Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Состояние процессов гидратации в крови и стекловидном теле у больных глаукомой

ВАК РФ 03.00.04, Биохимия

Автореферат диссертации по теме "Состояние процессов гидратации в крови и стекловидном теле у больных глаукомой"

На правах рукописи

Крюкова Елена Вячеславовна рр ^ фД

2 0 ШР 2000

СОСТОЯНИЕ ПРОЦЕССОВ ГИДРАТАЦИИ В КРОВИ И СТЕКЛОВИДНОМ ТЕЛЕ У БОЛЬНЫХ ГЛАУКОМОЙ

(клинико-экспериментальное исследование)

03.00.04 - биохимия 14.00.08 - глазные болезни

АВТОРЕФЕРАТ

на соискание учёной степени кандидата медицинских наук

Смоленск - 2000

Работа выполнена в Смоленской государственной медицинской академии Научные руководители:

доктор медицинских наук профессор Фарашук Н.Ф. кандидат медицинских наук доцент Деев JI.А.

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук профессор Чиркин A.A. доктор медицинских наук профессор Чеглаков Ю.А.,

Ведущая Организация - Московский научно-исследовательский институт глазных болезней им. Гельмгольца

Защита состоится УЗ " MAJyiid, 2000 г. в часов на

заседании диссертационного совета К 084.34.01 в Смоленской государственной медицинской академии (214019, г. Смоленск, ул. Крупской, д. 28).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Смоленской государственной медицинской академии.

Автореферат разослан "^L " 2000

г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор медицинских наук профессор

Соловьёв A.C.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМЫ

В настоящее время глаукома является распространенным и наиболее изучаемым заболеванием среди глазных болезней, т.к. - это тяжелое заболевание глаз, приводящее не только к потере функциональных способностей глаза, но и к потере глаза как органа.

Не одно поколение ученых пыталось найти причины возникновения этого заболевания и эффективные способы его лечения. За столетие проделана огромная работа, получена масса интересных данных, создано множество теорий патогенеза глаукомы: Кальфа С.Ф. (1936), Пригожина А.Л. (1966), C.Teng et all. (1969), R.Tripathy (1972), Нестеров А.П. (1973), Федоров С.Н. (1981), Бунин А.Я. с соавт. (1984), J.Rohen (1986) и т.д.

Но несмотря на это, патогенез глаукомы остается до конца не изученным. В литературе детально обсуждался вопрос об участии сосудистых изменений (гипертоническая болезнь, атеросклероз и т.д.), нейрогуморальных механизмов на фоне биохимического, биофизического и физико-химического старения организма при изменении с возрастом генетического аппарата клетки как результата «развертывания определенной генетической программы индивидуальной жизни» на молекулярном, клеточном, тканевом и органном уровнях. Кроме того, установлена большая роль анатомического строения глаза, гониодисгенеза, наследуемого, возможно, по аугосомно-доминантному типу, функционального и органического блока шлеммова канала. Находится в стадии изучения современное направление в этиопатогенезе глаукомы -иммунологическое. Но ни в одном доступном нам литературном источнике, мы не встретили данных, которые бы освещали проблему глаукомы с точки зрения изменений цельной крови и ее компонентов на различных стадиях глаукомы. Соотношение структурных фракций воды в крови, отражающие наличие процессов гидратации биополимеров, является неспецифическим показателем общего состояния организма. У человека он практически не изменяется в зависимости от пола и возраста и может быть отнесен к разряду базисных параметров здоровья. Характер изменений этого показателя может говорить о степени специфичности изучаемых патологических процессов и о состоянии адаптационных механизмов организма в целом (Новожилова Л.Ю., 1987, Фаращук Н.Ф., 1994, Якунин К.А., 1997). Также в литературе нет указаний на количественное соотношение фракций воды в стекловидном теле глаз человека и животных, в то время как вода составляет 99% его состава и поэтому, на наш взгляд, любое изменение в фракционном составе воды может играть роль в регуляции офтальмотонуса.

Также в дополнительном изучении нуждается и вопрос, касающийся содержания ряда неорганических элементов в стекловидном теле, которые, в свою очередь, могут существенно влиять на процессы гидратации в нем.

Поэтому с нашей точки зрения актуальным было бы исследование, посвященное изучению содержания фракций воды в цельной крови и ее компонентах на различных стадиях глаукомы и стекловидного тела глаз человека и животных с точки зрения изменений фракционного состава воды и процентного содержания ряда неорганических элементов (калий, натрий, кальций, фосфор, хлор) в нем.

ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ

Целью работы явилось изучение процессов гидратации в крови и ее компонентах у больных с различными стадиями глаукомы, а также в стекловидном теле глаз человека при терминальной стадии глаукомы и влияние ряда неорганических элементов на процессы гидратации в стекловидном теле.

ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1. Изучить содержание общей, свободной и связанной воды в цельной крови и ее компонентах у больных с различными стадиями глаукомы (начальная, развитая, далекозашедшая, терминальная) и в группе сравнения.

2. Изучить содержание общей, свободной и связанной воды в стекловидном теле глаз, энуклеированных по поводу терминальной стадии глаукомы в сравнении со стекловидным телом кадаверных глаз человека и стекловидным телом глаз животных (кролики и свиньи).

3. Изучить содержание ряда неорганических элементов (калий, натрий, кальций, фосфор, хлор) в стекловидном теле глаз, энуклеированных по поводу терминальной стадии глаукомы в сравнении со стекловидным телом кадаверных глаз человека и стекловидным телом глаз животных (кролики, свиньи).

4. На основе анализа полученных данных определить их информативность и возможность использования в клинической практике.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА ИССЛЕДОВАНИЯ

1. Впервые определено содержание фракций воды в цельной крови и ее компонентах у больных на различных стадиях глаукомы.

2. Впервые определено содержание фракций воды в стекловидном теле глаз человека при терминальной стадии глаукомы, в стекловидном теле кадаверных глаз, а также в стекловидном теле глаз животных (кролики, свиньи).

