Нейтрофилы [гранулоциты]. Нейтрофилы реферат

Курсовая работа - Нейтрофилы - Медицина

Аннотация

Создана иреализована, в виде компьютерной программы, математическая модель движенияпопуляции клеток. Показано, что широко принятое в литературе делениенейтрофилов на медленные, средние и быстрые следует считать условным.Экспериментальные измерения скоростей нейтрофилов в популяции распределенынепрерывно. Модель подвергает сомнению широко принятое мнение о существованиипамяти нейтрофилов. Экспериментальные данные хорошо описываются в рамкахмарковской модели. Наблюдаемое в эксперименте закономерное возвращениенекоторых нейтрофилов к начальной точке связано только с недостатком статистикидля измерения среднеквадратичного отклонения на больших временах.

Содержание

TOC o «1-3» Аннотация_________________________________________________________ PAGEREF_Toc454897098 h 1

Введение____________________________________________________________ PAGEREF _Toc454897099h 3

Физиология нейтрофилов_____________________________________________ PAGEREF_Toc454897100 h 5

Общая характеристика______________________________________________ PAGEREF_Toc454897101 h 5

Рецепторы в плазматической мембране_______________________________ PAGEREF_Toc454897102 h 8

Механизмы активации нейтрофилов__________________________________ PAGEREF_Toc454897103 h 9

Подвижность нейтрофилов_________________________________________ PAGEREF_Toc454897104 h 13

Методы исследования подвижности нейтрофилов_____________________ PAGEREF_Toc454897105 h 17

Алгоритм работы модели клетки____________________________________ PAGEREF_Toc454897106 h 22

Вычисление координат клетки_____________________________________ PAGEREF_Toc454897107 h 24

Генерация случайных чисел с заданным распределением (Монте-Карло)_ PAGEREF_Toc454897108 h 25

Программная реализация алгоритма_________________________________ PAGEREF_Toc454897109 h 28

Процедура редактирования распределений___________________________ PAGEREF_Toc454897110 h 31

Измерение среднеквадратичного отклонения_________________________ PAGEREF_Toc454897111 h 33

Результаты исследования___________________________________________ PAGEREF_Toc454897112 h 34

Измерение пройденного пути_______________________________________ PAGEREF_Toc454897113 h 36

Исследование зависимости среднеквадратичного отклонения от временинаблюденияPAGEREF_Toc454897114 h 43

Заключение________________________________________________________ PAGEREF_Toc454897115 h 49

Выводы__________________________________________________________ PAGEREF_Toc454897116 h 52

Список литературы________________________________________________ PAGEREF_Toc454897117 h 53

Приложение_______________________________________________________ PAGEREF_Toc454897118 h 55

Текст программы математического моделирования случайного блужданияпопуляции нейтровилов PAGEREF_Toc454897119 h 55

Введение

В настоящеевремя подвижность нейтрофилов рассматривается, как очень важный показательфизиологического состояния лейкоцитов в борьбе с инфекцией. С нарушением подвижностинейтрофилов связывают многие заболевания. Поэтому изучение механизма движенияпредставляет актуальную задачу современной медицины. На сегодняшний деньнакоплен достаточно большой материал, который позволяет выстраивать гипотезуотносительно движения нейтрофилов. Однако эти гипотезы трудно проверитьэкспериментально потому, что эти методы основаны на покадровой съемке сфиксированным временным интервалом. Простое визуальное наблюдение не позволяетнакопить достоверный материал, поэтому приходится прибегать к математическомумоделированию.

Модель показывает, какое большоезначение в оценки двигательной активности нейтрофила имеет выбор величинымежкадрового интервала.

В наших экспериментах, для оценкивнешнего движения (перемещение сравнимое с диаметром клетки) был выбранодноминутный межкадровый интервал, а для оценки движения, связанного сизменениями площади клетки, был выбран двухсекундный интервал.

Задачей дипломной работы было созданиематематической модели движения популяции клеток. Эта модель должна имитироватьпроцесс движения клеток, процесс измерений основных характеристик движения. Аполученные на модели результаты должны сравниваться с соответствующимиэкспериментальными данными, полученные в институте хирургии им А. В.Вишневского.

