты множественной регрессии показывают, что вариация значений Ht определяется параметрами БИС на 82% (Уравнение 5).

Ht = 0.27Re - 0.22Ri + 0,009Fchar + 68.47Alplia - 21,77 (R2=0,82; p<0,001) (5)

Таким образом, с помощью предложенного нами метода значение гематокритного показателя может быть определено с достаточно высокой точностью.

Зависимость Alpha от MCV. выявленная в нашем исследовании (Табл. 3: Уравнение 4). очевидно, была обусловлена влиянием размеров клеток в

измеряемом образце на этот показатель БИС (O.G. Martinsen et al., 2002) 11о-вн.шмому, в нашем исследовании значение Alpha в большей стспени зависело от MCV. поскольку этот показатель отражает среднеклеточный размер эритроцитов. Кроме того, известно, что значение Alpha определяется также неоднородностью по форме и размерам клеточных элементов в измеряемом образце (A. horra et al.. 2004). Поскольку показатель анизоцитоза. RDW. отражает неоднородность размеров эритроцитов, он также оказывал влияние на Alpha (уравнение 4).

Таким образом, наиболее сильное влияние на параметры биоимпедансной спектроскопии оказывают гематологические показатели, отражающие общее содержание эритроцитов в измеряемом образце крови (Ht, RBC, Hb). Метод биоимпедансной спектроскопии может быть использован для быстрой и точной оценки гематокрита.

Динамика изменения параметров БИС цельной крови в начальный период оседания эритроцитов, В начальный период оседания крови (5 мин) значение Ri оставалось примерно на одном уровне (Рис. 1). Re возрастало (Рис. 2) в течение всего периода измерения. Как увеличение Cm (Рис. 3). так и снижение Alpha (Рис. 4) наблюдалось только в первую минуту измерения, а затем их значения существенно не менялись.

Рост Re крови, находящейся в неподвижной измерительной камере, был обусловлен уменьшением объёма внеклеточной жидкости (плазмы) в пространстве между измерительными электродами вследствие оседания форменных элементов. Нами выявлены тесные корреляции ARe3 с величиной СОЭ (г=0.72 - 0.80: р<0.01 - 0.001).

Увеличение Cm в начальный период оседания, вероятно, было вызвано взаимным увеличением электрического заряда на клеточных мембранах при сближении эритроцитов в процессе агрегации (К. Asami. К. Sekine. 2007). а также, частично, повышением концентрации эритроцитов в зоне измерения.

Нами установлено, что значение Alpha уменьшалось в течение первой минуты, а затем не менялось (Рис. 4). Одним из факторов, влияющих на Alpha, является неоднородность клеточных элементов в измеряемом образце (A. horra et al.. 2004). По-видимому, формирование агрегатов из эритроцитов приводило к снижению однородности измеряемой крови, что и вызывало уменьшение Alpha.

Таким образом, динамика параметров БИС крови (рост Re, Cm и снижение Alpha), помещенной в неподвижную измерительную камеру

в первые минуты, очевидно, была обусловлена взаимодействием эритроцитов и их оседанием. Наличие корреляций АЯе с ЕЬ7? позволяет использовать метод биоимпедансной спектроскопии для быстрого определения скорости оседания эритроцитов.

0 1 2 3 4 5 6

бремя, мян

Рис. 1. Изменение 111 в процессе измерения (достоверные различил отсутствуют).

0 1 2 3 4 5 6 время, мин

Рис. 3. Изменение величины Ст в процессе измерения (*** р<0.001 по сравнению с 0 минутой).

Время, мин

Рис. 2. Изменение величины Яе в процессе измерения. (*** - р<0,001

Рис. 4. Изменение параметра Alpha в процессе измерения (*. **. *** -р<0.05; р<0.01; р<0.001 по сравнению с 0 минутой)

Влияние возрастных изменений красных клеток кропи на параметры БИС эритроцнтарных суспензий. При равном гематокрите (Ш=8()%) в концентрированной суспензии эритроцитов в аутологичной плазме МСУ старых красных клеток крови был меньше (р=0.02). а 1ШС -больше (р=0.01), чем молодых.

По результатам нашего исследования Яс и Ш суспензий старых эритроцитов были выше, чем молодых (Табл. 4). Повышение Яе суспензии старых клеток. вероятно, было вызвано уменьшением общего объема внеклеточной жидкости в результате сближения эритроцитов.

Сближение красных клеток крови при центрифугировании концентрированных суспензий было связано с большей плотностью упаковки, обусловленной снижением поверхностного отрицательного заряда. Возрастание Ri объясняется уменьшением подвижности ионов в цитоплазме старых клеток, вследствие увеличения внутриклеточной концентрации гемоглобина из-за дегидратации эритроцитов (H. Pauly. Н.Р. Sclnvan. J966). Мы предполагаем, что снижение Cm суспензий старых эритроцитов было связано с уменьшением количества белков, адсорбированных на мембранах клеток (В. Neu cl. al.. 2003). Значение Alpha суспензий старых эритроцитов было меньше, чем молодых (Табл. 4). что. по-видимому, было обусловлено приближением формы красных клеток крови к сферической в процессе старения. Это, в свою очередь, приводило к повышению однородности су спензий.

Таблица 4.

Значения параметров БИС суспензий молодых и старых эритроцитов _ (M±s. п=18)________ ______

Параметры БИС Молодые эритроциты Старые эритроциты

Re. Ом 261.2±21.8 300.4±30.0*

Ri. Ом 73.4±7.3 86.6±9.1***

Alpha 0.301 ±0.001 0.303±0.003*

Cm, пФ 112,8±6.3 99.3±10.1**

* ** *** _ р<0,05; <0.01; <0.001 по сравнению с молодыми эритроцитами

Таким образом, различия параметров БИС (рост Re, Ri, Alpha и снижение Cm) молодых и старых красных клеток крови в концентрированных суспензиях, очевидно, связаны со сближение.v форменных элементов, а также с возрастными изменениями внутриклеточной концентрации гемоглобина, размеров и формы эритроцитов.

Влияние осмолярности суспендирующего раствора на параметры

БИС. По данным нашего исследования в концентрированных суспензиях эритроцитов при равном Ht (92 - 93%) повышение осмолярности суспендирующего раствора приводило к снижению MCV (р=0.0003) и росту RBC (р=0,0002). а снижение осмолярности -- к противоположным изменениям гематологических показателей (р=0.0002 для MCV. р=0,0002 для RBC). Re и Alpha возрастали в гипотонических растворах и снижались - в гипертонических. Ri и Cm - наоборот, увеличивались в суспензиях с

высокой осмолярностью и снижались в гипоосмотических суспензиях (Табл. 5).

Таблица 5.

Параметры БИС суспензий в гипо-. гипер- и изоосмоткческих

Осмолярность. мосмоль/л

240 290 375

Re. Ом 660.0±102.5** 562.9±72.6 450.7±28.9**

Ri. Ом 64,4±4.6* 68,7±1.5 73.0 ±6.1 *

Cm. пФ 47.4±5.6** 53.4±4.6 59.7±3,4**

Alpha 0.318±0,002* 0.316±0,006 0.31410.005*

*, ** -р<0,05; <0.01 по сравнению с изоосмотической суспензией Вариации Re в растворах с разной осмолярностью очевидно, были обусловлены разной электропроводностью суспендирующих растворов, а изменения Ri в гипо- и гиперосмотических суспензиях - разной электропроводностью цитоплазмы эритроцитов (Табл. 5). В суспензиях с низкой осмолярностью концентрация ионов в суспендирующем растворе была низкой, и Re увеличивалось, в гиперосмотических суспензиях из-за увеличения концентрации ионов натрия и хлора электропроводность растворов возрастала, и Re снижалось. В гипотонических растворах концентрация внутриклеточного гемоглобина в эритроцитах снижалась, электропроводность цитоплазмы возрастала, Ri снижалось. в гипертонических суспензгах - наоборот. По результатам нашего исследования значение Cm увеличивалось в гиперосмотических суспензиях, и уменьшалось - в гипоосмотических (Табл. 5). Электрическая ёмкость зависит от суммарной площади клеточных мембран (S. Grimnes, O.G. Martinsen. 2008). поскольку в гипертонических растворах RBC, а значит, и суммарная площадь клеточных мембран возрастала, значение Cm повышалось. В гипотонических суспензиях вследствие увеличения среднеклеточного объема и уменьшения концентрации клеток, суммарная площадь клеточных мембран уменьшалась, и Cm снижалась. Установлено, что Alpha возрастала гипотонических суспензиях и снижалась - в гипертонических (Табл. 5). В суспензиях с низкой осмолярностью эритроциты набухали, их форма приближалась к сферической, однородность измеряемых суспензий, вероятно, возрастала, значение Alpha повышалось. В гипертонических растворах - напротив, эритроциты сморщивались, их объемы уменьшались. однородность измеряемых суспензий снижалась, происходило уменьшение Alpha (Е. Ponder. G. Saslow. 1930).

Таким образом, вариации показателей БИС в растворах с разной осмолярностыо (рост Re u Alpha в гипотонических растворах и снижение - в гипертонических; уменьшение Ri и Cm в гипоосмотпческих суспензиях и повышение - в гиперосмотических), по-видимому, определялись разной электропроводностью суспендирующих растворов, а также изменениями эритроцитов, обусловленных осмотическими эффектами.

Влияние белков, адсорбированных на мембране красных клеток крови, п слоя мембранных сналовых кислот на параметры БИС зрнтроцитарных суспензий. «Отмывка» эритроцитов приводит к удалению белково-липидных комплексов с их поверхности (J.E. Lovelock. 1955). •

Усгановлено. что гематокрит. среднеклеточный объём и концентрация эритроцитов в концентрированных суспензиях нативных и отмытых красных клеток крови не различались между собой. После обработки эритроцитов трипсином происходило повышение MCV (р=0.015) и снижение RBC (р=0.005). По данным нашего исследования в результате отмывки эритроцитов произошло снижение Re. Ri и Cm (Табл. 6).

Таблица 6.

Значения показателей бионмпедансной спектроскопии суспензий _нативных и отмытых эритроцитов (M±s. п=18)_

Нативныс эритроциты Отмытые эритроциты

Re. Ом S38.6Ü37.0 647.1 ±116,4**

Ri. Ом 78.8±6.2 73.6±5,0*

Ст. пФ 49,14±5.2 44.53±5.3*

Alpha 0.316±0.002 <).315±0.002

* ** *** _ р<о 05- <0.01: <0.001 по сравнению с нативными эритроцитами.