3. Впервые на основании определенных и систематизированных данных по процентному составу ряда неорганических элементов (натрий, калий, хлор, фосфор, кальций) в стекловидном теле глаз человека при терминальной стадии глаукомы, в стекловидном теле кадаверных глаз, а также в стекловидном теле глаз животных (кролики, свиньи) и установлена связь неорганических элементов с процессами гидратации в стекловидном теле у больных глаукомой.

4. Изменения фракционного состава воды в цельной крови и ее компонентах и в стекловидном теле позволяют получить новые дополнительные критерии для оценки особенностей течения и степени тяжести глаукомы.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ

Результаты проведенных исследований имеют непосредственное отношение к практической медицине, т.к. они показывают, что изучение процессов гидратации в крови у больных глаукомой могут быть использованы как объективные критерии оценки состояния всего организма на различных стадиях глаукомного процесса.

Показано, что изучение компенсаторных возможностей организма у больных глаукомой позволяют рекомендовать при лечении глаукомы (особенно на ранних стадиях) адаптогены в качестве общей терапии.

Рекомендовано использовать свиную кровь в качестве контрольной модели для научных исследований.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ. ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ

1. Содержание фракций воды в крови у больных глаукомой достоверно отличаются от их содержания в группе сравнения.

2. Содержание фракций воды в стекловидном теле глаз у больных терминальной стадией глаукомы достоверно отличаются от их содержания в группе сравнения.

3. Изменение содержания ряда неорганических элементов в стекловидном теле глаз у больных терминальной стадией глаукомы по отношению к группе сравнения является отражением процессов гидратации, происходящих в нем.

4. Состояние процессов гидратации в крови и стекловидном теле глаз объективно отражает глубину патологических нарушений, происходящих в организме при глаукоме.

ВНЕДРЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ В ПРАКТИКУ

Результаты исследования излагаются при проведении практических занятий на кафедре глазных болезней СГМА, методические подходы изучения процессов гидратации крови и стекловидном теле глаз

учитываются в исследовательской работе научной группы кафедры общей химии и ЦНИЛ СГМА и в работе биохимической лаборатории Смоленской областной клинической больницы.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ

Материалы диссертации в форме научных докладов были доложены:

• 17 мая 1996 года на заседании областного общества офтальмологов (г.Смоленск);

• 21 февраля 1997 года на Смоленской областной конференции офтальмологов (г. Смоленск);

• 15 июня 1998 года на заседании проблемной комиссии по хирургическим болезням СГМА (г. Смоленск);

• 20 августа 1998 года на международной конференции, посвященной 10-летию Калужского филиала МНГК "Микрохирургия глаза" (г. Калуга).

По материалам диссертации опубликовано 9 научных статей.

СТРУКТУРА И ОБЪЕМ ДИССЕРТАЦИИ

Диссертация изложена на 98 страницах машинопистного текста, иллюстрирована 10 таблицами, 2 рисунками. Диссертация состоит из оглавления, введения, обзора литературы, главы собственных исследований, заключения, выводов, практических рекомендаций, списка используемой литературы, включающего 145 работ, из них - 94 отечественных и 51 зарубежных авторов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Материалом для исследования служили:

- кровь и ее компоненты 40 соматически здоровых доноров в возрасте от 20 до 50 лет;

- кровь и ее компоненты 40 человек с различными стадиями глаукомы в возрасте от 50 до 80 лет;

- кровь и ее компоненты 10 половозрелых свиней в возрасте 6-8 месяцев;

- стекловидное тело 27 глаз, энуклеированных по поводу терминальной стадии глаукомы;

- стекловидное тело 23 кадаверных глаз;

- стекловидное тело 52 глаз животных ( свиньи, кролики).

Забор исследуемого материала прводился с разрешения этического комитета СГМА.

Количественное содержание фракций воды в цельной крови и ее компонентах проводилось при поступлении больных в клинику. Кровь для

исследования у пациентов набиралась из локтевой вены натощак в количестве 5 мл. Для получения плазмы и зритромассы цельная кровь центрифугировалась в течение 30 минут при 3000 оборотах в минуту.

Энуклеация глаз у больных с терминальной стадией глаукомы проводилось по общепринятой методике (Румянцева А.Ф., 1959; Каллахан А., 1963).

Забор стекловидного тела из кадаверных глаз проводили не позднее 6 часов после констатации биологической смерти при наличии положительной (адреналиновой) пробы Борзенка-Мороз (1998).

Энуклеация глаз кроликов проводилась немедленно (через 1-2 мин. после их умерщвления путем введения в ушную вену 5-10 мл воздуха).

Энуклеация глаз свиней проводилась на технологической линии Смоленского мясокомбината.

Стекловидное тело забиралось немедленно после энуклеации через плоскую часть цилиарного тела в количестве 1-1,2 мл в шприц при помощи иглы А-20х40 17 И-51, предварительно разрушив цистерны стекловидного тела.

Все исследования проводились не позднее 6-ти часов после забора материала.

Исследование различных фракций воды (общая, свободная, связанная) проводили по методике профессора Фаращука Н.Ф. (1989) (ранее в офтальмологии не применявшейся), позволяющей судить о состоянии гидратации белков методом физико-химического исследования цельной крови и ее компонентов, стекловидного тела с определением соотношения общей, свободной и связанной воды. Метод является количественным, позволяет получить сведения о содержании водных фракций во всех компонентах крови и стекловидном теле. Он способен обеспечить высокую степень точности для выявления минимальных отклонений в соотношении общей, свободной и связанной воды в жидких средах и тканях организма, что достаточно объективно отражает состояние гидратации.

Метод основан на свойстве воды увеличиваться в объёме при переходе в кристаллическое состояние. При замораживании ткани свободная вода кристаллизуется при температуре несколько ниже 0°, а связанная вода с биомакромолекулами начинает промерзать лишь при температуре ниже 20°С. Полное её промораживание происходит при значительно более низких температурах. Трудность задачи состоит в том, чтобы уловить эти незначительные объёмные изменения, когда устройство с капилляром находится в охлаждающей жидкости.