Физиология нейтрофиловОбщая характеристика

Нейтрофилы– одни из типов белых кровяных клеток – лейкоцитов.

рис. SEQ рис. * ARABIC 1Нейтрофилы

Нейтрофилы многочисленные и оченьподвижные клетки. При появлении бактерий нейтрофилы начинают активный выход вткани, где движутся в очаг воспаления с помощью различных реакций инактивируют(поглощают и разрушают бактерии).

Нейтрофилы – проявляют следующие функции:

1.

Способность к адгезии (прилипание) и изменение формы.

2.

Способность к движению

а) случайное блуждание; б) хемотаксис (направленное движение отдельных клеток под влиянием одностороннедействующего стимула – химического вещества) в) хемокинез (реакция на внешний стимул, выражающиеся в изменении скорости,частоты, смены периодов движения или частоты и амплитуды поворотов во времяслучайного блуждания.)

3.

Способность к распознаванию чужеродных агентов.

Нейтрофил с помощью рецепторов распознает бактерии.

4.

Способность к фагоцитозу.

Фагоцитоз –активный захват и поглощение частиц – нейтрофилами. Фагоцитоз – одна иззащитных реакций организма, главным образом при воспалении, открыт в 1883 г. И.И. Мечниковым.

5.

Микробицидная активность.

Продукция кислородных радикалов и секреция ферментов,содержащихся в гранулах.

Нарушение любой из этих функцийнейтрофила приводит к осложнению воспалительной реакции. (Quie P.G. Mills E.L., McPhail L.C. Johnston R.B. 1987)

Нейтрофилысозревают в костном мозге в течении 6-11 дней, после чего выходят в кровяноерусло, где передвигаются током крови и дозревают около 10 часов. Зрелыенейтрофилы выходят в ткань, где движутся от 24 до 48 часов.

При инфекции кинетика этихпроцессов ускоряется (Repoh2987).

Различают3 состояния существования нейтрофилов:

1.

Клетки костномозгового резерва. Такие клетки отличаютсяменьшей адгезивностью и хемолюминисценцией на действие активатора.

2.

Клетки пассивно циркулирующие в кровяном русле.

3.

Клетки прикрепленные к слою клеток, выстилающихвнутреннюю поверхность кровяных и лимфатических сосудов. Выход нейтрофилов вткань происходит через 2-4 часа после появления инфекции.

Существует3 этапа выхода нейтрофилов в ткань:

1.

Краевое стояние лейкоцитов у внутренней поверхностиэндотелия сосудов воспаленной ткани.

2.

Диапедез – прохождение лейкоцитов через стенкуэндотелия (длится несколько минут).

3.

Движение нейтрофилов в области воспаления.

Выйдя вткань, нейтрофил начинает активное движение в области воспаления.

Рецепторы в плазматической мембране

В покоящемся состоянии нейтрофилыочень слабо проявляют свои возможности, но они могут быть активированы черезмембранные рецепторы. Имеются рецепторы на определенные вещества которыевыделяются в тканях в процессе воспаления. Специфические рецепторы на мембранеидентифицированы для C5aбелкового фрагмента комплемента, N– формил — пептида, липидного хемоаттрактанта лейкотриена B4(Snyderman R, Goetzl E.J. 1981). Фрагмент комплемента C5a образуется в плазме крови приактивации комплимента. N–формил-пептид является продуктом бактерий, и митохондрий поврежденных тканей. LTB4 — Липидный медиатор, высвобождаемыйпри активации различных клеток, в том числе и самих нейтрофилов. Краспознаванию чужеродных для организма частиц и поглощение их есть мембранныерецепторы к C3b иC3bi факторам комплемента. При адгезиинейтрофилов к эндотелию сосудов, есть рецепторы адгезии – интегрины и селектины(Springer T.A. 1990).Взаимодействие интегринов с адгезивными белками, содержащими специфическуюаминокислотную последовательность Arg– Gly – Asp (RGP– последовательность)влияет на адгезивность клеток, и участвуют в активации нейтрофилов. RGPпоследовательность угнетает респираторный взрывнейтрофилов на формил – пептид и, возможно, защищает их от спонтанной активациив кровяном русле.