Уменьшение Re (Табл. 6) суспензий эритроцитов после отмывки было обусловлено ростом их электропроводности из-за повышения подвижности ионов вследствие удаления адсорбированных на мембранах красных клеток крови белков (И.Ю. Смирнов и др., 2004). Снижение Ri суспензий отмытых красных клеток крови (Табл. 6), по-видимому, было связано с увеличением электропроводности их цитоплазмы вследствие увеличения проницаемости меточных мембран для ионов (Н. Pauly. Н.Р. Schwan. 1966).

Под влиянием «отмывки» эритроцитов произошло снижение Cm (Табл. 6). Мы полагаем, что устранение протеинов с поверхности эритроцитов было причиной снижения электрической ёмкости.

Alpha суспензий отмытых и нативных эритроцитов не различались (Табл. 6). поскольку «отмывка» не повлияла на форму и размеры клеток, и однородность измеряемых суспензий не изменилась.

Таким образом, в результате удаления белково-липидных комплексов с поверхности эритроцитов произошло снижение Rc, Ri и Ст. Среди факторов, ответственных за данные изменения, можно отметить уменьшение количества белков, адсорбированных на поверхности мембран красных кчеток крови, увеличение проницаемости клеточных мембран для попов, а также повышение электропроводности суспендирующего раствора.

Влияние удаления поверхностного слон сналовых кислот на параметры БИС суспензий. Обработка красных клеток крови трипсином вызывает отщепление слоя сналовых кислот с их поверхности (В. Ncu et al.. 2003). По результатам нашего исследования ресуспендирование обработанных трипсином эритроцитов в изотоническом растворе хлорида натрия привела к повышению Re и Alpha, значения Ri при этом снизилось, a Cm - не изменилось (Табл. 7). Повышение Rc концентрированных суспензий эритроцитов после обработки их трипсином может быть связано с уменьшением общего объёма внеклеточной жидкости в результате сближения клеток из-за удаления поверхностного слоя отрицательно заряженных сиаловых кислот (H.J. Mciselman el al.. 2004: Е.Н. Evlar et al.. 1962). Инкубация эритроцитов с трипсином вызвала повышение MCV (р=0.015). что в концентрированной суспензии стандартного объёма привело к увеличению общего количества внутриклеточной жидкости и, как следствие, уменьшению Ri.

Таблица 7.

Значения показателей биоимнедансной спектроскопии суспензий

отмытых и обработанных трипсином эритроцитов (M±s. п=18)

Отмытые эритроциты Обработанные трипсином эритроциты

Re. Ом 647.1±116.4 759.7±119.1*

Ri. Ом 73,6±5,1 68,4±4.9**

Ст. пФ 44.53±5.3 45,13±4.4

Alpha 0.315±0.002 о.зто.ооз*

* ** _ р<0,05; <0,01 по сравнению с отмытыми эритроцитами.

Значения Ст суспензий обработанных и необработанных трипсином эритроцитов не различались. По-видимому, на значение электрической емкости влияло два фактора. С одной стороны, в результате роста МСУ

происходило снижение концентрации эритроцитов, а значит, и суммарной площади клеточных мембран, поэтому Cm снижалась.

С другой стороны, сближение форменных элементов из-за уменьшения поверхностного отрицательного заряда приводило к росту электрической ёмкости (К. Asami. К. Sckine. 2007).

Таким образом, вследствие действия разнонаправленных факторов значение Cm оставалось на одном уровне. Возрастание Alpha после инкубации эритроцитов с трипсином, по-видимому, было обусловлено увеличением размеров клеток и повышением однородности суспензии вследствие приближения формы эритроцитов к сферической.

Таким образом, изменения параметров БИС суспензии отмытых эритроцитов (повышение Re, Alpha и снижение R!) после отщепления поверхностного слоя сиаловых кислот были, вероятно, обусловлены сближением красных клеток крови, а также изменением их формы и объема.

Влияние адсорбированною на мембранах эритроцитов альбумина на параметры БИС при наличии и отсутствии поверхностного слоя сиаловых кислот. В данном исследовании мы попытались выявить изолированное влияние белков, адсорбированных на мембранах красных клеток крови. на показатели биоимпедансной спектроскопии концентрированных эритроцитарных суспензий. Для этого нами проводилось сравнение параметров БИС суспензий отмытых эритроцитов, суспендированных в растворе альбумина. обработанных и необработанных трипсином («Альбумин+трипсин» и «Альбумин» соответственно). Обработка трипсином эритроцитов. вызывает уменьшение количества адсорбированного посредством сиаловых кислот белка на мембранах (В. Neu et al.. 2003). Поскольку суспендирующий раствор в сравниваемых суспензиях был одинаковым, его состав не оказывал влияние на электрические свойства измеряемых суспензий. Следовательно, можно предположить, что различия в параметрах БИС между суспензиями «Альбумин» и «Альбумин+трипсин» определялись только влиянием адсорбированного на мембранах эритроцитов белка.

Гематокрит отмытых («Альбумин») и обработанных трипсином («Альбумин+трипснн») эритроцитарных суспензий в растворе альбумина был стандартным (Ht=94.3±2.1% 11 93.8±3.3% для «Альбумин» и «Альбумин+трипсин» соответственно). Значения MCV и RBC обследуемых суспензий также не различались. Отсутствие изменений MCV под влиянием трипсина, очевидно, объясняется защитным действием альбумина. Результаты исследования показали, что вследствие

обработки трипсином эритроцитарных суспензий произошло снижение Ri (р=0.02) и Cm (р=0,032). а остальные показатели БИС не изменились. Re суспензий «Альбумин» и «Альбумин+трипсин» не различалось, поскольку Hi. а значит и общий объём внеклеточной жидкости был одинаковым. Снижение Ri после обработки эритроцитов трипсином, по-видимому, было связано с ростом электропроводности цитоплазмы, а не с изменением количества белка на поверхности эритроцитов. Повышение электропроводности цитоплазмы, вероятно, обусловлено увеличением проницаемости мембран клеток для ионов вследствие действия трипсина (V. SwysUin et al.. 2005). Cm суспензий «Альбумин+трипсин» была меньше, чем «Альбумин», что, очевидно, объясняется уменьшением количества белков, адсорбированных на мембранах эритроцитов под влиянием обработки трипсином. Параметр Alpha суспензий «Альбумин» и «Альбумин+трипсин» был одинаковым, так как в присутствии альбумина не произошло увеличения объёма красных клеток крови под влиянием трипсина, и однородность красных клеток крови в суспензиях не изменилась.

Таким образом, мы полагаем, что вариации параметров БИС суспензий эритроцитов в растворе белка после отщепления сиаловых кислот (снижение Ri и Cm) были связаны с уменьшением количества протеинов, адсорбированных на поверхности эритроцитов, а также с увеличением проницаемости мембран красных клеток крови для ионов.

Динамика параметров БИС крови в процессе хранения. Нами установлено, что показатель MCV повышался в течение первых 10 дней хранения (р=0.001), а затем существенно не менялся. RBC уменьшалась в течение всего периода хранения (р=0.001). a Ht повышался в течение первых 10 дней (р=0,008). а потом его значение снижалось и к 21 дню достигало исходных величин (р=0.02 по сравнению с 10 днём). Результаты исследования показали, что Re в первые 10 дней хранения возрастало, а к 21 дню снижалось до исходных значений. Ri и Cm постоянно снижались. Alpha возрастала в течение первых 10 дней, а затем её значение существенно не менялось (Табл. 8).

Динамика Re в процессе хранения отражает изменение Ht. так как гематокрит связан с общим объёмом внеклеточной жидкости, который в значительной мере определяет сопротивление внеклеточной жидкости (В.Н. Cornish. B.J. Thomas, 1993). Снижение Ri в процессе хранения было обусловлено ростом Ht. а значит, и увеличением общего объёма внутриклеточной жидкости (В.Н. Cornish. B.J. Thomas. 1993). а также

повышением электропроводности цитоплазмы из-за уменьшен™ концентрации внутриклеточного гемоглобина (Н. Pauly. Н.Р. Sclnvan. 1966). Падение Cm в течение всего периода хранения объясняется уменьшением суммарной площади клеточных мембран из-за гемолиза эритроцитов. Повышение Alpha в процессе хранения, вероятно, обусловлено увеличением размеров эритроцитов, а также повышением однородности крови вследствие приближения формы клеток к сферической.

Таблица 8.

Параметры БИС крови на 0. 10 и 21 день хранения (!VHs: rgl_8)

0 день 10 день 21 день

Re, Ом 113.4±9.3 119.4±12.9* 109.4±5.6Л

Ri. Ом 144.6±4.4 113.3±6.2*** 65±15.1***

Ст. пФ 93.4±12.8 81.3±11.1* 54.7±6.4***

Alpha 0,312±0.005 0.318±0.007* 0.316±0.007*

Fchar. кГц 590±72 712±145** 1600±201***

- р '0.05; <0.01: <0.001 по сравнению с 0 днём. Л - р<0.05

сравнению с 10 днём

Таким образом, все параметры БИС менялись в процессе хранения крови. Для выявления биоимпедансного показателя, который вносил набольший вклад в различия между параметрами БИС крови на разных сроках хранения, проведен дискриминантный анализ. По его результатам таким показателем была характеристическая частота, значение которой постоянно повышалось с увеличением срока хранения. Можно предположить, что этот параметр БИС может быть использован для количественной оценки изменений, происходящей в крови в процессе её хранения.

Все параметры БИС изменялись в процессе хранения крови. Наибольший вклад в различия между показателями БИС крови на разных сроках хранения вносила характеристическая частота.

ВЫВОДЫ

1. Методика биоимпедансной спектроскопии крови обладает высокой воспроизводимостью. Коэффициенты внутриссрийной вариации при измерении цельной крови для всех параметров БИС не превышали 3%. Метод БИС может быть использован для изучения крови.

2. Параметры биоимпедансной спектроскопии были связаны с показателями красной крови. Наиболее сильные корреляционные связи

установлены для показателей, отражающих общее содержание эритроцитов в измеряемом образце крови (Ht. RBC. Hb). а с показателями, характеризующими свойства отдельных эритроцитов (MCV. МСН. МСНС) получены слабые корреляции. Связей параметров БИС с лейкоцитами выявлено не было. С помощью метода БИС можно определять гематокритиый показатель.

3. Плазменные факторы (содержание белков) оказывают существенное влияния на электрическую ёмкость, что обусловлено эффектами адсорбции белков на мембранах клеток, а не их прямым влиянием на электрические свойства крови.

4. Изменения, происходящие в первые пять минут в крови, помещённой в вертикально фиксированную измерительную камеру, оказывают влияние на параметры БИС. Динамика показателей биоимпедансной спектроскопии была связана с процессами взаимодействия форменных элементов и оседания агрегатов. Метод биоимпедансной спектроскопии можно примеЕШть для быстрого определения величины СОЭ.