Метод осуществляется с помощью набора лабораторного оборудования: аналитические весы, центрифуга, морозильная камера, сухожаровой шкаф, микроскоп огсчёгный МПБ-2, дилатометрическое

s

устройство для измерения объёма жидкости до вымораживания и после него, устройство для отбора проб жидких тканей.

Содержание фракций воды расчитывается по следующим формулам:

- процентное содержание общей воды

шН20

m общ. Н20 в % =-х 100

111 жидкости

- процентное содержание свободной воды

:V, xK+(V2-V,)x 1000

С = - , где

V,

Vi - начальное количество материала, набранное в устройство; V2 - объем жидкости после кристаллизации свободной воды; К - коэффициент сжатия воды при охлаждении от комнатной температуры до температуры кристаллизации (К = 0,02).

- процентное содержание связанной воды

связ. Н20 = общ. Н20 - своб. Н20.

Для количественной оценки степени насыщения водой стекловидного тела, цельной крови и ее компонентов использовали коэффициент гидратации, представляющий собой отношение содержания связанной воды к содержанию свободной:

содержание связанной воды, %

КГ=-

содержание свободной воды, %.

Этот показатель в отличие от абсолютного значения содержания различных фракций воды наглядно отражает их перераспределение, что более важно для оценки изменений, происходящих в процессах гидратации биоколлоидов в живых тканях при различных патологических состояниях. Этот показатель позволяет оценить динамику патологического процесса и провести сравнительную оценку тяжести (Литвинов A.B., Фаращук Н.Ф., Дьяков М.Ю., 1995).

Содержание неорганических элементов в стекловидном теле глаз человека и животных проводили на биохимическом анализаторе "Ультра" фирмы "KONE" (Финляндия). Стекловидное тело для исследования забиралось по вышеуказанной методике, затем оно наполнялось в

специальные пробирки в количестве 0,5 мл и пробирки устанавливались в диск для проб биохимического анализатора "Ультра" фирмы "KONE" (Финляндия).

Содержание калия, натрия, хлора определяли методом прямой (без разведения сыворотки) потенциометрии с использованием ионселективного блока в анализаторе "Ультра" фирмы "KONE" (Финляндия). Содержание кальция проводили комплексонометрическим методом с арсеназо-III, ортокрезолфтолеином. Содержение фосфора определяли молибдатным UV-тестом (НТД к анализатору "Ультра", 1994). Достоверность результатов контролировалась при помощи стандартных контрольных сывороток.

1) "Нортрол", "Абтрол" фирмы "KONE" (Финляндия);

2) "Лиотрол-П", "Лиотрол-Н" фирмы "Bio Merieux" (Франция);

3) "Лифочек", уровень 1, 2 фирмы "Bio-Rad" (США).

Статистическая обработка полученных данных осуществлялась на

персональном компьютере с учетом 95% доверительного интервала с использованием программы "Statgraphics plus", версия 2.1 (1996), где сравнение средних проводилось по Стьюденту, сравнение медиан по Вилкоксону, сравнение кумулятивных функций по Колмагорову-Смирнову, что позволило считать выборку, распределенной по нормальному закону (р=0,05).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Первая задача нашего исследования заключалась в изучении содержания общей, свободной и связанной воды в цельной крови и ее компонентах у больных с различными стадиями глаукомы (начальная, развитая, далекозашедшая, терминальная) по отношению к группе сравнения для выявления тяжести поражения и степени общей адаптации и дезадаптации организма.

Содержание общей, свободной и связанной воды в цельной крови больных с различными стадиями глаукомы

(М± ш в %)

Стадии глаукомы Общая Свободная Связанная

Начальная (I) (п=10) 79,04+0,32 р>0,05 pi>0,C5 62,21+0,53 р<0,05 Pi <0,05 16,83+0,31 р<0,0005 pi<0,0005

Развитая (Ц) (п=10) 78,5710,23 р>0,05 Pi>0,05 63,3910,91 р>0,0025 Pi>0,0025 15,18+0,37 р>0,05 р,>0,05

Далекозашедшая (III) (п=10) 79,5110,54 р>0,05 64,26+0,86 р>0,05 15,25+0,70 р>0,05

р,>0,05 р1>0,05 р,>0,05

Терминальная (IV) (п=10) 79,76+0,73 р>0,05 65,00+0,97 р>0,05 14,64+0,93 р>0,05

Группа сравнения (п=40) 78,94+0,34 64,16+0,40 14,78±0,33

р - по отношению к группе сравнения;

Р1 - по отношению к терминальной стадии глаукомы

На основе проведенных Исследований нами выявлено, что содержание общей воды в крови на всех стадиях глаукомного процесса оставалось стабильным и статистически достоверно не отличалось от показателей, полученных в группе сравнения.

В работах Щелкуновой Г.П. (1978) есть указание на то, что накопление избытка свободной воды в органе, в частности, головном мозге, является основным повреждающим фактором. Исследованиями другого автора (Новожилова Л.Ю., 1985) установлено, что по мере угасания функций в атрофирующемся органе повышается содержание свободной воды и это, по ее мнению, является специфической ответной реакцией на любое изменение функции органа.

Одновременно с этим при анализе полученных нами данных, характеризующих содержание свободной воды в цельной крови, также выявляется тенденция к увеличению процентного ее содержания по мере нарастания тяжести патологического процесса, а в терминальной стадии глаукомы это отдичие становится статистически достоверным по сравнению с ранней стадией заболевания (65,00±0,97 и 62,21 ±0,53 (р1<0,05)), что указывает на неблагоприятное течение глаукомного процесса.

Выявляется статистически достоверное отличие между содержанием свободной воды на ранней стадии глаукомы (62,21+0,53) и в группе сравнения (64,16+0,40). Содержание свободной воды по сравнению к развитой и далекозашедшей стадии глаукомы и в группе сравнения были статистически не достоверны.