Механизмы активации нейтрофилов

Под активацией нейтрофиловподразумеваются быстро наступающие изменения физиологической и биохимическойактивности при действии внешнего сигнала. Критерием активированного состоянияпринято считать появление респираторного взрыва и секреторной дегрануляции(Маянский А. Н., Маянский Д. Н. 1989).

Наиболее характерным ответомнейтрофилов на присоединение агонистов к рецепторам является накопление внейтрофилах перекиси водорода для того, чтобы убить бактерии нейтрофилнарабатывает активные радикалы кислорода, уничтожая при этом не толькобактерии, но и другие клетки организма – хозяина. Респираторный взрывподчиняется сильному контролю из – за того, что его продукты высоко реактивны итоксичны. Такой «взрыв» направлен и против организма — хозяина и приводит кповреждениям тканей. При сильных повреждениях тканей у больных, когда естьвозможность хирургического вмешательства, антибактериальной терапии, врачиизбегают естественного течения воспалительного процесса и применяютпротивовоспалительную терапию.

В зрелыхнейтрофилах существует два основных типа гранул: азурофильные и специфические.При воздействии на нейтрофилы растворимыми агонистами происходит дегрануляциянейтрофилов. Часть гранул, расположенных в близи плазматической мембранысливается с мембраной и содержимое гранул высвобождается во внеклеточную среду.С наружной клеточной мембраной сливаются сначала специфические гранулы и ужезатем – азурофильные. Такой тип дегрануляции характерен для «несостоявшегосяфагоцитоза». При состоявшемся фагоцитозе бактерия захватывается мембранойнейтрофила со всех сторон, попадает в цитоплазму, где происходит её разрушение.

В нейтрофилах обнаружены универсальные механизмыпередачи сигналов через G — белки,систему вторичных мессенджеров и фосфорилирование с участием протеинкиназ. G– белки представляют семейство гомологичных белков,плазматической мембраны, которые переносят информацию с рецепторов на рядмембранных ферментов. Через G– белкидействуют все агонисты, регулирующие активность аденилатциклаза, фосфолипазы А2,калиевых каналов. Фермент аденилатциклазы является интегральным белкомплазматической мембраны, этот фермент отвечает за синтез сАМР в клетке. Однимиз ранних событий после взаимодействия хемоаттрактантов с рецепторами являетсягидролиз мембранных фосфолипидов и образование биологически активных липидов. Впроцессе активации нейтрофилов участвуют три типа фосфолипаз: Фосфолипаза А2(PLA2), фосфолипаза С(PLC), фосфолипазаD(PLD) (Thelen et al. 1993).

Активация фосфолипазы С хемоаттрактантамиосуществляется через G –белки.Фосфолипаза С расщепляет фосфолипид с образованием двух вторичных мессенжиров.Инозитолтрисфосфата (IP3) идиацилглицерина (DAG).Инозитолтрисфосфат связывается с рецепторами на внутриклеточных запасникахкальция, локализованных вблизи плазматической мембраны. Связывание IP3с рецепторами индуцируетвысвобождение, Са++ из запасников и увеличение концентрациисвободного Са++ в цитоплазме. Другой вторичный мессенжердиацилглицерин остается ассоциированным с плазматической мембраной и активируетпротеинкиназу С (Omann et al. 1987, Thelen etal. 1993).

Механизм активации фосфолипазы А2неизвестен.

Фосфолипаза Dнейтрофилов Са++ зависима, она гидролизуетфосфатидилхолин с образованием потенциального вторичного мессенжира –фосфатидной кислоты. Фосфатидная кислота расщипляется с образованиемдиацилглицерина – физиологического активатора протеинкиназы С. Процессыпротекающие на плазматической мембране при взаимодействии легандов срецепторами приводит к образованию в клетке низкомолекулярных продуктовциклических нуклеотидов, диацилглицерин, ионы кальция.

Циклическиенуклеотиды не являются активаторами нейтрофилов, хотя кратковременноеувеличение сАМР в нейтрофилах наблюдается при различных рецепторных активациях.Увеличение содержания сАМР угнетает двигательную активность нейтрофилов. (ГалкинА.А. и соавт. 1994)

сАМР не блокирует быстрого увеличениявнутриклеточного Са++ при активации нейтрофилов хемоаттрактантами. (Takenawa T., Ishitoya J., Nagai Y. 1986).