5. Метод БИС является чувствительным к возрастным изменениям красных клеток крови. В процессе старения в концентрированных суспензиях эритроцитов в аутологичной плазме происходит рост сопротивления внеклеточной и внутриклеточной жидкости, а также параметра Alpha, электрическая ёмкость при этом снижается.

6. Все параметры биоимпедансной спектроскопии концентрированных эритроцитарных суспензий с разной осмолярностью различались между собой. Различия показателей БИС были обусловлены разной электропроводностью суспендирующих растворов, а также изменениями красных клеток крови, обусловленных осмотическими эффектами.

7. «Отмывка» эритроцитов приводила к снижению электрической ёмкости, что было обусловлено удалением белково-липидных комплексов, адсорбированных на мембранах, а также к уменьшению сопротивления внеклеточной и внутриклеточной жидкости.

8. Отщепление мембранных сиаловых кислот трипсином с поверхности эритроцитов и последующее их суспендирование в растворе альбумина вызывало снижение электрической ёмкости, что было связано с уменьшением количества белков, адсорбированных на мембранах эритроцитов посредством сиаловых кислот.

вследствие гемолиза в процессе хранения крови. Наибольший вклад в различия между показателями БИС крови на разных сроках хранения вносила Fchar. Метод биоимпедансной спектроскопии может быть использован для количественной оценки изменений, происходящих в крови при её хранении.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ Статьи в рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК РФ и патент

1. Малахов М.В. Параметры биоимпедансной спектроскопии отмытых и обработанных трипсином эритроцитов [Текст] / М.В. Малахов //Вестник Удмуртскою университета. - 2010. - Вып. 3. - С. 29-32 (ангорских 100%).

2. Малахов М.В. Оценка гематологических и биохимических показателей крови методом биоимпедансной спектроскопии [Текст] / М.В. Малахов, A.A. Мельников, Д.В. Николаев, A.B. Смирнов. А.Д. Викулов //Клиническая лабораторная диагностика. - 2011. - № 1. - С. 20-23 (авторских 20%)

3. Малахов М.В. Изменение параметров биоимпедансной спектроскопии цельной крови в начальный период оседания эритроцитов [Текст| / М.В. Малахов, A.A. Мельников, А.Д. Викулов //Ярославский педагогический вестник. - 2010. - Т. 3. (Естественные науки). -№ 4. - С. 104-110 (авторских 33%).

4. Малахов М.В. Параметры биоимпедансной спектроскопии молодых и старых эритроцитов [Текст] / М.В. Малахов, A.A. Мельников, АД Викулов //Физиология человека. - 2011. - Т. 37. - №. 3. - С. 132-134 (авторских 33%).

5. Малахов М.В. Влияние адсорбированных на мембране эритроцитов белков на параметры биоимпедансной спектроскопии красных клеток крови [Текст] / Малахов М.В., Мельников В.А.. Викулов А.Д. // Вестник Томского государственного педагогического университета. - 2011. - Вып. 5, - С. 66 -68 (авторских 33%).

6. Патеш №107863 Российская Федерация, МПК G01N 33/49. Камера для измерения показателей красной крови методом биоимпедансного анализа / Малахов М.В., Мельников A.A., Николаев Д.В., Смирнов A.B.: заявитель и патентообладатель Ярославский государственный университет им К.Д. Ушинского. № 2010151705/15; заявл" 15.12.2010; опубл. 27.08.20111, Бюл. № 24. 2 с.

Статьи и тешем докладов в сборниках материалов конференции

7. Malahov M.V., Melnikov A.A., Smirnov A V., Nikolaev D.V., Vikulov A.D. Bioimpedance spectroscopy as teclinique of hematological and biochemical analysis of blood //J. Phys.: Conf. Ser. - 2010. - V. 224. - №1. - 012130 doi: 10.1088/1742-6596/224/1/012130 (авторских 20%).

8. Малахов M.B. Взаимосвязь показателей биоимпедансиой спектроскопии крови с ее составом / М.В. Малахов, A.A. Мельников, Д.В. Николаев. A.B.Смирнов, А.Д. Викулов //Мат. ХП научно-практ. Коиф. «Диагностика и лечение нарушений регуляции сердечно-сосудистой системы». НТЦ Медасс. ГКГ МВД РФ- Москва, 2010. - С. 222-230 (авторских 20%).

9. Малахов М.В. Параметр Alpha как показатель неоднородности крови / М.В.Малахов, A.A. Мельников // Мат. XII научно-практ. Конф. «Диагностика и лечение нарушений регуляции сердечно-сосудистой системы». НТЦ Медасс. ГКГ' МВД РФ. Москва. 2010. - С. 231-236 (авторских 50%).

10. Малахов М.В. Оценка среднеклегочного объёма эритроцитов методом биоимпедансиой спектроскопии / М.В. Малахов // Тезисы трудов Всероссийской молодёжной школы-семинара "Инновации и перспективы медицинских информационных систем". Таганрог, 2010. - С. 68-70 (авторских 100%).

11. Малахов М.В. Влияние клеточных и плазменных факторов на параметры биоимпедансиой спектроскопии крови и эритроцит-арных суспензий / М.В Малахов., А.А.Мельников // Мат. ХШ научно-практ. конф. "Диагностика и лечение нарушений регуляции сердечно-сосудистой системы". НТЦ Медасс. ГКГ МВД РФ. Москва, 2011. - С. 163-176 (авторских 50%).

12. Малахов М.В. Оценка показателей красной крови методом биоимпедансиой спектроскопии / М.В. Малахов, A.A. Мельников // Тезисы докладов VI Всероссийской с международным участием Школы-конференции по физиологии мышц и мышечной деятельности «Системные и клеточные механизмы в физиологии двигательной активности и мышечной деятельности», Москва, 2011, - С. 81 (авторских 50%).

13. Малахов М.В. Параметры биоимпедансиой спектроскопии суспензий эритроцитов разного возрастного состава / М.В.Малахов, A.A. Мельников // Мат. X Всероссийской молодёжной научной конф. «Физиология человека и животных: от эксперимента к клинической практике». Институт физиологии Коми научного центра Уральского отделения РАН. - 2011., - С. 134 - 137 (авт орских 50%).

Подписано в печать Формат 60x92 1/16. Объем 1,2 пл. Тираж 100 экз.

Заказ № 249

Типография ЯГПУ 150000. г. Ярославль, Которосльная наб., 44

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Малахов, Максим Викторович

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ.

ВВЕДЕНИЕ.

Актуальность работы.

Научная новизна.

Теоретическая и практическая значимость.

Основные положения, выносимые на защиту.

Апробация работы.

Структура и объем диссертации.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1. Понятие о методе биоимпедансной спектроскопии.

1.2. Понятие о модели Cole.

1.3. Физиологическое значение параметров биоимпедансной спектроскопии.

1.4. Применение метода биоимпедансного анализа в клинической практике

1.5. Использование метода биоимпедансного анализа для исследования тканей, клеточных суспензий и отдельных клеток.

1.6. Применение метода БИА для исследования крови и эритроцитарных суспензий.

ГЛАВА 2. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.1. Организация исследования.

2.2. Расчёт коэффициента вариации для параметров биоимпедансной спектроскопии.

2.3. Электрические измерения крови и эритроцитарных суспензий.

2.4. Материалы исследования.

2.5. Изучение параметров БИС крови в начальный период её оседания

2.6. Приготовление суспензий молодых и старых эритроцитов.

2.7. Приготовление суспензий эритроцитов в гипо-, гипер- и изотоническом растворах.

2.8. Приготовление суспензии нативных, отмытых и обработанных трипсином эритроцитов.

2.9. Приготовление суспензий отмытых и обработанных трипсином эритроцитов в растворе альбумина.

2.10. Хранение крови.

2.11. Гематологические показатели.

2.12. Биохимические показатели.

2.13. Статистические методы анализа данных.

ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ.

3.1. Коэффициент вариации параметров БИС.

3.2. Значения параметров биоимпедансной спектроскопии образцов цельной крови.

3.3. Связь параметров биоимпедансной спектроскопии с гематологическими, показателями цельной крови^.

3.4. Связь параметров биоимпедансной спектроскопии с биохимическими показателями цельной крови.

3.5 Результаты множественной регрессии гематологических и биохимических показателей с параметрами БИС.

3.6. Динамика изменения параметров БИС цельной крови в начальный период оседания эритроцитов.

3.7. Параметры БИС суспензий молодых и старых эритроцитов.

3.8. Влияние осмолярности суспендирующего раствора на параметры БИС

3.9 Влияние белков, адсорбированных на мембране красных клеток крови, и слоя мембранных сиаловых кислот на параметры БИС эритроцитарных суспензий.

3.10. Влияние адсорбированного на мембранах эритроцитов альбумина при наличии и отсутствии поверхностного слоя сиаловых кислот на параметры БИС.

3.11. Оценка возможность метода БИС для количественной оценки изменений, происходящих в цельной крови в процессе её хранения.

ВЫВОДЫ.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Исследование клеточных и плазменных факторов крови методом биоимпедансной спектроскопии"

Актуальность работы

Кровь выполняет ряд жизненно важных функций, в том числе транспорт газов, питательных веществ, продуктов метаболизма (Б. Фолков, Э. Нил, 1976). Изменение гематологических и биохимических показателей может свидетельствовать о нарушении транспортной функции крови, а также быть признаком ряда патологических процессов (Г.И. Назаренко, А.А. Кишкун, 2006), поэтому разработка оценки методов показателей крови является актуальной задачей как в биологии, так и в практической медицине.

Метод биоимпедансной спектроскопии (БИС) позволяет проводить анализ водных секторов (K.R. Segal et al., 1991), а также оценивать состав тела (S Salinari, 2003.). Биоимпедансная спектроскопия применяется в практической медицине (J.D. Sluyter et al., 2010; R.L. Chioléro et al., 1992; A.N. Roos et al., 1993). Следует отметить, что БИС используется как для изучения свойств целого организма (A. De Lorenzo et al, 1997), так и для исследования тканей (А.Н. Kyle et al., 1999) и клеточных суспензий (К. Asami et al., 1980).

Предприняты попытки использовать метод БИС и для исследования крови. В литературе имеются работы, посвященные изучению электрических свойств крови (Т.Х. Zhao, 1996; Т. Chelidze, 2002) и суспензий эритроцитов (J.Z. Bao et al., 1994). Анализировалось влияние гематокрита (Т.Х. Zhao, 1993; К. Cha et al., 1994; L.I. Kalakutskiy et al., 2009) и скорости оседания эритроцитов (Т.Х. Zhao et al., 1993) на параметры БИС, изучалась динамика показателей биоимпедансной спектроскопии в процессе хранения крови (М. Sezdi et al., 2005; Y. Hayashi et al., 2008; Т.Х. Zhao, A. Shanwell, 1994). Однако нет работ, посвященных комплексному исследованию клеточных и плазменных факторов крови методом биоимпедансной спектроскопии.