При сравнении данных, характеризующих содержание связанной воды у больных с различными стадиями глаукомы выявляется тенденция к уменьшению ее содержания по мере нарастания тяжести патологического процесса и на терминальной стадии глаукомы это отличие становится статистически достоверным по сравнению с ранней стадией заболевания (14,64±0,93 и 16,83±0,31 (р,<0,0005)). Нами получены статистически значимые отличия между ранней стадией заболевания (16,83 ±0,31) и в группе сравнения (14,78±0,33) (р<0,0005). По мнению Фаращука Н.Ф. (1994), Якунина К.А. (1997) перераспределение свободной и связанной

воды в сторону уменьшения связанной подтверждает нарушение процессов гидратации в тканях.

Статистически значимых отличий между данными, полученными по содержанию связанной воды на развитой, далекозашедшей, терминальной стадиях глаукомы и данными в группе сравнения не выявлены.

Таким образом, на ранней стадии происходит значимое перераспределение фракций воды в сторону увеличения связанной при стабильном содержании общей воды. Т.к. содержание связанной воды характеризует устойчивость организма к различным экстремальным воздействиям (Саханова P.A., 1974; Гусев H.A.,1974, 1981; Голдовский A.M., 1977, 1981; Махмудов Э.С., Герасименко Э.М., 1981; Герасименко Э.М., 1983; Агаджанян H.A., 1987), повышение содержания связанной воды в цельной крови на ранней стадии глаукомы может свидетельствовать о стимуляции адаптационных механизмов организма в начале развития глаукомного процесса, вызванной как воздействием внешних факторов, так и скорее всего нарушением нейрорефлекторных и нейрогуморальных взаимодействий. Изменение уровня адаптации организма может свидетельствовать о том, что развитие глаукомного процесса происходит не только на местном органном уровне, но и на уровне организма в целом.

Содержание общей, свободной и связанной воды в плазме больных с различными стадиями глаукомы (М± т в "/«)

Стадии глаукомы Общая Свободная Связанная

Начальная (п=10) 90,21+0,62 р>0,05 Pi >0,05 78,40+0,20 р>0,05 Pi>0,05 11,83+0,96 р>0,05 Pi>0,05

Развитая (п=10) 89,91+0,51 р>0,05 Pi>0,05 78,54±0,92 р>0,05 Pi>0,05 11,38±0,15 р>0,05 Pi>0,05

Далекозашедшая (п=10) 89,93+0,49 р>0,05 р,>0,05 78,06+0,82 р>0,05 Pi>0,05 11,87+0,75 р>0,05 Pi>0,05

Терминальная (п=10) 90,80±0,33 р<0,025 80,40+0,65 р<0,005 10,40+0,32 р<0,025

Группа сравнения (п=40) 90,14+0,13 78,51+0,24 11,64+0,29

р - по отношению к группе сравнения; Р1 - по отношению к терминальной стадии глаукомы Нами также установлено, что содержание общей воды в плазме крови на ранней, развитой и далекозашедшей стадиях глаукомы достоверно не отличаются от таковых данных в группе сравнения (р>0,05).

У больных на терминальной стадии глаукомы содержание общей воды (90,80±0,33) в плазме достоверно (р<0,025) увеличивается по сравнению с данными в группе сравнения (90,14+0,13), хотя в цельной крови это увеличение было статистически недостоверным (р>0,05).

В динамике развития глаукомного процесса содержание общей воды в плазме не изменялось и не было статистически достоверных различий (р>0,05) меаду группами больных на развитой и далекозашедшей стадиях и в группе сравнения.

На ранней, развитой и далекозашедшей стадиях глаукомы содержание свободной и общей воды в плазме достоверно не отличалось от данных в группе сравнения, но на терминальной стадии заболевания содержание свободной воды (80,40±0,65) достоверно (р<0,005) увеличилось по сравнению с данными в группе сравнения (78,51 ±0,24).

Следует отметить, что достоверное увеличение содержания свободной воды в плазме в терминальной стадии происходит за счет перераспределения фракций воды, а не за счет увеличения содержания общей воды, т.е. и в плазме крови на терминальной стадии происходит нарушение процессов гидратации.

Содержание связанной воды в плазме крови у больных на ранней, развитой, далекозашедшей стадиях глаукомы оставалось стабильным, но в терминальной стадии заболевания происходило ее достоверное снижение (10,40+0,32) по отношению к группе сравнения (11,64±0,29) (р<0,025), что может свидетельствовать о снижении устойчивости организма на терминальной стадии глаукомы и срыве адаптационных механизмов.

Содержание общей, свободной и связанной воды

в эритромассе у больных с различными стадиями глаукомы (М± ш в

%)

Стадии глаукомы Общая Свободная Связанная

Начальная (п=10) 66,83+0,67 р<0,0005 Рг>0,05 42,48+0,27 р>0,05 Р1<0,05 24,35+0,13 ' р<0,0005 р,<0,0005

Развитая (п=10) 66,69+0,51 р<0,0005 р,>0,05 43,06+0,77 р>0,05 Р1>0,05 23,63+0,94 р>0,05 Р1<0,025

Далекозашедшая (п=10) 66,44+0,72 р<0,005 Р|>0,05 43,2+0,99 р>0,05 Р1>0,05 23,04+0,67 р>0,05 р,>0,05

Терминальная (п=10) 66,46+0,73 р>0,05 44,43+0,58 р<0,005 22,03±0,41 р>0,05

Группа сравнения (п=40) 65,28+0,21 42,8210,42 22,46+0,34

р - по отношению к группе сравнения; pi - по отношению к терминальной стадии глаукомы Нами установлено, что наблюдается достоверно значимое увеличение содержания общей воды в клеточных элементах крови (эритромасса) во всех наблюдаемых группах по сравнению со значениями в группе сравнения. Достоверно значимого отличия этого показателя не наблюдалось при сравнении его между различными стадиями глаукомы.

Процентное содержание свободной воды в эритромассе крови имеет тенденцию к увеличению по мере развития патологического процесса от ранней до терминальной стадии. На терминальной стадии (44,43±0,58) содержание свободной воды достоверно отличается как от ранней стадии (42,48+0,27) (р|<0,05), так и от данных в группе сравнения (42,82±0,42) (р<0,005). Содержание свободной воды по этому показателю, несмотря на увеличение, на развитой и далекозашедшей стадиях достоверно не отличалось от показателей в терминальной стадии (р>0,05).