Дибутирильный сGMPсам по себе не вызывает активацию нейтрофилов имодулирует активацию нейтрофилов вызванную различными хемоаттрактантами сGMPв концентрациях в отличие от сАМР, значительноусиливает миграцию нейтрофилов (Галкин А.А. и соавт. 1994).

Ионы кальцияосновной частью находится в связанном состоянии и заключаются в ядре и митохондриях.При стимуляции нейтрофилов хемоаттрактантами происходит Са – зависимоекратковременное преходящее увеличение внутриклеточной концентрации Са++, которое обеспечивается из2х источников; быстрого высвобождения Са++ из обмениваемоговнутриклеточного источника и поступления Са++ извне. Извне Са++поступает через плазматическую мембрану, проходит через рецепторуправляемыекальциевые каналы.Поддержание равновесия концентрации Са в клетке обеспечивается с одной сторонывыведением Са++ из цитоплазмы кальциевыми насосами, с другойпоступлением Са++ из окружающего раствора.Участие Са++ в регуляции активности нейтрофилов неясно. Можно сказать, что подвижность нейтрофилов либо не связана с изменениями,либо связана с небольшими локальными изменениями внутриклеточной концентрацииСа++.

Форболовые эфиры активируют нейтрофилы, вызываютдегрануляцию, респираторный взрыв, увеличение содержания F– актина без увеличения внутриклеточной концентрацииСа++.

Диоцилглицерин вызывает активациюспецифического фермента клеток протеинкиназ С. Протеинкиназа С активируется накороткое время, но последствия её активации имеют длительный характер.

Подвижность нейтрофилов

Лейкоцитыспособны двигаться в тканях и через стенки сосудов, а также по поверхностичужеродного субстрата (стекло). При движении клетка изменяет форму.

рис. SEQ рис. * ARABIC 2Движение нейтрофила по субстрату.

Двигательный акт у ползающих клетокначинается с образования на переднем конце клетки отростка — ламеллоподии,далее в выступ, образованный прозрачной бесструктурной цитоплазмой,переливается жидкая зернистая цитоплазма тела лейкоцита. Формирование отростковпредставляет активный процесс, т.к. движущая сила и энергия заложены внутрисамой клетки. Отростки в зависимости от среды имеют разную форму, они могутбыть в виде узких длинны микровыростов, уплощенных ламеллоподий, а также вформе пузырей (Адо А.Д. Патофизиология фагоцитов 1961). Ламеллоподии образуютсяспонтанно на всех краях клетки, но способность передвигать клетку приобретаетта ламеллоподия, которая вступила в контакт с субстратом (Stossel T.P. 1993).. Контакты могут быть как споверхностью другой клетки, так и с не клеточной поверхностью. Ламеллоподиимогут быть как разной формы, так и разных размеров. Конец отростка, коснувшисьповерхности, может образовать прочный контакт. Нейтрофил во время движенияобразует широкую псевдоподию на переднем конце и узкие отростки на боковыхповерхностях клетки.

С помощью интерференционноймикроскопии различают 2 области контакта. Двигаясь, нейтрофил образует областьплотного прилипания, это хвост и боковые отростки клетки, а область менееплотного прилипания образуется с телом клетки. Так как лейкоцит способендвигаться по неклеточной поверхности (стеклу), то можно наблюдать, как клеткатеряет часть мембранного и цитоплазматического материала в виде следа на стекле. Это свидетельствует о плотномконтакте с субстратом. Чтобы ослабить плотность контакта надо увеличитьконцентрацию сывороточного альбумина (KingC. et. al 1980).

Натяжениеотростка примыкающего к субстрату подтягивает клетку и образует новый участокдля контакта с субстратом. Реакции прилипания повторяются многократно исоставляют процесс распластывания клеток (Васильев Ю.М., Гельфанд И.М. 1977).Отросток, который только что начал образовываться не может прикрепиться ксубстрату (стеклу) (King C.A., Preston T. M.,Miller R.H. Donovan P. 1980).