Задачи исследования:

1.Оценить возможность применения биоимпедансной спектроскопии для изучения гематологических показателей, а также воспроизводимость метода БИС цельной крови.

3.Изучить динамику показателей биоимпедансной спектроскопии цельной крови в начальный период её оседания и возможность БИС для определения скорости оседания эритроцитов.

4. Исследовать влияние возрастных изменений красных клеток крови на их электрические свойства.

6.Оценить возможность метода биоимпедансной спектроскопии для количественной оценки изменений, происходящих в цельной крови в процессе её хранения.

Научная новизна

Впервые проведено комплексное исследование клеточных и плазменных факторов крови методом биоимпедансной спектроскопии. Предложена и апробирована методика биоимпедансной спектроскопии для изучения суспензий эритроцитов и цельной крови. Впервые выполнена оценка воспроизводимости метода биоимпедансной спектроскопии крови, выявлены диапазоны параметров БИС, соответствующие нормальным значениям крови. Установлено, что метод биоимпедансной спектроскопии позволяет, не оказывая воздействий на эритроциты, с высокой точностью оценить гематокрит нативной крови.

Впервые изучены изменения параметров БИС в начальный период оседания крови. Выявлено, что динамика электрических свойств крови, помещённой в неподвижную измерительную камеру, в течение первых минут обусловлена процессами взаимодействия эритроцитов и их оседанием. Установлено, что с помощью метода биоимпедансной спектроскопии можно быстро определить СОЭ.

В работе впервые показано, что метод биоимпедансной спектроскопии является чувствительным к изменениям, происходящим в эритроцитах в процессе их старения. Впервые изучено влияние осмолярности суспендирующих растворов на параметры БИС концентрированных суспензий красных клеток крови. Установлено, что вариации параметров БИС в суспензиях с разной осмолярностью были обусловлены изменениями эритроцитов, вызванными осмотическими эффектами, а также неодинаковой электропроводностью суспендирующих растворов.

В работе впервые выявлено, что уменьшение количества адсорбированных на мембранах красных клеток крови протеинов под влиянием «отмывки» красных клеток крови или обработки трипсином отмытых эритроцитов с последующим их ресуспендированием в растворе белка приводит к уменьшению электрической ёмкости.

Теоретическая и практическая значимость

Разработана и апробирована полезная модель для исследования крови и эритроцитарных суспензий методом биоимпедансной спектроскопии, которая может быть использована для определения гематокрита, мониторирования оседания эритроцитов и быстрой количественной оценки изменений, происходящих в крови в процессе её хранения. Данные диссертации содержат существенные предпосылки для разработки методов анализа других гематологических показателей и процесса агрегации эритроцитов.

Основные положения, выносимые на защиту

1. На параметры биоимпедансной спектроскопии крови основное влияние оказывают гематологические показатели, отражающие общее содержание эритроцитов в измеряем образце крови (гематокрит, концентрация эритроцитов).

2. Под влиянием изменений, происходящих в первые несколько-минут в помещённой в вертикально фиксированную измерительную камеру крови (взаимодействие эритроцитов и их оседание), происходит рост сопротивления внеклеточной жидкости и электрической ёмкости и снижение Alpha.

Апробация работы

Результаты диссертации доложены и обсуждены на: конференции «Чтения Ушинского» (Ярославль, 2010, 2011); VI Межд. школе-конференции по физиологии мышц и мышечной деятельности «Системные и клеточные механизмы в физиологии двигательной системы и мышечной деятельности» (Москва, МГУ, 2011); XII и XIII научно-практ. конф. «Диагностика и лечение нарушений регуляции сердечно-сосудистой системы» (Москва, ГКГ МВД РФ, 2010, 2011); Всероссийской молодёжной школы-семинара «Инновации и перспективы медицинских информационных систем». (Таганрог, 2010), XIVtli International Conference on Electrical Bioimpedance (ICEBI) and the 1 Ith Conference on Biomedical Applications of EIT (Florida, 2010) и в журналах, рекомендованных ВАК.

Структура и объем диссертации

Диссертация изложена на 137 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы (6 подглав), главы, описывающей организацию и методы исследования, 11 подглав с изложением полученных результатов и их обсуждения, выводов, практических рекомендаций и списка литературы, который включает 16 отечественных и 219 иностранных источников. Диссертация содержит 21 рисунок и 13 таблиц.

Заключение Диссертация по теме "Физиология", Малахов, Максим Викторович

выводы

1. Методика биоимпедансной спектроскопии крови обладает высокой воспроизводимостью. Коэффициенты внутрисерийной вариации при измерении цельной крови для всех параметров БИС не превышали 3%. Метод БИС может быть использован для изучения крови.

2. Параметры биоимпедансной спектроскопии были связаны с показателями красной крови. Наиболее сильные корреляционные связи установлены для показателей, отражающих общее содержание эритроцитов в измеряемом образце крови (Ht, RBC, Hb), а с показателями, характеризующими свойства отдельных эритроцитов (MCV, МСН, МСНС) получены слабые корреляции. Связей параметров БИС с лейкоцитами выявлено не было. С помощью метода БИС можно определять гематокритный показатель.

4. Изменения, происходящие в первые пять минут в крови, помещённой в вертикально фиксированную измерительную камеру, оказывают влияние на параметры БИС. Динамика показателей биоимпедансной спектроскопии была связана с процессами взаимодействия форменных элементов и оседания агрегатов. Метод биоимпедансной спектроскопии можно применять для быстрого определения величины СОЭ.

5 Метод БИС является чувствительным к возрастным изменениям красных клеток крови. В процессе старения в концентрированных суспензиях эритроцитов в аутологичной плазме происходит рост сопротивления внеклеточной и внутриклеточной жидкости, а также параметра Alpha, электрическая ёмкость при этом снижается.

9. Процессы, происходящие в хранящейся крови, оказывают влияние на все измеряемые параметры БИС. Динамика Re отражает изменение гематокрита, рост Alpha связан с увеличением MCV, падение Cm обусловлено снижением суммарной площади клеточных мембран вследствие гемолиза в процессе хранения крови. Наибольший вклад в различия между показателями БИС крови на разных сроках хранения вносила Fchar. Метод биоимпедансной спектроскопии может быть использован для количественной оценки изменений, происходящих в крови при её хранении.

Практические рекомендации

Данные, полученные в ходе диссертационного исследования, позволяют сделать следующие практические рекомендации.

1. Предложенная и апробированная нами методика биоимпедансной спектроскопии крови, отличающаяся быстротой и простотой, может быть использована в лабораторной диагностике для определения гематокрита. Продолжительность процедуры биоимпедасного измерения вместе с подготовкой к последующему измерению составляет не более 3 минут. Следует отметить, что при исследовании крови методом двухчастотного биоимпедансного анализа для расчёта Ht достаточно использовать значение импеданса на низких и высоких частотах. Использование биоимпедансной спектроскопии позволяет вычислить значение гематокритного показателя на основе нескольких биоимпедансных параметров с помощью уравнения множественной регрессии:

Ht = 0,27Re - 0,22Ri + 0,009Fchar + 68,47Alpha - 21,77 (R2=0,82; p<0,001), где

Ht (%) - гематокрит

Re (Ом) - сопротивление внеклеточной жидкости Ri (Ом) - сопротивление внутриклеточной жидкости Fchar (кГц) - характеристическая частота Alpha - параметр Alpha.

2. Описанную методику можно использовать в клинической практике в качестве скриннингого метода оценки СОЭ. Для этого образец исследуемой крови объёмом 1 мл следует поместить в измерительную камеру и регистрировать параметры биоимпедансной в течение 3 минут. Значение скорости оседания эритроцитов можно получить на основе процентных изменений показателей БИС на 3 минуте по сравнению с началом измерения (ARe3, AR13, AFchar3, AAlpha3 и ACm3):

СОЭ = 0,14ARe3 - 0,07ARi3 + 0,10AFchar3 + 0,24AAlpha3 + 0,05ACm3 + 0,70 (R2=0,75; p=0,0003)

3. Метод биоимпеданеной спектроскопии можно применить для количественной оценки изменений, происходящих в крови в процессе её хранения. Проведенные расчёты с использованием дискриминантного анализа показали, что для этой цели может быть использован биомипедансный параметр - характеристическая частота. Если при измерении цельной крови по предложенной нами методике значение Fchar превышает 730 кГц, можно говорить о выходе ряда показателей крови за пределы физиологического диапазона.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Малахов, Максим Викторович, Б. м.

1. Андреев B.C. Кондуктометрические методы и приборы в биологии и медицине. - М.: Медицина, 1973. - 335 с.

2. Боровиков В. STATISTICA: искусство анализа данных на компьютере. Для профессионалов. Санкт-Петербург: Питер, 2001. - 656 с.

3. Дедов И.И., Мельниченко Г.А. (ред.) Ожирение: этиология, патогенез, клинические аспекты (руководство для врачей). М. Медицинское информационное агентство, 2006. 456 с.

4. Каро К., Педли Т., Шротер Р., Сид У. Механика кровообращения. М.: Мир,-1981.-621с. ^

5. Лифшиц В.М., Сидельникова В.И. Медицинские лабораторные анализы. -М.: Триада-Х, 2007. 312 с.

6. Мельников A.A., Викулов А.Д. Реологические свойства крови у спортсменов. Ярославль: издательство ЯГПУ, 2008. - 491 с.

7. Мошкин A.B., Долгов В.В. Обеспечение качества в клинической лабораторной диагностике. М.: Медиздат, 2004. - 216 с.

8. Назаренко Г.И., Кишкун A.A. Клиническая оценка результатов лабораторных исследований. М.: Медицина, 2006. - 544 с.

9. Николаев Д.В., Смирнов A.B., Бобринская И.Г., Руднев С.Г. Биоимпедансный анализ состава тела человека. М. Наука, 2009. - 392 с.

10. Ю.Реброва О.Ю. Статистический анализ данных. М.: Медиасфера, 2003. -312 с.

11. П.Розенталь М.И. Определение количества эритроцитов на аппарате ФЭК-М. //Лаб. дело. 1966. -Т. 3. - С. 170 -173.

12. Смирнов A.B., Цветков A.A., Туйкин С.А. Методы и аппаратура электроимпедансной спектроскопии //Мат. 8-ой научно-практической конф. "Диагностика и лечение нарушений регуляции сердечно-сосудистой системы". Москва. 2006. - С. 26 - 30.