При сравнении данных, характеризующих содержание связанной воды в эритромассе крови у больных с различными стадиями глаукомы выявляется тенденция к уменьшению ее содержания по мере нарастания тяжести патологического процесса и на терминальной стадии глаукомы (22,03+0,41) это отличие становится статистически достоверным по сравнению с ранней стадией заболевания (24,35±0,13) (pi<0,0005). Также получены статистически значимые отличия между ранней стадией заболевания (24,35±0,13) и группой сравнения (22,46±0,34) (р<0,0005). Статистически значимые отличия получены по содержанию связанной воды на развитой (23,63±0,94) и терминальной (22,03±0,41) (pt<0,025) стадиях глаукомы.

Высокое содержание связанной воды в эритромассе крови отмечается на ранней стадии глаукомы, аналогичные изменения происходят на этой же стадии и в цельной крови. Это свидетельствует о том, что повышение содержания связанной воды в цельной крови происходит не за счет плазмы, а за счет клеточных элементов. Такие же изменения, хотя и менее выраженные, сохраняются и в развитой стадии. Сахакова P.A. (1985) в своих работах установила, что адаптация к развивающемуся патологическому процессу сопровождается повышением содержания связанной воды, т.е. повышается неспецифическая резистентность организма. В 1987 году Агаджанян И.А.- также связал адаптацию с повышением количества связанной воды.

Следовательно, стимуляция адаптационных механизмов в начале развития заболевания, о котором мы говорили, обсуждая изменения процессов гидратации в цельной крови и эритромассе, связаны прежде всего с изменениями функционального состояния клеточных элементов, а вернее с изменением функции клеточных мембран эритроцитов.

Коэффициент гидратации о цельной крови и ее компонентах у больных с различными стадиями глаукомы (М± ш в %)

Стадии глаукомы Цельная кровь Плазма Эритромасса

Начальная (п=10) 0,27+0,03 р<0,025 р,>0,05 0,15+0,01 р>0,05 р,>0,05 0,58+0,04 р<0,005 р,<0,005

Развитая (п=10) 0,24+0,03 р>0,05 р,>0,05 0,14+0,01 р>0,05 р,>0,05 0,55±0,03 р>0,05 Р1>0,05

Далекозашедшая (11=10) 0,15+0,01 р<0,0005 р1>0,05 0,15+0,01 р>0,05 р,>0,05 0,53±0,03 р>0,05 р,>0,05

Терминальная (п=10) 0,22+0,02 р>0,05 0,14+0,008 р>0,05 ' 0,50+0,01 р>0,05

Группа сравнения п=40 0,23+0,008 0,15+0,012 0,52+0,008

р - по отношению к группе сравнения; Р1 - по отношению к терминальной стадии глаукомы Существенным критерием оценки процессов гидратации наряду с процентным содержанием фракционного состава воды является коэффициент гидратации.

Нами установлено, что показатели коэффициента гидратации цельной крови имеют закономерно снижаются, а в далекозашедшей стадии глаукомы (0,15±0,01) эти значения даже меньше, чем в терминальной стадии (0,22±0,02) и в группе сравнения (0,23±0,008).. Достоверные отличия значений отмечаются между ранней (0,27±0,03) и далекозашедшей (0,15+0,01) стадиями глаукомы (р<0,025). По сравнению с терминальной стадией глаукомы различия были не достоверными (р>0,05) на всех стадиях заболевания.

Нами выявлено, что показатели коэффициента гидратации плазмы крови были стабильными и достоверно не отличались друг от друга.

Различия между показателями коэффициента гидратации эритромассы крови были статистически достоверными (р<0,005) только на ранней стадии заболевания (0,58±0,04) по сравнению с группой сравнения (0,52±0,008) и терминальной стадией (0,50±0,01) (р1<0,005). В то же время внутри группы различия были не достоверны на всех стадиях заболевания по сравнению с терминальной стадией процесса. Показатель коэффициента гидратации наглядно отразил перераспределение абсолютного содержания различных фракций воды в цельной крови и эритромассе на ранней и

терминальной стадиях глаукомы, что более важно для оценки гидратации и адекватного определения тяжести глаукомного процесса.

Содержание общей, свободной и связанной воды в цельной крови и ее компонентах у свиньи (М±т в %)

Обшля Свободная Связанная

Цельная кровь 79,9+0,72 64,22+1,02 13,83±0,63

(1.-10) р>0,05 р>0,05 р>0,05

Цельная кровь 78,94+0,34 64,16+0,40 14,78+0,33

(группа сравнения) (п=40)

Плазма 88,68+0,42 76,13+0,85 11,91+0,33

(п=10) р<0,0005 р<0,0005 р>0,05

Плазма 90,14+0,13 78,51±0,24 11,64±0,29

(группа сравнения) (п=40)

Эритромасса 66,13 + 0,45 43,21+0,89 23,43+0,69

(п=10) р>0,05 р>0,05 р>0,05

Эритромасса 65,28±0,21 42,82±0,42 22,46+0,34

(группа сравнения) (п=40)

Коэффициент 0,21+0,014 0,15±0,009 0,54±0,035

гидратации (п=10) р>0,05 р>0,05 р>0,05

Коэффициент 0,23 ±0,008 0,15±0,012 0,52+0,008

гидратации (группа сравнения) (п=40)

р - по отношению к группе сравнения

Исследованиями выявлено (Цончев В. с соавт., 1964), что белки организма свиньи наиболее близки по структуре полипептидных цепей к белкам человека. Учитывая, что большое значение в процессе гидратации имеет площадь соприкосновения макромолекулы белка с водой, а также ее структура, конфигурация, способность к образованию водородных связей, мы предположили, что фракционный состав воды крови человека может быть идентичен фракционному составу крови свиньи. Для подтверждения этого мы исследовали фракционный состав воды крови свиней и провели сравнительный анализ с фракционным составом крови людей в группе сравнения.