Затем идетреакция стабилизации, которая приводит к разделению краяклетки на активные и неактивные участки. Разделение приводитк вытягиванию клетки в переднезаднем направлении и делает её асимметричной.Следовательно, движение клетки становится возможным лишь после возникновенияасимметрии. Но до сих пор неясна роль бегущей волны сокращения от переднегокрая к телу клетки и общего сокращения кортикального матрекса в хвосте клетки. Некоторыеавторы считают, что сокращения в области хвоста участвуют в продавливаниицитоплазмы из тела клетки в ламеллоподию (Coates T.P. et. al 1992).

На заднемконце движущейся клетки есть хвост и ретракционные волокна. Хвост представляетскопление на конце клетки концов ретракционных волокон. Хвост нейтрофилаадгезивен к субстрату и в нем наблюдаются сокращения. Образовавшаясяламеллоподия вступая в контакт с субстратом создает натяжение в хвосте клетки,вызывая этим его отрыв от субстрата и перемещение клетки вперед. Когдаперемещение клетки осуществилось, ламеллоподия исчезает и наступает кратковременное «покоящееся состояние». Затем снованачинают образовываться новые ламеллоподии и ретракционные волокна, и всёповторяется сначала (Нерсесова 1977).

Цитоплазмау нейтрофилов находится в постоянном движении. Когда клетка пребывает в состоянии покоя, то токи цитоплазмыбеспорядочны, а когда клетка движется, они направлены внутрь ламеллоподии наведущем крае.

Нейтрофилспособен производить сокращения. Это предполагает наличие сократительныхструктур. Актин и миозин — белки, которые находятся в мышечных клетках. Внейтрофилах, которые не имеют мышечных структур, тем не менее, есть белки сходныес актином и миозином. Актиноподобный белок очень похож на мышечный актин помолекулярному весу, структурной организации, способности активироватьмиозиновую АТФазу, связываться с миозином. У клеток, которые имеют не мышечнуюподвижность, актин вместе с миозином составляет сократительную систему, но приэтом актин выступает как структурный белок. В не мышечных клетках 50% актинанаходится в неполимеризованной форме (G – актин), а вмышечных клетках актин на 100% полимеризован (F – актин). Такое содержание актина G и Fв немышечных клетках обусловлено взаимодействием актина с актин – связывающимибелками. Известно более 100 актин связывающих белков. Альфа – актинин сшиваетфиламенты F –актинового геля. Другой важный белок это гельзолин. Он принимает участие влокомоции (движение обеспечивающее активное перемещение в пространстве) итранспорте везикул (пузырьков) через кортекс.

Миозиноподобныебелки составляют очень малый процент (от 0.2-0.8% от общего содержания белковклетки). Молярное отношение актина к миозину в полиморфно-ядерных лейкоцитахсоставляет 100:1.(Crawford N., Chahal.,Jackson P. 1980)Миозиноподобные белкиявляютсяферментами, они обладают АТФазной активностью и способностью соединяться сактином. (Красовская И.Е. 1977; Omann G. M.et al 1987).

Предполагается,что в области псевдоподий актин деполимеризован. Асимметрия F– актина возникает ещё в неполяризованных клетках приактивации их хемоаттрактантами и предшествует возникновению клеточнойасимметрии. Снижение содержания F – актинауменьшает жесткость актинового каркаса клетки и каркас продавливается в областигде произошла деполимеризация актина. Начальная реакция полимеризации актинане зависит от концентрации Ca++в нейтрофилах, а реакциядеполимеризации актина зависит от внутриклеточного Са++. Вторая фазаполимеризации актина зависит от концентрации внутриклеточного Са++ ивозможно связана с функциями нейтрофила, такими как респираторный взрыв идегрануляция. Одновременно с полимеризацией актина при действиихемоаттрактантов происходит фосфорилирование миозина. Фосфорилирование миозинаи обнаружение миозина в области псевдоподии указывает на участиесократительного аппарата в образовании псевдоподии. (Omann G.M. et. al 1987)

Методы исследования подвижности нейтрофилов

Впервыескорость движения отдельных нейтрофилов измерил McCutcheon в 1923году.