13. Смирнов И.Ю., Левин В.Н., Здюмаева Н.П. Адсорбция белков на эритроцитарных мембранах и ее влияние на реологические параметры клеток // Физиология человека. 2004. - т. 30, № 3. - С. 148- 154.

14. Смирнов И.Ю., Левин В.Н., Влияние адсорбированных протеинов на реологические характеристики эритроцитов // Физиология человека. -2004а.-т. 30, №2.-С. 117- 121.

15. Фолков Б., Нил Э. Кровообращение. — М.: Медицина, 1976. 463 с.

16. Чижевский А.Л. Биофизические механизмы реакции оседания эритроцитов. -Новосибирск: Наука, 1980. 178 с.

17. Abdalla S., Al-ameer S.S., Al-Magaishi S.H. Electrical properties with relaxation through human blood //Biomicrofluidics 4, 034101 2010; doi: 10.1063/1.3458908

18. Almac E., Ince C. The impact of storage on red cell function in blood transfusion //Best Pract. Res. Clin. Anaesthesiol. 2007. - V. 21. - P. 195 -208.

19. Andersen H.L., Duch B.U., Nielsen J.B., Joergensen В., Ledet Т. Ал experimental model for stricture studies in the anterior urethra of the male rabbit //Urol. Res. 2003. - V. 31. - P. 363 - 367.

20. Antonelou M.H., Kriebardis A.G., Papassideri I.S. Aging and death signalling in mature red cells: from basic science to transfusion practice //Blood Transfus. -2010. V. 8.-P. s39 -47.

21. Asami K., Gheorghiu E., Yonezawa T. Real-time monitoring of yeast cell division by dielectric spectroscopy //Biophys. J. 1999. - V. 76. - P. 3345 -3348.

22. Asami K., Hanai T., Koizumi N. Dielectric analysis of Escherichia coli suspensions in the light of the theory of interfacial polarization //Biophys. J. -1980.-V. 31.-P. 215-228.

23. Asami K., Yamaguchi T. Electrical and morphological changes of human erythrocytes under high hydrostatic pressure followed by dielectric spectroscopy //Ann. Biomed. Eng. 1999. - V. 27. - P. 427 - 435.

24. Asfour H., Soller W., Posnack N.G., Pollard A.E., Kay M.W. Low frequency impedance spectroscopy of cell monolayers using the four-electrode method //J. Phys.: Conf. Ser. 224 012085 2010.

25. Awayda M.S., Van Driessche W., Helman S.I. Frequency-dependent capacitance of the apical membrane of frog skin: dielectric relaxation processes //Biophys. J. 1999. - V. 76. - P. 219-232.

26. Ayllon D., Seoane F., Gil-Pita R. Cole equation and parameter estimation from electrical bioimpedance spectroscopy measurements A comparative study //Conf. Proc. IEEE Eng. Med. Biol. Soc. - 2009. - P. 3779-3782.

27. Bao J.Z., Davis C.C., Swicord M.L. Microwave dielectric measurements of erythrocyte suspensions //Biophys. J. -1994. V. 66. - P. 2173 - 2180.

28. Baskurt O.K., Uyuklu M., Meiselman H.J. Simultaneous monitoring of electrical conductance and light transmittance during red blood cell aggregation //Biorheology. -2009. V. 46. - P. 239 - 249.

29. Baumgartner R.N., Chumlea W.C., Roche A.F. Bioelectric impedance phase angle and body composition //Am. J. Clin. Nutr. 1988. - V. 48. - P. 16-23.

30. Bennett-Guerrero E, Veldman T.H., Doctor A., Telen M.J., Ortel T.L., Reid T.S., Mullierin M.A., Zhu H., Buck R.D., Califf R.M., McMalion T.J. Evolution of adverse changes in stored RBCs //Proc. Natl. Acad. Sci. USA. -2007. V. 104.-P. 17063- 17068.

31. Bessman J.D., Johnson R.K. Erythrocyte volume distribution in normal and abnormal subjects //Blood. 1975. - V. 46. - P. 369 - 379.

32. Beutler E., Kuhl W., West C. The osmotic fragility of erythrocytes after prolonged liquid storage and after reinfusion //Blood. 1982. - V. 59. - P. 1141-1147.

33. Bikker I.G., Leonhardt S., Bakker J., Gommers D. Lung volume calculated from electrical impedance tomography in ICU patients at different PEEP levels //Intensive Care Med. 2009. - V. 35. - P. 1362 - 1367.

34. Bodenstein M., David M., Markstaller K. Principles of electrical impedance tomography and its clinical application //Crit. Care Med. 2009. - V. 37. - P. 713 -724.

35. Bongard F., Sue D., Vintch J. Current Critical Care Diagnosis and Treatment. -McGraw-Hill Medical, 3 ed, 2008. 888 p.

36. Borsic A., Halter R., Wan Y., Hartov A., Paulsen K.D. Electrical impedance tomography reconstruction for three-dimensional imaging of the prostate //Physiol. Meas.-2010. -V. 31. SI-16.

37. Bosch F.H., Werre J.M., Schipper L., Roerdinkholder-Stoelwinder B., Huls T., Willekens F.L., Wichers G., Halie M.R. Determinants of red blood cell deformability in relation to cell age //Eur. J. Haematol. 1994. - V. 52. - P. 35 -41.

38. Brown M.A. The physiology of pre-eclampsia //Clin. Exp. Pharmacol. Physiol. 1995. -V. 22.-P. 781 -791.

39. Bulvas M., Hladovec J. Electric conductivity of erythrocyte sediments and red blood cell deformability //Cas. Lek. Cesk. -1994. V. 133. - P. 272 - 274.

40. Burness A.T., Pardoe I.U. Effect of enzymes on the attachment of influenza and encephalomyocarditis viruses to erythrocytes //J. Gen. Virol. 1981. - V. 55. -P. 275-288.

41. Carnall D. Transplant organs //BMJ. -2000. V. 320. - P. 1678A.

42. Carvalho F.A., de Oliveira S., Freitas T., Gonsalves S., Santos N.C. Variations on fibrinogen-erythrocyte interactions during cell aging //PLoS One. 2011. V. 6.-P.el8167.

43. Cha K., Brown E.F., Wilmore D.W. A new bioelectrical impedance method for measurement of the erythrocyte sedimentation rate //Physiol. Meas. -1994. V. 15.-P. 499-508.

44. Cha K., Faris R.G., Brown E.F., Wilmore D.W. An electronic method for rapid measurement of haematocrit in blood samples //Physiol. Meas. -1994. -V. 15. -P. 129- 137.

45. Chelidze T. Dielectric spectroscopy of blood//J. Non. Cryst. Solids. -2002. -V. 305. -P. 285-294.

46. Cheng X., Liu Y.S., Irimia D., Demirci U., Yang L., Zamir L., Rodriguez W.R., Toner M., Bashir R. Cell detection and counting through cell lysate impedance spectroscopy in microfluidic devices //Lab. Chip. 2007. - V. 7. -P. 746 - 755.

47. Cole K.S. Permeability and impermeability of cell membranes for ions //Cold Spring Harbor Sympos. Quant. Biol. 1940. - V. 8. - P. 110-122.

48. Cole K.S. The advance of electrical models for cells and axons //Biophys. J. -1962,-V. 2.-P. 101-119.

49. Cole K.S., Cole R.H. Dispersion and absorption in dielectrics. I. Alternating current characteristics //J. Chem. Phys. 1941. - V. 9. - P. 341-351.

50. Connor J., Pak C.C., Schroit A.J. Exposure of phosphatidylserine in the outer leaflet of human red blood cells. Relationship to cell density, cell age, and clearance by mononuclear cells //J. Biol. Chem. 1994. - V. 269. - P. 2399 -2404.

51. Cornisht B.H., Tomst B.J., Ward L.C. Improved prediction of extracellular and total body water using impedance loci generated by multiple frequency bioelectrical impedance analysis // Phys. Med. Biol. 1993. - V. 38. - P. 337346.

52. Daftary A. PET-MRI: Challenges and new directions //Indian J. Nucl. Med. -2010.-V. 25.-P. 3-5.

53. Daugas E., Candé C., Kroemer G. Erythrocytes: death of a mummy //Cell Death Differ. -2001,- V. 8.-P. 1131 1133.

54. Davidson R.J., Hamilton P.J. High mean red cell volume: its incidence and significance in routine haematology //J. Clin. Pathol. 1978. - V. 31. - P. 493 -498.

55. De Lorenzo A., Andreoli A., Matthie J., Withers P. Predicting body cell mass with bioimpedance by using theoretical methods: a technological review //J. Appl. Physiol. 1997. - V. 82. - P. 1542-1558.

56. Dean D.A., Ramanathan T., Machado D., Sundararajan R. Electrical Impedance Spectroscopy Study of Biological Tissues //J. Electrostat. 2008. - V. 66. - P. 165-177.

57. Desouky O.S. Rheological and electrical behavior of erythrocytes in patients with diabetes mellitus //Rom. J. Biophys. -2009. V. 19. - P. 239 - 250.

58. Dintenfass L. Thixotropy of blood and proneness to thrombosis formation //Circ. Res. 1962. - V. 11. - P. 233 - 239.

59. Dopp E., Jonas L., Nebe B., Budde A., Knippel E. Dielectric changes in membrane properties and cell interiors of human mesothelial cells in vitro after crocidolite asbestos exposure //Environ. Health Perspect. -2000. V. 108. -P. 153 - 158.

60. Dumaswala U.J., Dumaswala R.U., Levin D.S. et al. Improved red blood cell preservation correlates with decreased loss of bands 3, 4.1, acetylcholinestrase, and lipids in microvesicles //Blood. 1996. - V. 87. - P. 1612 - 1666.

61. Durocher J.R., Payne R.C., Conrad M.E. Role of sialic acid in erythrocyte survival//Blood. 1975. - V. 45. - P. 11 - 20.

62. Edd J., Rubinsky B. Assessment of the Viability of Transplant Organs with 3D Electrical Impedance Tomography //Conf. Proc. IEEE Eng. Med. Biol. Soc. -2005,-V. 3.-P. 2644-2647.

63. Eisenberg R.S., Barcilon V., Mathias R.T. Electrical properties of spherical syncytia //Biophys. J. 1979. - V. 25. - P. 151 - 180.

64. Epstein F.H. Cardiovascular disease epidemiology: a journey from the past into the future //Circulation. 1996. -V. 93. - P. 1755 - 1764.

65. Eylar E.H., Madoff M.A., Brody O.V., Oncley J.L. The contribution of sialic acid to the surface charge of the erythrocyte //J. Biol. Chem. 1962. - V. 237. -P. 1992-2000.