В ходе проведенного нами исследования установлено, что содержание общей, свободной и связанной воды в цельной крови свиней достоверно не отличалось от данных по содержанию этих же фракций воды в группе сравнения (р>0,05).

Нами также выявлено, что содержание связанной воды в плазме свиней также достоверно не отличалось от содержания связанной воды в группе сравнения (р>0,05).

Нашими данными установлено, что содержание общей, свободной и связанной воды в форменных элементах, коэффициент гидратации достоверно не отличались от данных в группе сравнения, что позволило нам считать свиную кровь и кровь человека практически идентичными по исследуемым нами параметрам. И поэтому мы можем рекомендовать использовать свиную кровь в качестве контрольной модели для научных исследований.

Вторая задача нашего исследования заключалась в изучении содержания общей, свободной, связанной воды в стекловидном теле глаз, энуклеированных по поводу терминальной стадии глаукомы в сравнении со стекловидным телом кадаверных глаз человека и стекловидным телом глаз животных (кролики и свиньи) для изучения процессов гидратации в нем.

Пригожина А.Л. (1966) указывает, что при различных патологических процессах коллоидная система стекловидного тела находится в колеблющемся равновесии и поэтому, по нашему мнению, нарушение водного обмена в стекловидном теле не может не иметь значения как одно из патогенетических звеньев в развитии глаукомы.

Содержание общей, свободной и связанной воды в стекловидном теле глаз человека и животных (М± т в %)

Группа Глаза Фракция воды в СТ, %

общая свободная связанная коэффициент гидратации

1 (п=15) глаукомные 96,72+ 1,1 р<0,05 р,>0,05 р2<0,0005 82,35+0,96 р>0,05 р,<0,05 р2>0,05 14,3210,45 р<0,025 р,<0,0005 рг>0,05 0,17±0,015 р<0,025 р,<0,0005 рг>0,05

2 (п=13) кадаверные 98,68+0,05 р<0,025 Рг<0,05 79,39+1,12 р<0,005 р3>0,005 19,29+1,12 р<0,005 р2<0,005 0,2410,014 р<0,005 р2<0,005

3 (п=10) кроличьи 9&,21±0,28 р<0,025 р,<0,05 82,59+0,83 р>0,05 р,<0,025 14,74+0,78 р>0,05 р,<0,005 ■ 0,18+0,01 р>0,05 р,<0,005

4 (п=16) свиные (группа сравнения) 98,83+0,04 р,<0,025 ра<0,025 83,21+0,23 р,<0,005 рг>0,05 15,64+0,23 Р1 <0,005 р2>0,05 0,19+0,012 р,<0,005 Р2>0,05

р - по отношению к группе сравнения (свиные глаза); Р1 - по отношению к кадаверным глазам;

рг - по отношению к кроличьим глазам

Нашими исследованиями установлено, что в стекловидном теле глаукомных глаз было достоверно снижено содержание общей (96,72±1,1; р<0,05) и связанной (14,32±0,45; р<0,025) воды по сравнению с ее содержанием в стекловидном теле свиных глаз (группа сравнения) (98,83+0,04; 15,64+0,23). Снижение содержания общей воды в стекловидном теле гаукомных глаз вызвано, на наш взгляд, необратимыми изменениями, происходящими в стекловидном теле больных с терминальной стадией глаукомы (Деев Л.А. с соавт., 1995), которые нельзя объяснить только возрастными особенностями (Егоров Е.А., Ажигалиева М.Н., 1993). Морфологические изменения стекловидного тела при этой патологии сопровождаются его расслоением, сморщиванием, отслойкой от сетчатки и уменьшением собственного объема (Пригожина А.Л., 1966). Образующиеся при этом полости между стекловидным телом и сетчаткой заполняются жидкостью, которая уже не является 1 компонентом стекловидного тела (Устинова Е.И. с соавт., 1979). При заборе материала эта жидкость оставалась в полости глаза и не могла быть учтена при исследовании.

Достоверное снижение содержание связанной воды в стекловидном теле при терминальной стадии глаукомы можно объяснить происходящими морфологическими и биохимическими изменениями структур глаза вследствие нарушения кровоснабжения, иннервации, трофики (Молоткова И.А., 1999). Подобные изменения, но в тканях других органов были описаны Новожиловой Л.Ю., Молотковым О.В., (1998; 1990).

Можно предположить, что макромолекула белка может изменить свои пространственные и функциональные свойства и вследствие этого терять способность достаточно стойко связывать молекулы воды, что является свидетельством истощения адаптационной ' способности организма у больных с терминальной стадией глаукомы.

В стекловидном теле кадаверных глаз человека содержание общей воды достоверно не отличалось от данных в группе сравнения (свиньи). Однако обращает на себя внимание тот факт, что в стекловидном теле происходит статистически достоверное (р<0,005) перераспределение воды между свободной и связанной фракциями в пользу последней.

Содержание свободной воды в стекловидном теле кадаверных глаз было ниже, чем в группе сравнения и составило 79,39+1,12% (р<0,005), а содержание связанной воды напротив превышало данные группы сравнения 19,29± 1,12% (р<0,005). Повышение степени гидратации биоколлоидов является неспецифическим показателем включения и высокой активности адаптационных механизмов организма. В нашем случае это соответствует характеристике отбираемого материала. В большинстве случаев стекловидное тело забирали из кадаверных глаз

людей, погибших в результате тяжелых травм и других острых состояний (инфаркт миокарда, острое нарушение мозгового кровообращения и т.д.), несовместимых с жизнью. Эти экстремальные ситуации вызывают стрессовую реакцию организма, которая сопровождается массированным выбросом гормонов. Такое состояние вызывает повышение содержания связанной воды в тканях.

На основании вышеизложенного можно сделать следующие заключения о том, что у больных с глаукомой в стекловидном теле происходит нарушение структурных и функциональных свойств макромолекул белка, вследствие чего изменяется гидрофильность стекловидного тела и это приводит к нарушению процессов гидратации в нем (снижается количество связанной воды) и, как следствие этого, повышается внутриглазное давление.