В 1962 году Boyden разработал метод количественной оценки подвижности популяциинейтрофилов. Метод заключается в миграции лейкоцитов через тонкий фильтр,который разделял камеру на два отсека. В верхний отсек помещали суспензию клеток, клетки оседают нафильтр и переходят через поры в нижний отсек. Размер пор для нейтрофилов 3 мкм,для эозинофилов 5 мкм, для макрофагов 8 мкм. Чтобыоценить хемотаксис нейтрофилов, нужно нижний отсек заполнитьраствором содержащий хемоаттрактант. Этот метод эффективен в оценкехемотаксиса, но не случайного блуждания т.к. движение лейкоцитов не являетсясвободным. Недостаток этого метода в том, что он не позволяет наблюдать клеткив процессе движения, а оценка двигательной активности по самым подвижнымклеткам популяции.

В 1975 году был изобретен новый методисследования подвижности под агарозой.ЧашкиПетри заполняются горячим раствором агарозы в физиологическом растворе. Призастывании раствора образуется гель, в котором проделывают лунки до дна чашки,а в лунки помещают суспензию клеток. Клетки начинают двигаться через лунки надно чашки Петри под гель, по радиусу разбегания оценивается свободноеблуждание. Если надо исследовать хемотаксис, то рядом с первой лункой делаютещё одну, в которую помещают раствор хемоаттрактанта. Агарозный гельполупрозрачен и можно наблюдать через микроскоп за живыми клетками. Недостатокметода является длительное время инкубации для получения картины разбеганияклеток из лунки.

При использовании методов, описанныхвыше, необходимо проводить дополнительные исследования для различенияслучайного блуждания, хемотаксиса или хемокинеза. Такие методы исследования недают возможности изучать отдельные клетки во время движения.

В 1953 году Харрис впервые использовалавтоматический метод съемки движущихся нейтрофилов. Этот метод был использованв клинических исследованиях.

Полностью автоматизированныеметоды появились, когда были решены проблемы оптическоговыделения объектов и были созданы программы слежения за движущимися клетками(Туманов и соавт. 1990). В исследовании подвижности нейтрофилов важен выбормежкадрового интервала. В экспериментах (Hartoman R. S. el al 1994), средняя скоростьдвижения при интервалах регистрации 4 сек. была 17 мкм/мин., а при интервалах 36 сек, составляла 9.9 мкм/мин. Отличие связано с тем, что размер нейтрофиласоставляет 10 мкм, а время нужное на перемещение равное клеточному диаметруприблизительно равно 1-1.5 минут. Поэтому для оценки внешнего движенияиспользуют 1 минутный межкадровый интервал, нейтрофилы за этот интервал времениперемещаются в среднем на величину клеточного диаметра. Такая регистрацияпозволяет оценить воздействие химических и физических факторов на подвижностьнейтрофилов, проводить сравнение в норме и патологии.

Регистрация внутреннего движенияиспользуется для более подробного исследования изменений подвижности. Для этоговыбирается межкадровый интервал такой, чтобы при непрерывном измеренииперемещение центра массы клетки, связанное с изменением формы клетки за времямежкадрового интервала не превышало клеточного диаметра (Hartman R. S. Lau K. Chou. W. Coates T. D. 1994).

Анализтраекторий случайного блуждания клеток, которые регистрируютс интервалом 2 сек. показывает, что поведение клеток отличается на малых ибольших временах наблюдения. По степени корреляции разделяют два видатраектории движения:

1.

Персистентное движение – клетка некоторое времяпытается сохранить величину и направление движения.

2.

Диффузионное движение – связано с внутреннимипроцессами в клетке стремящимися изменить направление движения клетки.

Среднеевремя перехода между этими двумя формами движения называется характернымвременем или временем персистентного движения (Tranquillo R.T. at al 1988).

Движениенейтрофиловизучали на покровных стеклах. Движение клеток происходит по определеннойтраектории, у каждой клетки она своя. Форма траекторий разнообразна, отплотного клубка до расплетенных нитей. Нейтрофилы бывают: медленные, средние ибыстрые. Медленные – это клетки, которые вытягивают ламеллоподии в разныестороны, но в результате отсутствия скоординированного двигательного акта онистоят на месте или движутся но очень медленно. Средние клетки имеют траекториюболее запутанную в виде плотного клубка из-за того, что они больше стоят наместе и углы поворотов у них больше. Быстрые клетки имеют меньшие углыповоротов и меньше времени стоят на месте, следовательно, их траектория болеепрямая. Такойвывод был сделан по произвольновыбранным клеткам. Время пребывания в фазе активности и углы поворотовопределяются внутренней программой клетки.