66. Fabry T.L. Mechanism of erythrocyte aggregation and sedimentation //Blood. -1987.-V. 70.-P. 1572- 1576.

67. Feldman Y., Hayashi Y. Dielectric spectroscopy of biological systems; from amino acids to cells // Proceedings of the XII International Conference on electrical Impedance & V electrical Impedance Tomography. 2004. Gdansk, Poland.-V. l.P. 7- 13.

68. Foppa M., Duncan B.B., Rohde L.E. Echocardiography-based left ventricular mass estimation. How should we define hypertrophy? //Cardiovasc. Ultrasound. -2005. 3:17, doi:10. 1186/1476-7120-3-17.

69. Foster K.R., Lukaski H.C. Whole-body impedance what does it measure? // Am. J. Clin. Nutr. - 1996. - V. 64. - P. 388S-396S.

70. Fujii M., Nakajima K., Sakamoto K., Kanai H. Orientation and deformation of erythrocytes in flowing blood //Ann. NY Acad. Sci. -1999. V. 873. - P. 245 -261.

71. Ganzoni A.M., Oakes R., Hillman R.S. Red cell aging in vivo //J. Clin. Invest. -1971,-V. 50.-P. 1373 1378.

72. Gascoyne P., Mahidol C., Ruchirawat M., Satayavivad J., Watcharasit P., Becker F.F. Microsample preparation by dielectrophoresis: isolation of malaria //Lab. Chip. 2002. - V. 2. - P. 70 - 75.

73. Gawad S., Cheung K., Seger U., Bertsch A., Renaud P. Dielectric spectroscopy in a micromachined flow cytometer: theoretical and practical considerations //Lab. Chip. 2004. - V.4. - P. 241 - 251.

74. Gawad S., Schild L., Renaud P.H. Micromachined impedance spectroscopy flow cytometer for cell analysis and particle sizing //Lab. Chip. 2001. -V. 1. -P. 76-82.

75. Gentet L.J., Stuart G.J., Clements J.D. Direct measurement of specific membrane capacitance in neurons //Biophys. J. 2000. - V. 79. - P. 314 - 320.

76. Gifford S.C., Derganc J., Shevkoplyas S.S., Yoshida T., Bitensky M.W. A detailed study of time-dependent changes in human red blood cells: from reticulocyte maturation to erythrocyte senescence //Br. J. Haematol. 2006. -135.-P. 395-404.

77. Gimsa J., Miiller T., Schnelle T., Fuhr G. Dielectric spectroscopy of single human erythrocytes at physiological ionic strength: dispersion of the cytoplasm //Biophys. J. 1996. - V. 71. - P. 495 - 506.

78. Grant C.A., Pham T., Hough J., Riedel T., Stocker C., Schibler A. Measurement of ventilation and cardiac related impedance changes with electrical impedance tomography //Crit. Care. 2011. - V. 15. - P. R37.

79. Gregersen H., Knudsen L., Eika B., Frokiaer J., Djurhuus J.C. Regional differences exist in elastic wall properties in the ureter //Scand. J. Urol. Nephrol. 1996. - V. 30. - P. 343 - 348.

80. Grimnes S., Martinsen O.G. Bioimpedance and bioelectricity basics (2nd ed.). -L.: Academic Press. 2008. 391p.

81. Gudivaka R., Schoeller D.A., Kushner R.F., Bolt M.J. Single- and multifrequency models for bioelectrical impedance analysis of body water compartments //J. Appl. Physiol. 1999. - V. 87. - P. 1087-1096.

82. Hayashi Y., Katsumoto Y., Oshige I., Omori S., Yasuda A., Asami K. The effects of erythrocyte deformability upon hematocrit assessed by the conductance method //Phys. Med. Biol. -2009. V. 54. -P. 2395 - 2405.

83. Hayashi Y., Oshige I., Katsumoto Y., Omori S., Yasuda A., Asami K. Temporal variation of dielectric properties of preserved blood //Phys. Med. Biol. -2008. V. 53. - P. 295 - 304.

84. He L.Y., Wang J., Luo Y., Dong W.W., Liu L.X. Application of non-invasive cerebral electrical impedance measurement on brain edema in patients with cerebral infarction //Neurol. Res. 2010. - V. 32. - P. 770 - 774.

85. Herrmann A., Devaux P.F. Alteration of the aminophospholipid translocase activity during in vivo and artificial aging of human erythrocytes //Biochim. Biophys. Acta. 1990. - V. 1027. - P. 41 - 46.

86. Hess J.R. Red cell changes during storage //Transfus. Apher. Sci. -2010. V. 43. - P. 51 -59.

87. Hessheimer A.J., Parramón D., Guimerá A., Erill I., Rimóla A., Garcia-Valdecasas J.C., Villa R., Fondevila C. A rapid and reliable means of assessing hepatic steatosis in vivo via electrical bioimpedance //Transplantation. 2009. -V. 88-P. 716-722.

88. Hinz J., Hahn G., Quintel M. Electrical impedance tomography: ready for routine clinical use for mechanically ventilated patients? //Anaesthesist. 2008. -V. 57.-P. 61-69.

89. Hirsch F.G., Texter E.C. Jr., Wood L.A., Ballard W.C. J.r, Horna F.E., Wright I.S. The electrical conductivity of blood. I: Relationship to erythrocyte concentration//Blood. 1950. - V. 5. - P. 1017 - 1035.

90. Hladunewich M., Karumanchi S.A., Lafayette R. Pathophysiology of the clinical manifestations of preeclampsia //Clin. J. Am. Soc. Nephrol. 2007. -V. 2.-P. 543 -549.

91. Hoetink A.E., Faes T.J., Visser K.R., Heethaar R.M. On the flow dependency of the electrical conductivity of blood //IEEE Trans. Biomed. Eng. -2004. -V. 51.-P. 1251 -1261.

92. Hoffman J.F., Inoue S. Directly observed reversible shape changes and hemoglobin stratification during centrifugation of human and Amphiuma red blood cells //Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2006. - V. 103. - P. 2971 - 2976.

93. Houtkooper L.B., Lohman T.G., Going S.B., Howell W.H. Why bioelectrical impedance analysis should be used for estimating adiposity //Am. J. Clin. Nutr. 1996. - V. 64. -P. 436S - 448S.

94. Hu M., Huang H., Yuan Z., Chen H., Den L. Research on electricity frequency property of blood //Sheng Wu Yi Xue Gong Cheng Xue Za Zhi. -2006,-V. 23.-P. 36-40.

95. ICSH recommendations for measurement of erythrocyte sedimentation rate. International Council for Standardization in Haematology (Expert Panel on Blood Rheology) //J. Clin. Pathol. 1993. - V. 46. - P. 198 - 203.

96. Ishikawa M., Hirose H., Sasaki E., Bando M., Mori Y., Murakawa S. Evaluation of myocardial viability during simple cold storage with the use of electrical properties in broad frequencies //J. Heart Lung Transplant. -1996. -V. 15.-P. 1005-1011.

97. Jaffrin M.Y., Morel H. Body fluid volumes measurements by impedance: A review of bioimpedance spectroscopy (BIS) and bioimpedance analysis (BIA) methods //Med. Eng. Phys. 2008. - V. 30. - P. 1257 - 1269.

98. Jaspard F., Nadi M. Dielectric properties of blood: an investigation of temperature dependence //Physiol. Meas. -2002. V. 23. - P. 547 - 554.

99. Kalakutskiy L.I., Akulov S.A. Modeling of the bioelectrical impedance of blood by synthesis of the equivalent electrical circuits //IFMBE Proceedings. -2009. V. 25/7, 575-577, DOI: 10.1007/978-3-642-03885-3160

100. Kenneth Walker H., Dallas Hall W., Willis Hurst J. Clinical Methods, The History, Physical, and Laboratory Examinations (3rd ed.). Boston: Butterworths. 1990. - 1118p.

101. Kerner T.E., Paulsen K.D., Hartov A., Soho S.K., Poplack S.P. Electrical impedance spectroscopy of the breast: clinical imaging results in 26 subjects //IEEE Trans. Med. Imaging. 2002. - V. 21. - P. 638 - 645.

102. Kiess W., Reich A., Miiller G., Meyer K., Galler A., Bennek J., Kratzsch J. Clinical aspects of obesity in childhood and adolescence diagnosis, treatment and prevention //Int. J. Obes. Relat. Metab. Disord. - 2001. -V. 25. -P. S75 -79.

103. Kikuchi Y., Koyama T. Red blood cell deformability and protein adsorption on red blood cell surface //Am. J. Physiol. -1984. V. 247. - P. H739 - 747.

104. Knight J.A., Voorhees R.P., Martin L., Anstall H. Lipid peroxidation in stored red cells //Transfusion. 1992. - V. 32. - P. 354 - 357.

105. Knudsen L., Gregersen H., Eilca B., Frokiaer J. Elastic wall properties and collagen content in the ureter: an experimental study in pigs //Neurourol. Urodyn. -1994. V. 13. - P. 597 - 606.

106. Koch C.G., Li L., Sessler D.I. et al. Duration of red-cell storage and complications after cardiac surgery //N. Engl. J. Med. -2008. V. 358. - P. 1229-1239.

107. Koji A., Katsuhisa S. Dielectric modeling of erythrocyte aggregation in blood //J. Phys. D: Appl. Phys. 40 2197 2007

108. Kosieradzki M., Rowiñski W. Ischemia/reperfusion injury in kidney transplantation: mechanisms and prevention //Transplant. Proc. -2008. -V. 40. -P. 3279-3288.

109. Kuch B., Gneiting B., Döring A., Muscholl M., Bröckel U., Schunkert H., Hense H.W. Indexation of left ventricular mass in adults with a novel approximation for fat-free mass //J. Hypertens. 2001. - V. 19. - P. 135 - 142.

110. Kyle A.H., Chan C.T., Minchinton A.I. Characterization of three-dimensional tissue cultures using electrical impedance spectroscopy //Biophys. J. 1999. - V. 76. - P. 2640 - 2648.

111. Lang F., Busch G.L., Ritter M., Völkl H., Waldegger S., Gulbins E., Häussinger D. Significance of Cell Volume Regulatory Mechanisms //Physiol. Rev. 1998. - V. 78. - P. 247 - 306.

112. Lasseter T.L., Cai W., Hamers R.J. Frequency-dependent electrical detection of protein binding events //Analyst. 2004. - V. 129. - P. 3-8.

113. Lawrence A.C., Bevington J.M., Young M. Storage of blood and the mean corpuscular volume //J. Clin. Pathol. 1975. - V. 28. - P. 345-349.

114. Leonart M.S., Nascimento A.J., Nonoyama K., Pelissari C.B., Barretto O.C. Enzymes and membrane proteins of ADSOL-preserved red blood cells //Sao Paulo Med. J. -2000. V. 118. - P. 41 - 45.