Содержание фракций воды в стекловидном теле глаз является стабильным показателем при нормальном состоянии организма и отражает изменения в этой ткани при патологии. Снижение содержания общей и связанной фракций воды в стекловидном теле глаз при терминальной стадии глаукомы свидетельствует с одной стороны - о необратимых изменениях в тканях глаза, а с другой - об истощении адаптационных возможностей организма в целом, что подтверждается такими же изменениями в крови и ее компонентах. Стекловидное тело глаза, так же как и другие ткани организма, реагирует изменением степени гидратации при острых стрессовых состояниях организма.

На процессы гидратации, происходящие в организме, существенное влияние оказывают неорганические элементы, потому что они способны активно воздействовать на структуру окружающей воды за счет усиления или замедления трансляционной подвижности прилегающих к ним слоев воды (Тринчер К.С., 1966; Самойлов O.A., 1967; Лонкевич И.И., 1969).

Третьей задачей нашего исследования явилось изучение ряда неорганических элементов (калий, натрий, кальций, фосфор, хлор) в стекловидном теле глаз, энуклеированных по поводу терминальной глаукомы в сравнении со стекловидным телом кадаверных глаз человека и стекловидным телом глаз животных (кролики, свиньи).

Содержание ряда неорганических соединений в стекловидном теле глаз человека и животных (в мМоль/л)

Группа Калий Натрий Кальций Хлор Фосфор

Кролики (п=16) 6,24+0,32 р>0,05 136,84+0,7 р<0,05 2,55+0,17 р>0,05 96,92+2,04 р<0,005 0,31+0,03 р<0,05

Свиньи (группа сравнения) 6,85+0,13 134,34+1.07 2,12+0,14 105,7±0,7 0,42±0,06

(п=10)

Глаукома (п=12) 4,15±0,12 р<0,0005 140,22±0,94 р<0,0005 1,47 ±0,08 р<0,0005 107,9+1,08 р>0,05 0,57 +0,02 р<0,025

Кадаверные глаза (п=10) 7,25+0,34 р>0,05 142,1±2Д 4 р<0,005 1,52±0,1 р<0,005 115,4+2,2 р<0,0005 0,36 +0,06 р>0,05

В литературе нет однозначных данных, которые можно было бы использовать в качестве контроля. По данным (Трон Е.Ж., Однашева А.Б., 1969) (опыты проводились на быках), количество натрия и хлора в стекловидном теле глаз приближалось к содержанию этих элементов в сыворотке крови указанных животных. Содержание калия, кальция, фосфора в сыворотке крови было в 2 раза выше, чем в стекловидном теле глаз (Старков Г.Л., 1967). Рачевский Ф.А. (1939) изучал содержание некоторых химических элементов в стекловидном теле кадаверных глаз, в сыворотке крови погибших людей и отметил несколько меньшее содержание калия и кальция в стекловидном теле глаз, чем в сыворотке крови (цит. по Старкову Г.Л., 1967). Содержание калия в стекловидном теле глаз равнялось 23 мг% (5,9 мМоль/л), содержание кальция - 3 мг% (0,75 мМоль/л), содержание хлора - 542 мг% (153 мМоль/л). И поэтому, полученные нами данные, отличаются от данных, имеющихся в литературе, т.к. нами были использованы новейшие методы исследования.

Нами установлено, что при терминальной стадии глаукомы наблюдалось заметное снижение (р<0,0005) содержания калия в стекловидном теле глаз (в 1,5-1,8 раза) по сравнению со .стекловидным телом кадаверных глаз и глаз животных. Калий является основным внутриклеточным катионом; 98% его находится внутри клеток. В физиологическом отношении калий, в большинстве случаев, является антагонистом натрия. Калий играет важную роль в физиологических процессах - проведении нервных импульсов (парасимпатическая нервная система) (Гехт Б.М., Соловьева А.Д.,1963), обменных реакциях, активации ферментов. При этом особое значение имеет способность калия к комплексообразованию с ферментами и субстратами. Поэтому вполне обосновано, что на поздних стадиях глаукомы, когда происходят дистрофические изменения в стекловидном теле, сопровождающиеся нарушением проницаемости и снижением биоэнергетических процессов, содержание калия в нем уменьшается.

Содержание кальция в стекловидном теле глаз у больных терминальной стадией глаукомы и стекловидном теле кадаверных глаз существенно не отличалось (р>0,05). В то же время оно было в 1,4-1,7 раза меньше (р<0,0005), чем в стекловидном теле глаз животных. Исходя из того, что содержания кальция в организме человека в какой-то мере регулируется симпатической нервной системой (Гехт Б.М., Соловьёва

А.Д., 1963), можно думать, что у больных терминальной стадией глаукомы происходит угнетение симпатической иннервациии глаза.

Нами отмечено увеличение содержания фосфора в 1,4-1,8 раза в стекловидном теле глаз у больных терминальной стадией глаукомы по сравнению со стекловидным телом глаз свиней (группа сравнения) (р<0,025), кроликов (р<0,0005) и кадаверных глаз человека (р<0,005). Эти данные согласуются с результатами, полученными Дубовым Е.Д. (1970), изучавшим проникновение и распределение Р-32 в тканях глаза.

Содержание натрия в стекловидном теле глаз больных с терминальной стадией глаукомы достоверно (р<0,005) отличается от содержания его в стекловидном теле глаз свиней (группа сравнения) в сторону его увеличения, а содержание хлора не отличается от его содержания в глазах в группе сравнения.

Натрий является основным внеклеточным ионом и играет важную роль в поддержании постоянного осмотического давления биожидкости. Поэтому изменения в его содержании можно связать с нарушением проницаемости и снижением биоэнергетических процессов в глазу. В терминальной стадии глаукомы в стекловидном теле увеличивается содержание натрия и фосфора.