Подвижность нейтрофилов может служить показателем тяжестисостояния больных с раневой инфекцией.

Табл. SEQ Табл. * ARABIC 1

ГРУППЫ

СКОРОСТЬ

мкм/мин

МЕДЛЕННЫЕ

СРЕДНИЕ

БЫСТРЫЕ

ЗДОРОВЫЕ

8.8 ±

0.2

СР. ТЯЖЕСТИ

6.5 ±

0.3

ТЯЖЕЛЫЕ

3.3 ±

0.3

У тяжелых больных средние скорости нейтрофиловраспределены в диапазоне от 0 до 6 мкм/мин. Такойширокий диапазон средних скоростей из-за того, что больные подвергаютсяинтенсивному лечению (операции, антибиотикотерапия). У больных средней тяжести,скорости распределены в области от 4.5-9 мкм/мин. Ухудшение состояния больного происходит из-за уменьшенияклеток в популяции. При тяжелом состоянии средняя скорость в популяции ниже 3мкм/мин, а скорость 5-6 мкм/сек говорит о том, что состояние средней тяжести.

Нарушениеподвижности нейтрофилов было обнаружено у ожоговых больных и больных с остройпищевой токсикоинфекцией. В каждой группе было исследовано по 5 больных. Вгруппу ожоговых больных входили тяжелые больные с площадью ожогов 50%поверхности тела. Группу с острой пищевой токсикоинфекцией составляли больные стяжелой сальмонеллезной эндотоксимией. У этих больных интоксикация приводит ксильному угнетению подвижности нейтрофилов.

Табл. SEQ Табл. * ARABIC 2

Больные

Ожоги

Пищевая токсикоинфекция

N = 5

Скор. % состав мкм/мин м: с: б

СРЕДНИЕ

3.2 62:24:14

2.1 75:19:6

ОШ. СРЕДНЯЯ

0.4

0.5

Бактерии способны выделять хемоаттрактанты, которыепритягивают нейтрофилы в зону инвазии (способность возбудителей проникать ираспространяться в организме). Бактериальные хемоаттрактанты типа формил –пептида при больших концентрациях проявляют эффект «западни» угнетая движениенейтрофилов.

Алгоритм работы модели клетки

Вполе зрения микроскопа клетка движется по случайной траектории. Из начальногоположения клетка может перемещаться на случайное расстояние в отрезке от 0 до rmax, под случайным углом от 0 до ±

1800.

Случайныйшаг характеризуется распределением:

рис. SEQ рис. * ARABIC 3

Клеткаво время движения может менять как шаги, так и углы поворотов, от 0 до 1800.Углы меняются по отношению к предыдущему направлению клетки.

Случайныеуглы поворота нейтрофилов характеризуются распределением:

рис. SEQ рис. * ARABIC 4

Из распределения углов поворота видно,что нулевой угол встречается чаще, следовательно, он наиболее вероятен, а угол1800наименее вероятен. Из этого следует, что клетка при движениисохраняет свое направление. Углы поворотов распределены от 0 до 1800,при этом знак угла считается равновероятным (вправо или влево). В соответствиис такой гипотезой строится алгоритм модели движения клетки.

Нейтрофилыразделены на три типа: быстрые, средние и медленные. Три типа клетокразличаются между собой по максимально возможному шагу в единичном актедвижения. Для медленных клеток эта величина составляет 3 мкм (величина меньшеразмера клетки). Для средних клеток – 10 мкм (величина, немного превышающаяразмер клетки). Для быстрых клеток составляет 30 мкм.

Вычисление координат клетки

Координатыкаждой последующей клетки вычисляются из предыдущего. Программа генерирует трислучайных числа в соответствии с заданными распределениями (для каждого виданейтрофилов своё распределение)

ri — случайный шаг.

<span T

www.ronl.ru

Реферат - Нейтрофилы - Медицина