115. Levario-Carrillo M., Avitia M., Tufiño-Olivares E., Trevizo E., Corral-Terrazas M., Reza-López S. Body composition of patients with hypertensivecomplications during pregnancy //Hypertens. Pregnancy. 2006. - V. 25. - P. 259-269.

116. Linderkamp O., Friederichs E., Meiselman H.J. Mechanical and geometrical properties of density-separated neonatal and adult erythrocytes //Pediatr. Res. -1993,-V. 34.-P. 688-693.

117. Linderkamp O., Meiselman H. Geometric, osmotic, and membrane mechanical properties of density-separated human red cells // Blood. 1982. -V. 59.-P. 1121.

118. Little C., Rumsby M.G. Lysis of erythrocytes from stored human blood by phospholipase C (Bacillus cereus) //Biochem. J. 1980. - V. 188,- P. 39 - 46.

119. Lovelock J.E. The physical instability of human red blood cells // Biochem. J. -1955. Vol. 60. - P. 692 - 696.

120. Lynch B.P., Hilton A.M., Simpson G.J. Nanoscale dielectrophoretic spectroscopy of individual immobilized mammalian blood cells //Biophys. J. -2006,-V. 91.-P. 2678-2686.

121. Maehara T., Novak I., Wyse R.K., Elliot M.J. Perioperative monitoring of total body water by bio-electrical impedance in children undergoing open heart surgery //Eur. J. Cardiothorac. Surg. 1991. - V. 5. - P. 258 - 264.

122. Malahov M.V., Smirnov A.V., Nikolaev D.V., Melnikov A.A. Bioimpedance spectroscopy as technique of hematological and biochemical analysis of blood //J. Phys.: Conf. Ser. -2010. doi: 224 (1). 0121302010.

123. Manwaring P., Halter R., Wan Y., Borsic A., Hartov A., Paulsen K. Arbitrary geometry patient interfaces for breast cancer detection and monitoring with electrical impedance tomography //Conf. Proc. IEEE Eng. Med. Biol. Soc. -2008.-P. 1178- 1180.

124. Martinsen O.G., Grimnes S., Schwan H.P. Interface Phenomena and Dielectric Properties of Biological Tissue //Encyclopedia of Surface and Colloid Science. Marcel Dekker Inc. - 2002. - P. 2643-2652.

125. Matthie J., Zarowitz B., De Lorenzo A., Andreoli A., Katzarski K., Pan G., Withers P. Analytic assessment of the various bioimpedance methods used to estimate body water //J. Appl. Physiol. 1998. - V. 84. - P. 1801-1816.

126. McMahon B.P., Drewes A.M., Gregersen H. Functional oesophago-gastric junction imaging //World J. Gastroenterol. -2006. V. 12. - P. 2818 - 2824.

127. McManus M.L., Churchwell K.B., Strange K.N. Regulation of cell volume in health and disease //Engl. J. Med. -1995. -Vol. 333. -P. 1260-1266.

128. Michelsen H.B., Worsoe J., Krogh K., Lundby L., Christensen P., Buntzen S., Laurberg S. Rectal motility after sacral nerve stimulation for faecal incontinence //Neurogastroenteral. Motil. 2010. - V. 22. - P. 36-41.

129. Minetti G., Ciana A., Balduini C. Differential sorting of tyrosine kinases and phosphotyrosine phosphatases acting on band 3 during vesiculation of human erythrocytes //Biochem. J. 2004. - V. 377. - P. 489-497.

130. Mohandas N., Gallagher P.G. Red cell membrane: past, present, and future //Blood. 2008. - V. 112. - P. 3939 - 3948.

131. Mohandas N., Groner W., Cell membrane and volume changes during red cell development and aging //1989 Ann. NY Acad. Sci. V. 554. - P. 217 - 224.

132. Mohandas N., Kim Y.R., Tycko D.H., Orlik J., Wyatt J., Groner W. Accurate and independent measurement of volume and hemoglobin concentration of individual red cells by laser light scattering //Blood. 1986. - V. 68. - P. 506 -513.

133. Monzon C.M., Beaver B.D., Dillon T.D. Evaluation of erythrocyte disorders with mean corpuscular volume (MCV) and red cell distribution width (RDW) //Clin. Pediatr. (Phila). 1987. - V. 26. - P. 632 - 638.

134. Morita S., Shimanouchi T., Sasaki M., Umakoshi H., Kuboi R. Detection.of a heat stress-mediated interaction between protein and phospholipid membrane using dielectric measurement //J. Biosci. Bioeng. 2003. - V. 95. - P. 252 -256.

135. Morita S., Umakoshi H., Kuboi R. Dielectric response of cells and liposomes and its utilization for evaluation of cell membrane-protein interaction //J. Biosci. Bioeng. 2000. - V. 90. - P. 157 - 162.

136. Muders Т., Luepschen H., Putensen C. Impedance tomography as a new monitoring technique //Curr. Opin. Crit. Care. 2010. - V. 16. - P. 269 - 275.

137. Mutrynowska J. Optical analysis of red blood cell sediment formation Текст. /J. Mutrynowska // Biorheology. 2007. - V. 44. - P. 285 - 297.

138. Neu В., Sowemimo-Coker S.O., Meiselman H.J. Cell-cell affinity of senescent human erythrocytes //Biophys. J. 2003. - V. 85. - P. 75 - 84.

139. Opp D., Wafula В., Lim J., Huang E., Lo J.C., Lo C.M. Use of electric cellsubstrate impedance sensing to assess in vitro cytotoxicity //Biosens. Bioelectron. 2009. - V. 24. - P. 2625 - 2629.

140. Patel R.S., Rao S.S. Biomechanical and sensory parameters of the human esophagus at four levels //Am. J. Physiol. 1998. - V. 275. - P. G187 - 191.

141. Pauly H., Schwan H.P. Dielectric Properties and Ion Mobility in Erythrocytes //Biophys. J. 1966. - V. 6. - P. 621-639.

142. Paunescu T.G., Helman S.I. cAmp activation of apical membrane Cl(-) channels: theoretical considerations for impedance analysis //Biophys. J. -2001.-V. 81.-P. 838-851.

143. Petrucci J.V. Reference standard for packed cell volume //J. Clin. Pathol. -1980,-V. 33.-P. 905.

144. Pfitzmann R., Miiller J., Graulian O., Cohnert T., Hetzer R. Measuring bioelectric myocardial impedance as a noninvasive method for diagnosis of graft rejection after heart transplantation //Z. Kardiol. 1998. - V. 87. - P. 258 -266.

145. Pietrobelli A., Rubiano F., St-Onge M.P., Heymsfield S.B. New bioimpedance analysis system: improved phenotyping with whole-body analysis //Eur. J. Clin. Nutr. 2004. - V. 58. - P. 1479 - 1484.

146. Pinkerton P.H., Spence I., Ogilvie J.C., Ronald W.A.,-Marchant P., Ray P.K. An assessment of the Coulter counter model S //J. Clin. Pathol. 1970. - V. 23. -P. 68-76.

147. Ponder E. Effects produced by trypsin on certain properties of the human red cell//Blood.-1951.-V. 6.-P. 350-356.

148. Ponder E., Saslow G. The measurement of red cell volume: II. Alterations in cell volume in solutions of various tonicities //J. Physiol. 1930. - V. 70. - P. 169-181.

149. Pribush A., Meiselman H.J., Meyerstein D., Meyerstein N. Dielectric approach to the investigation of erythrocyte aggregation: I. Experimental basis of the method //Biorheology. -1999. V. 36. - P. 411 - 423.

150. Pribush A., Meiselman H.J., Meyerstein D., Meyerstein N. Dielectric approach to investigation of erythrocyte aggregation. II. Kinetics of erythrocyte aggregation-disaggregation in quiescent and flowing blood //Biorheology. -2000,-V. 37.-P. 429- 441.

151. Pribush A., Meiselman H.J., Meyerstein D., Meyerstein N. Dielectric approach to the investigation of erythrocyte aggregation: I. Experimental basis of the method//Biorheology. -1999. V. 36. -P. 411 - 423.

152. Pribush A., Meyerstein D., Meiselman H.J., Meyerstein N. Conductometric study of shear-dependent processes in red cell suspensions. II. Transient cross-stream hematocrit distribution //Biorheology. -2004. V. 1. - P. 29 - 43.

153. Pribush A., Meyerstein D., Meyerstein N. Conductometric study of erythrocytes during centrifugation. II. Erythrocyte deformability //Biochim. Biophys. Acta. 1995. - V. 1256. - P. 194-200.

154. Pribush A., Meyerstein D., Meyerstein N. Conductometric study of shear-dependent processes in red cell suspensions. I. Effect of red blood cell aggregate morphology on blood conductance //Biorheology. -2004. -V. 41. -P. 13-28.

155. Prodan E., Prodan C., Miller J.H. Jr. The dielectric response of spherical live cells in suspension: an analytic solution //Biophys. J. 2008. - V. 95. - P. 4174 -4182.

156. Racek J., Herynkova R., Holecek V., Faltysova J., Krejcova I. What is the source of free radicals causing hemolysis in stored blood? //Physiol. Res. -2001,-V. 50.-P. 383 -388.

157. Raicu V., Saibara T., Irimajiri A. Multifrequency method for dielectric monitoring of cold-preserved organs //Phys. Med. Biol. -2000. -V. 45. P. 1397-1407.

158. Rampling M.W., Meiselman H.J., Neu B. Influence of cell-specific factors on red blood cell aggregation //Biorheology. -2004. -V. 41. P. 91 - 112.

159. Rao S.S., Gregersen H., Hayek B., Summers R.W., Christensen J. Unexplained chest pain: the hypersensitive, hyperreactive, and poorly compliant esophagus //Ann. Intern. Med. 1996. - V. 124. - P. 950 - 958.

160. Recommendation for reference method for determination by centrifugation of packed cell volume of blood. International Committee for Standardization in Haematology Expert Panel on Blood Cell Sizing //J. Clin. Pathol. 1980. - V. 33.-P. 1 -2.

161. Reece W.O., Trampel D.W., Koehler K.J. Effects of storage time and temperature after blood sampling from turkeys on plasma concentrations of potassium, sodium, and chloride //Poult. Sci. -2006. V. 85. - P. 1095 - 1097.

162. Reinhart W.H., Nagy C. Albumin affects erythrocyte aggregation and sedimentation //Eur. J. Clin. Invest. 1995. - V. 25. - P. 523 - 528.

163. Rimpilainen V., Kuosmanen M., Ketolainen J., Jarvinen K., Vauhkonen M., Heikkinen L.M. Electrical impedance tomography for three-dimensional drug release monitoring//Eur. J. Pharm. Sci. 2010. - V. 41. - P. 407-413.