Нами установлено, что содержание калия, натрия, фосфора в стекловидном теле кадаверных глаз людей, погибших от острых сердечнососудистых заболеваний, заметно не отличается (р>0,005) от их содержания в стекловидном теле глаз кроликов и свиней (группа сравнения). Содержание же кальция значительно ниже (р<0,0005), а содержание хлора выше (р<0,0005) в стекловидном теле кадаверных глаз, чем в стекловидном теле глаз животных.

Согласно нашим данным, содержание калия, кальция и хлора в стекловидном теле кадаверных глаз составило соответственно 7,25 мМоль/л, 1,52 мМоль/л и 115 мМоль/л.

На основании полученных данных была сформулирована четвертая задача - цель которой определить информативность и возможность использования этих данных в клинической практике.

Результаты проведенного исследования, в соответствии с рядом литературных данных, позволяют считать, что состояние процессов гидратации в крови и ее компонентах, а также в стекловидном теле глаз объективно отражает глубину патологических нарушений, происходящих в организме при глаукоме на клеточном уровне. Методы исследования, проведенные в процессе работы, достаточно информативны и могут быть использованы в работе офтальмологов, а также в работе биохимических лабораторий.

ВЫВОДЫ

1. На ранних стадиях глаукомы в цельной крови и эритромассе происходит изменение фракционного состава воды в сторону увеличения содержания связанной воды. Это может свидетельствовать о стимуляции адаптационных механизмов организма в начале развития глаукомного процесса.

2. На поздних стадиях глаукомного процесса происходит уменьшение содержания связанной воды и увеличение свободной воды в цельной крови и эритромассе. Содержание связанной воды в клеточных элементах крови - это критерий устойчивости организма, снижение этого показателя на терминальной стадии глаукомы говорит о снижении адаптационных возможностей организма больного.

3. Установлено, что критерием оценки процессов гидратации является не только содержание фракций воды, но и коэффициент гидратации, изменения которого в процессе развития глаукомы были значимы.

4. Содержание фракций воды в стекловидном теле глаз является стабильным показателем при нормальном состоянии организма и отражает изменения в этой ткани при патологии. Снижение содержания общей и связанной фракций воды в стекловидном теле глаз при терминальной стадии глаукомы свидетельствует о необратимых изменениях, происходящих в глазу.

5. Повышение внутриглазного давления закономерно связано с изменением гидрофильности стекловидного тела.

6. В терминальной стадии глаукомы параллельно с нарушениями процессов гидратации в стекловидном теле одновременно происходят изменения его минерального состава. Содержание натрия и фосфора повышается, а содержание калия и кальция уменьшается.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

Проведенные исследования показывают, что изучение процессов гидратации в крови у больных глаукомой могут использоваться как объективные критерии оценки состояния всего организма на различных стадиях глаукомного процесса наряду с офтальмологическими методами исследованиями, которые оценивают состояние глаза.

Изучение компенсаторных возможностей организма у больных глаукомой позволяют шире рекомендовать при лечении глаукомы (особенно на ранних стадиях) адаптогены в качестве общей терапии, т.к. эти препараты увеличивают гидрофильность крови и повышают неспецифическую сопротивляемость организма.

Данные, полученные при изучении содержания фракций воды в

крови свиней и ее компонентах, позволяют рекомендовать использовать

свиную кровь в качестве контрольной модели для научных исследований.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Деев Л.А., Крюкова Е.В., Фаращук Н.Ф. Состояние процессов гидратации в стекловидном теле больных с терминальной стадией глаукомы // Физическая культура - фактор укрепления здоровья, профилактики и лечения заболеваний: Сб. науч. трудов. - Смоленск, 1996 - С. 40-41.

2. Деев Л.А., Крюкова Н.Ф., Фаращук Н.Ф. Содержание фракций воды в стекловидном теле глаз человека и животных// Офтальмохирургия,- М., 1997. - № 1. - С. 35-38.

3. Деев Л.А., Крюкова Е.В., Фаращук Н.Ф. Состояние процессов гидратации с определением соотношения общей, свободной и связанной воды в крови в норме и у больных с различными стадиями глаукомы // Вестник СГМА. - Смоленск, 1998. -С. 175.

4. Деев Л.А., Крюкова Е.В., Фаращук Н.Ф. Содержание фракций воды в стекловидном теле глаз у больных с терминальной стадией глаукомы и экспериментальных животных//Сб. науч. трудов. - М., 1998. - Вып. 9. - С. 21-23.

5. Деев Л.А., Крюкова Е.В., Козлов Н.Б., Чемодурова Л.Н., Бахтинова ИВ. Слдержание неорганических веществ в стекловидном теле глаз человека и животных // Офтальмохирургия. - М„ 1999. - № 2. - С. 84-86.

6. Деев Л.А., Козлов Н.Б., Чемодурова Л.Н., Крюкова Е.В., Быстревская A.A., Стальмакова Т.Л. Содержание некоторых неорганических веществ в стекловидном теле глаз и сыворотки крови у лице различными стадиями глаукомы // Комплексное применение лазеров в офтальмологии, новые технологии (низкоэнергетическое излучение), оборудование: Сб. науч. трудов. - Калуга, 1999. - С. 28-29.

7. Деев Л.А., Крюкова Е.В., Фаращук Н.Ф., Козлов Н.Б. Содержание фракций воды в цельной крови и ее компонентах у больных с различными стадиями глаукомы // Сб. науч. трудов. - Калуга, 1999. - С. 30-31.

8. Деев Л.А., Крюкова Е.В., Фаращук Н.Ф., Козлов Н.Б. Содержание общей, свободной и связанной воды в цельной крови и ее компонентах у лиц пожилого возраста с начальной, развитой, далекозашедшей и терминальной стадиями глаукомы // Актуальные проблемы геронтологии: Сб. науч. трудов, - М., 1999. - С. 174-178.

9. Деев Л.А., Козлов Н.Б., Чемодурова Л.Н., Крюкова Е.В., Быстревская A.A., Стальмакова Т.Л. Содержание некоторых неорганических веществ в стекловидном теле глаз и сыворотки крови у лиц пожилого возраста больных глаукомой // Актуальные проблемы геронтологии: Сб. науч. трудов,-М., 1999. - С. 178-180.