164. Rooney D., Friese M., Fraser J.F., R Dunster K., Schibler A. Gravity-dependent ventilation distribution in rats measured with electrical impedance tomography //Physiol. Meas. 2009. - V. 30. - P. 1075 - 1085.

165. Roos A.N., Westendorp R.G., Frolich M., Meinders A.E. Weight changes in critically ill patients evaluated by fluid balances and impedance measurements //Crit. Care Med. 1993. - V. 21. - P. 871 - 877.

166. Saadeh C. The Erythrocyte Sedimentation Rate: Old and New Clinical Applications //South. Med. J. 1998. - V. 91. - P. 219 - 226.

167. Salinari S., Bertuzzi A., Mingrone G. Bioimpedance analysis: a useful technique for assessing appendicular lean soft tissue mass and distribution //J. Appl. Physiol. -2003. Vol. 94. -P. 1552 - 1556.

168. Schmidt C., Schima H., Raderer F., Wieselthaler G. A measuring device for calculating electrical impedance of the heart in clinical conditions //Biomed. Tech. (Berl). 1992. - V. 37. - P. 109 - 114.

169. Schwan H.P., Morowitz H.J. Electrical properties of the membranes of the pleuropneumonia-like organism A 5969 //Biophys J. -1962. P. 395 - 407.

170. Schwenk A., Ward L.C., Elia M., Scott G.M. Bioelectrical impedance analysis predicts outcome in patients with suspected bacteremia //Infection. — 1998.-V. 26. -P. 277-282.

171. Seaman G.V., Knox R.J., Nordt F.J. et al. Red cell aging. I. Surface charge • density and sialic acid content of density-fractionated human erythrocytes

172. Blood.- 1977,-V. 50.-P. 1001-1011.

173. Segal K.R., Burastero S., Chun A., Coronel P., Pierson R.N. Jr., Wang J. Estimation of extracellular and total body water by multiple-frequency bioelectrical-impedance measurement //Am. J. Clin. Nutr. 1991. - V. 54. -P. 26-29.

174. Selim N.S, Desouky O.S., El-Marakby S.M., Ibrahim I.H., Ashry H.A. Rheological properties of blood after whole body gamma-irradiation //Iran. J. Radiat. Res. 2009. - V.7. - P. 11 - 17.

175. Sezdi M., Bayik M., Ulgen Y. Storage effects on the Cole-Cole parameters of erythrocyte suspensions //Physiol. Meas. 2006. - V. 27. - P. 623 - 635.

176. Sezdi M., Sonmezoglu M., Tekeli O., Ulgen Y., Emerk K. Changes in electrical and physiological properties of human blood during storage //Conf. Proc. IEEE Eng. Med. Biol. Soc. -2005. V. 7. - P. 6710 - 6713.

177. Sezdi M., Ulgen Y. Effects of physiological parameters on the electrical properties of blood bank stored erythrocyte suspensions //Conf. Proc. IEEE Eng. Med. Biol Soc. -2006. V. 1. -P. 5133 - 5136.i i

178. Sham Y. Y., Muegge I., Warshel A. The effect of protein relaxation on chargecharge interactions and dielectric constants of proteins //Biophys. J. 1998. -V.74.-P. 1744-1753.

179. Sluyter J.D., Schaaf D., Scragg R.K., Plank L.D. Prediction of fatness by standing 8-electrode bioimpedance: a multiethnic adolescent population //Obesity (Silver Spring). -2010. -V. 18. P. 183 - 189.

180. Sola A., Palacios L., López-Martí J., Ivorra A., Noguera N., Gómez R., Villa R., Aguiló J., Hotter G. Multiparametric monitoring of ischemia-reperfusion in rat kidney: effect of ischemic preconditioning //Transplantation. 2003. - V.75. P. 744-749.

181. Spottorno J., Multigner M., Rivero G., Alvarez L., de la Venta J., Santos M. Time dependence of electrical bioimpedance on porcine liver and kidney under a 50 Hz ac current //Phys. Med. Biol. 2008. - V. 53. - P. 1701 - 1713.

182. Sudsiri J., Wachner D., Gimsa J. On* the temperature dependence of the dielectric membrane properties of human red blood cells //Bioelectrochemistry. -2007.-V. 70.-P. 134- 140.

183. Sutera S.P., Gardner R.A., Boylan C.W. et al. Age-related changes in defonnability of human erythrocytes //Blood. 1985. - V. 65. - P. 275 - 282.

184. Sutera S.P., Gardner R.A., Boylan C.W., Carroll G.L., Chang K.C., Marvel J.S., Kilo C., Gonen B.5 Williamson J.R. Age-related changes in deformability of human erythrocytes //Blood. 1985. - V. 65. -P. 275 - 282.

185. Swystun V., Chen L., Factor P., Siroky B., Bell P.D., Matalón S. Apical trypsin increases ion transport and resistance by a phospholipase C-dependent rise of Ca2+ //Am. J. Physiol. Lung Cell Mol. Physiol. 2005. - V. 288. - P. L820 - 830.

186. Takashima S., Asami K., Takahashi Y. Frequency domain studies of impedance characteristics of biological cells using micropipet technique. I. Erythrocyte //Biophys. J. 1988. - V. 54. - P. 995 - 1000.

187. Tamas P., Gresele P., Polidori D., Nenci G.G. Effects of the medium on the filterability of human red blood cells //Acta. Med. Hung. 1990. - V. 47. -P. 201 -207.

188. Tanino Y., Shite J., Paredes O.L., Shinke T., Ogasawara D., Sawada T., Kawamori H., Miyoshi N., Kato H., Yoshino N., Hirata K. Whole body bioimpedance monitoring for outpatient chronic heart failure follow up //Circ. J.- 2009. V. 73. - P. 1074 - 1079.

189. Texter E.C. Jr., Hirsch F.G., Horan F.E., Wood L.A., Ballard W.C Jr., Wright I.S. The electrical conductivity of blood. II. Relation to red cell count //Blood. -1950,-V. 5.-P. 1036- 1048.

190. Tidswell T., Gibson A., Bayford R.H.", Holder D.S. Three-dimensional electrical impedance tomography of human brain activity //Neuroimage. -2001.-V. 13.-P. 283-294.

191. Ulgen Y., Sezdi M. Physiological quality assessment of stored whole blood by means of electrical measurements //Med. Bio. Eng. Comput. 2007. - V. 45f.- P. 653-660.

192. Vandromme M.J., McGwin G. Jr., Weinberg J.A. Blood transfusion in the critically ill: does storage age matter? //Scand. J. Trauma Resusc. Emerg. Med. -2009. 17:35 doi:10.1186/1757-7241-17-35.

193. Wan Y., Halter R., Borsic A., Manwaring P., Hartov A., Paulsen K. Sensitivity study of an ultrasound coupled transrectal electrical impedance tomography system for prostate imaging //Physiol. Meas. 2010. - V. 31. - P. S17-29.

194. Wang X., Becker F.F., Gascoyne P.R. Membrane dielectric changes indicate induced apoptosis in HL-60 cells more sensitively than surface phosphatidylserine expression or DNA fragmentation //Biochim. Biophys. Acta. 2002. - V. 1564. - P. 412 - 420.

195. Ward L.C., Essex T., Cornish B.H. Determination of Cole parameters in multiple frequency bioelectrical impedance analysis using only the measurement of impedances //Physiol. Meas. 2006. - V. 27. - P. 839-850.

196. Waugh R.E, Narla M., Jackson C.W., Mueller T.J, Suzuki T., Dale G.L. Rheologic properties of senescent erythrocytes: loss of surface area and volume with red blood cell age //Blood. 1992. - V. 79. - P. 1351 - 1358.

197. Wolf G.K., Grychtol B., Frerichs I., Zurakowski D., Arnold J.H. Regional lung volume changes during high-frequency oscillatory ventilation //Pediatr. Crit. Care Med. 2010. -V. 11.-P. 610-615.

198. Woo E.J. Animal and human imaging experiments in magnetic resonance electrical impedance tomography (MREIT) //Conf. Proc. IEEE Eng. Med. Biol. Soc.-2009.-P. 3165 -3168.

199. Woo E.J., Seo J.K. Magnetic resonance electrical impedance tomography (MREIT) for high-resolution conductivity imaging //Physiol. Meas. 2008. -V. 29.-P. Rl-26.

200. Woodland N.B. Erythrocyte sedimentation in columns and the significance of ESR //Biorheology. 1996. - V. 33. - P. 477 - 488.

201. Yu X., Lv R., Ma Z., Liu Z., Hao Y., Li Q., Xu D. An impedance array biosensor for detection of multiple antibody-antigen interactions. //Analyst. -2006.-V. 131.-P. 745-750.

202. Zallen G., Offner P.J., Moore E.E. et al. Age of transfused blood is an independent risk factor for postinjury multiple organ failure //Am. J. Surg. -1999,-V. 178.-P. 570-572.

203. Zbar A.P. The role of impedance planimetry in anorectal assessment //Dis. Colon Rectum. 2008 - V. 51. - P. 1584 - 1585.

204. Zhang Z., Chisti Y., Moo-Young M. Effects of the hydrodynamic environment and shear protectants on survival of erythrocytes in suspension //J. Biotechnol. 1995. - V. 43. - P. 33 - 40.

205. Zhao T.X. Contributions of suspending medium to electrical impedance of blood //Biochim. Biophys. Acta. 1994. - V. 1201. - P. 179 - 185.

206. Zhao T.X. Electrical impedance and haematocrit of human blood with various anticoagulants //Physiol. Meas. 1993. - V. 14. - P. 299 - 307.

207. Zhao T.X. New applications of electrical impedance of human blood //J. Med. En.g Technol. -1996. V. 20. -P. 115 - 120.

208. Zhao T.X., Jacobson B. Quantitative correlations among fibrinogen concentration, sedimentation rate and electrical impedance of blood //Med. Biol. Eng. Comput. -1997. V. 35. - P. 181 - 185.

209. Zhao T.X., Jacobson B., Ribbe T. Triple-frequency method for measuring blood impedance //Physiol. Meas. 1993. - V. 14. - P. 145 - 156.

210. Zhao T.X., Lockner D. Electrical impedance and erythrocyte sedimentation rate (ESR) of blood //Biochim. Biophys. Acta. -1993. -V. 1153. -P. 243 248.

211. Zhao T.X., Shanwell A. Electrical impedance alterations of red blood cells during storage //Vox. Sang. 1994. - V. 66. - P. 258 - 263.

Информация о работе

Малахов, Максим Викторович
кандидата биологических наук
Б. м., 0
ВАК 03.03.01

Диссертация

Исследование клеточных и плазменных факторов крови методом биоимпедансной спектроскопии - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы