Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ ОЦЕНКИ ДОНОЗОЛОГИЧЕСКИХ СОСТОЯНИЙ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ АКТИВНОСТИ ФОРМ ТИРОЗИНГИДРОКСИЛАЗЫ БЕЛЫХ КЛЕТОК КРОВИ
СПОСОБ ОЦЕНКИ ДОНОЗОЛОГИЧЕСКИХ СОСТОЯНИЙ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ АКТИВНОСТИ ФОРМ ТИРОЗИНГИДРОКСИЛАЗЫ БЕЛЫХ КЛЕТОК КРОВИ

СПОСОБ ОЦЕНКИ ДОНОЗОЛОГИЧЕСКИХ СОСТОЯНИЙ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ АКТИВНОСТИ ФОРМ ТИРОЗИНГИДРОКСИЛАЗЫ БЕЛЫХ КЛЕТОК КРОВИ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Способ может быть использован в медицине, а именно для нозологической диагностики. В белых клетках крови определяют активность форм тирозингидроксилазы (ТГ1 и ТГ4), рассчитывают соотношение КТГ, равное соотношению ТГ4/ТГ1, и при КТГ от 0 до 0,3 определяют состояние функционального оптимума, при КТГ, большем 0,3 и меньшем или равном 1,0, - состояние удовлетворительной адаптации, при КТГ, большем 1,0 и меньшем или равном 1,5, - состояние напряжения адаптационных механизмов, при КТГ, большем 1,5 и меньшем или равном 2,5, - состояние перенапряжения адаптационных механизмов на грани срыва адаптации. Способ повышает точность и чувствительность оценки состояния адаптационных механизмов. 6 табл.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2154277
Класс(ы) патента: G01N33/68
Номер заявки: 98110911/14
Дата подачи заявки: 02.06.1998
Дата публикации: 10.08.2000
Заявитель(и): Минеева Майя Федоровна; Карпова Людмила Дмитриевна
Автор(ы): Минеева М.Ф.; Карпова Л.Д.
Патентообладатель(и): Минеева Майя Федоровна; Карпова Людмила Дмитриевна
Описание изобретения: Изобретение относится к области медицины, в частности к способам диагностики донозологических состояний, характеризующихся недостаточной или удовлетворительной адаптацией организма к условиям внешней среды.
Донозологическая диагностика важна для оценки состояний здоровья лиц, чья профессиональная деятельность связана с длительным психоэмоциональным и физическим напряжением и прежде всего операторов летного труда (ОЛТ). Постоянное или продолжительное и чрезмерное напряжение регуляторных систем в результате воздействия на организм ОЛТ факторов летного труда может привести к истощению резервных возможностей и развитию состояний перенапряжения, а затем и к срыву адаптации. В состояниях напряжения, перенапряжения и в начальной фазе истощения регуляторных механизмов преобладают неспецифические изменения в организме, вследствие чего донозологические состояния отличаются от нозологических (патологических) состояний [1].
Известен способ ранней диагностики состояний на грани нормы и патологии, основанный на оценке состояния сердечно-сосудистой системы, как интегрального показателя здоровья и адаптации к окружающей среде [2].
Известен способ определения состояния адаптационного процесса, заключающийся в определении поглотительной способности фагоцитов периферической крови [3].
Известен способ определения утомления и переутомления у операторов летного труда по динамике содержания в периферической крови сегментоядерных нейтрофилов и лимфоцитов [4].
Известен способ определения реакции организма на воздействие стрессорных факторов по определению в сыворотке крови активности кислой фосфатазы, катепсина D, щелочной фосфатазы. При повышении активности ферментов на 20% и выше от исходного уровня определяют патологическую реакцию организма, а при повышении активности меньше чем на 20% - нормальную физиологическую реакцию организма (прототип) [5].
Известен способ диагностики адаптационных реакций организма по одновременному определению активности дегидрогеназ сукцината, лактата, малата, альфа-глицерофосфата и кислой фосфатазы в крови. Адаптационную реакцию организма диагносцируют по величине их активности (прототип) [6].
Однако при известных способах (прототипы) необходимо определять активность от трех до пяти различных ферментов, что требует дорогостоящих дефицитных реактивов и множество манипуляций для выполнения анализов. Кроме того, каждый из этих способов в отдельности не позволяет дифференцировать фазы функционального состояния: состояние функционального оптимума, устойчивой адаптации, состояние на грани срыва адаптации и деадаптации.
Предлагаемый способ предназначен для эффективного (быстрого и точного) распознавания фаз адаптационного процесса, в том числе состояния напряжения, перенапряжения адаптационных механизмов, являющегося предвестником истощения резервных возможностей организма.
Цель изобретения - повышение точности и чувствительности способов оценки функционального состояния. Цель достигается тем, что в гомогенатах белых клеток крови определяют активность тирозин-гидроксилазы (ТГ, КФ 1.14.16.2) [7] . Венозную кровь забирают в гепаринизированную пробирку, отстаивают в течение 30-60 минут и надосадочный слой - плазму с белыми клетками крови - отбирают в отдельную пробирку и замораживают. Для определения активности ТГ плазму размораживают и гомогенизируют для разрушения белых клеток крови. Центрифугируют в течение 10 минут при 800g, в центрифугате определяют активность ТГ при различных концентрациях субстрата-тирозина.
Выделены четыре формы ТГ, различающиеся кинетически и обозначенные по степени снижения их аффинитета к субстрату-тирозину как: ТГ1, ТГ2, ТГ3, ТГ4. Установлена связь отдельных форм ТГ с выраженностью состояния стресса [8, 9, 10].
Для оценки донозологических состояний предлагается определять в крови активность форм ТГ1, ТГ4 и рассчитывать КТГ, равный отношению ТГ4/ТГ1.
Оценку проводят по следующим критериям:
- состояние функционального оптимума - КТГ < 0,3;
- состояние удовлетворительной адаптации - 0,3 < КТГ ≅ 1,0;
- 1,0 < КТГ ≅ 1,5 характеризует состояние напряжения адаптационных механизмов и является предвестником истощения резервных возможностей организма;
- состояние перенапряжения адаптационных механизмов на грани срыва адаптации оценивают при 1,5 < КТГ ≅ 2,5.
Результаты исследований
Пример 1.
Определяли активность форм ТГ1 и ТГ4 в гомогенатах белых клеток крови и КТГ у крыс до и после однократного электроболевого раздражения лап, вызывающего стресс-реакцию в пределах физиологической нормы. Для этого животных помещали в клетки, через пол которых пропускали электрический ток в течение 10 минут (неизбегаемое раздражение). Кровь для исследования забирали из хвостовой вены прижизненно (см. табл. 1).
Как видно из табл. 1, в результате кратковременного электроболевого раздражения лап у всех животных возросла активность формы ТГ1 (р < 0,001) и у четырех крыс появилась активность формы ТГ4 с KТГ < 0,3. При тестировании животных в "Открытом поле" наблюдается повышение ориентировочно-исследовательской активности: повышение числа передвижений по полю, заглядываний в отверстия, а также числа вертикальных стоек. Эти показатели свидетельствуют об активации защитно-компенсаторных механизмов в физиологических пределах.
Пример 2.
Определяли активность ТГ1 и ТГ4 в крови у крыс, подвергавшихся многократному психоэмоциональному стрессу. Беспородных крыс массой 200-250 г помещали в индивидуальные клетки и фиксировали у основания хвоста. Животные находились в обычной ортостатической позе, но с ограничением подвижности. Угол поворота головы ограничивался 30o. В совокупности все эти факторы вызывали у животных состояние стресса. Стрессирование животных проводили по 2 часа в течение трех дней. Перед началом воздействия (интактные животные) и в конце эксперимента (стрессированные животные) производили забор крови из хвостовой вены для определения активности ТГ, а также исследовали поведение животных в "Открытом поле норкового типа" по стандартным показателям: числу пересеченных квадратов (ЧПК); числу вертикальных стоек (ЧВС); числу обследованных отверстий (ЧОО); числу эпизодов гуминга (ЧЭГ); количеству болюсов (КБ) (см. табл. 2 и 3).
Из табл. 2 видно, что многократный психоэмоциональный стресс в отличие от действия однократного (см. табл. 1) приводил к снижению активности высокоаффинной формы ТГ1 и появлению у всех животных низкоаффинной формы ТГ4. КТГ у стрессированных животных составил 1,27 ± 0,13.
Поведение в "Открытом поле" у стрессированных животных отличалось от поведения этих животных до воздействия (табл. 3). Повышение ЧПК, ЧВС, ЧЭГ свидетельствовали о высоком уровне тревожности. Увеличение КБ указывало на психоэмоциональную напряженность, а уменьшение ЧОО - на снижение ориентировочно-исследовательской реакции у стрессированных животных. Таким образом, у подопытных животных наблюдалось выраженное состояние стресса.
Приведенные в табл. 2 и 3 результаты позволяют рассматривать появление в клетках крови у стрессированных животных формы ТГ4 при КТГ более 1,0 как коррелят выраженного стресс-состояния, состояния напряжения адаптационных механизмов.
Пример 3.
Определяли активность множественных форм ТГ в гомогенатах белых клеток крови у практически здоровых мужчин-добровольцев в состоянии "покоя". Изучали связь различных форм ТГ с биохимическими показателями, характеризующими гармональный статус, уровень ферментемии, процессы липопероксидации. Кровь для анализа забирали из локтевой вены утром натощак.
Статистическую обработку данных проводили с использованием программы "Statgrafics" версия 3,0.
Как видно из представленной таблицы, у практически здоровых мужчин в состоянии покоя (37 человек) в белых клетках крови в 100% случаев определялась активность форм ТГ1 и ТГ2. У 26 человек (70,3%) определялась форма ТГ3 и лишь у пяти человек (13,5%) - форма ТГ4. В процентном отношении активность форм ТГ1, ТГ2, ТГ3 и ТГ4 составляла соответственно 100, 74,2, 67,3 и 28,7%.
Одновременно в плазме крови определяли содержание кортизола (Корт.), инсулина (Инс.), тироксина (Т4), циклических нуклеатидов (аденозинмонофосфат-цАМФ и гуанодинмонофосфат-цГМФ) методом радиоиммунного анализа (РИА, Швеция); в сыворотке определяли активность креатинфосфокиназы (КФК) спектрофотометрическим методом на анализаторе FP 901 с помощью наборов фирмы " Labsistems", Финляндия; в плазме крови - малоновый диальдегид (МДА), диеновые коньюгаты (ДК), общие липиды (ОЛ) с помощью наборов Биа Ла Тест" La Chemа", (Чехия); в цельной крови концентрацию аденозинтрифосфата (АТФ) микроспектрофотометрическим ферментативным методом.
Проведенный корреляционный анализ показал наличие достоверных коррелятивных связей определяемых форм ТГ в гомогенатах белых клеток крови с исследуемыми показателями. Установлено наличие достоверных коррелятивных связей ТГ1 со следующими показателями: обратные - с цАМФ, МДА, ДК в плазме крови и положительные с активностью КФК сыворотки крови и уровнем кортизола в плазме крови. У формы ТГ4 установлена достоверная положительная коррелятивная связь с концентрацией инсулина в плазме и АТФ в цельной крови, а также обратные связи с концентрацией тироксина и ДК в плазме крови.
Пример 4.
Определяли динамику активности форм ТГ1, ТГ4 в гомогенатах белых клеток крови у мужчин-добровольцев после однократной предельной физической нагрузки [11] . Испытуемые в возрасте 30-35 лет выполняли стандартную статэргометрическую нагрузочную пробу. В положении сидя нажатием ногами на статическую педаль испытуемые создавали усилие мощностью 160 кГс и удерживали педаль "до отказа" (табл. 5).
Как видно из табл. 5, у всех участников эксперимента до и после однократной предельной физической нагрузки в гомогенатах белых клеток крови активность формы ТГ4 не появлялась, но у всех испытуемых после нагрузки в 1,5-2,0 раза повышалась активность формы ТГ1. Отмеченные изменения в активности форм ТГ1 при отсутствии ТГ4 отражали состояние функционального оптимума.
Пример 5.
Определяли динамику активности ТГ клеток крови, уровня инсулина, кортизола, циклических нуклеотидов (цАМФ, цГМФ) в плазме крови, показателей гемодинамики: артериального давления (ADS, ADD), частоты сердечных сокращений (ЧСС) у практически здоровых мужчин-добровольцев, в возрасте 19-21 лет, до и после тренировочных вращений на центрифуге. Испытуемые подвергались двухкратному воздействию перегрузок в направлении голова - таз величиной 7-9 ед., продолжительностью 30 секунд с градиентом нарастания 1,0 ед./с до индивидуального предела переносимости. При воздействиях испытуемые использовали противоперегрузочный костюм (табл. 6).
В покое до вращения у всех обследуемых не выявлялась форма ТГ4. Высокая активность формы ТГ1 у всех испытуемых отражала предстартовое состояние. Показатели гемодинамики и биохимические показатели крови соответствовали состоянию функционального оптимума. Через час после вращения динамика таких показателей, как уровень артериального давления, концентрация инсулина, кортизола и циклических нуклеотидов в плазме крови указывала на развитие у испытуемых состояния стресса. Появление у испытуемых после вращения формы ТГ4 при высокой активности ТГ1 и КТГ 0,26-1,32 отражали различную степень адаптации к перегрузкам. Так у испытуемого Т. высокая активность форм ТГ1 и ТГ4 и КТГ=1,32 являются показателями перенапряжения адаптационных механизмов, что находит подтверждение и в динамике других показателей.
Пример 6.
В течение одного года проводили наблюдение за состоянием здоровья летчиков (ОЛТ) в процессе их летной деятельности. Обследование проводили перед началом рабочего дня (в обычном летном режиме) через 2-3 месяца и повторное - через 9-11 месяцев летной деятельности после выхода из отпуска. Средний возраст ОЛТ составил 28±4 лет. Оценивали состояние сердечно-сосудистой системы по частоте сердечных сокращений (ЧСС), систолическому (ADS) и диастолическому (ADD) артериальному давлению. В белых клетках крови определяли: активность ТГ1 и ТГ4; в плазме крови - активность креатинфосфокиназы (КФК), концентрацию инсулина (Инс), кортизола (Корт) и тироксина (T4).
- Летчик 1-го класса П., 39 лет, обследован дважды через 3 и 9 месяцев после возвращения из отпуска. Налет на день обследования составил соответственно 19 и 57 часов. В анамнезе посттравматическая деформация 8-9 грудных позвонков. Жалоб в дни обследования не предъявлял, за медицинской помощью не обращался. При первом обследовании активность ТГ1 была 43,0, ТГ4 - 0, КТГ = 0. Артериальное давление составляло 110/80, активность КФК в плазме крови - 5,02 нмоль/л, концентрация Т4 - 101,48 нмоль/л, кортизола - 1358,22 нМ и инсулина - 13,32 МЕД/л. Исследованные показатели соответствовали состоянию функционального оптимума. При повторном обследовании, через 9 месяцев после отпуска, активность ТГ1 составляла 37,4, ТГ4 - 46,8 и КТГ был равен 1,25, что оценивалось как напряжение адаптационных механизмов. Величина АД составляла 120/80. Снижение активности КФК на 64% по сравнению с первоначальными величинами, концентрации Т4 на 22,8%, кортизола - на 39,5% и повышение уровня инсулина в крови на 14% указывали на развитие утомляемости.
- Летчик 1-го класса Б., 27 лет, обследован через 3 и 11 месяцев после отпуска. Налет на дни обследования составил 13,3 и 36,6 часов соответственно. Жалоб не предъявлял, за медицинской помощью не обращался. Диагноз - здоров. Через 4 месяца летной деятельности активность формы ТГ1 в белых клетках крови составляла 67,0 нмоль/мин, ТГ4 - 0, КТГ - 0. Уровень артериального давления 110/70 мм рт.ст., активность КФК - 1,36 нмоль/л, концентрация Т4 -74,98 нмоль/л, кортизола - 1508,43 нМ и инсулина 6,10 МЕД/л в крови соответствовали состоянию функционального оптимума. При повторном обследовании через 11 месяцев после отпуска активность ТГ1 составляла 124,7, ТГ4 - 112,9, КТГ - 0,90, что указывало на напряжение адаптационных механизмов. Об этом же свидетельствовала и динамика других показателей: повышение АД - 140/70, повышение уровня инсулина в крови на 47,8%, снижение активности КФК на 29%, концентрации Т4 на 27% и кортизола на 81,3%.
Обследования показали, что в период 2-3 месяцев после отпуска у обследованных ОЛТ в клетках крови форма ТГ4 не определялась. Через 9-11 месяцев напряженного летного труда у ОЛТ появилась форма ТГ4. Коэффициент КТГ составлял от 0,9 до 1,25. В плазме крови повышался уровень инсулина, снижался уровень активности КФК, концентрация кортизола, уровень тироксина (Т4) и повышалось артериальное давление.
Отмеченные изменения исследуемых показателей на границе пределов физиологической нормы для данного контингента и КТГ до 1 указывают на состояние удовлетворительной адаптации, а КТГ 1,25 у П. - на напряжение адаптационных механизмов и развитие утомляемости.
Исследования показали, что с увеличением интервала времени от момента выхода из отпуска у ОЛТ имеют место увеличение функционального напряжения сердечно-сосудистой системы, напряжение адаптационных механизмов, что может быть выявлено по возрастанию КТГ больше 1.
Пример 7.
Обследовали группу спортсменов в межтренировочный период перед и после стандартной велоэргометрической нагрузки (СВН).
- Спортсмен Р., 21 год, мастер спорта. До и после СВН КТГ составлял 0,42 и 2,76 соответственно. Одновременно были изучены функциональные пробы сердечно-сосудистой системы (ССС): пульс и АД. До тренировки эти показатели составляли: пульс - 72 уд/мин, АД - 115/75 мм рт.ст. После нагрузки: пульс - 104 уд/мин, АД - 120/80 мм рт.ст. Возвращение пульса к исходным величинам происходило через 5 минут. Таким образом, функциональные пробы ССС указывали на недостаточность тренированности спортсмена, а КТГ, равное 2,76, - на перенапряжение адаптационных механизмов.
- Спортсмен М., 22 года, мастер спорта. До и после СВН КТГ составлял 0 и 0,73 соответственно. Показатели функциональных проб ССС до нагрузки составляли: пульс - 64 уд/мин, АД - 120/80 мм рт.ст. После нагрузки пульс - 89 уд/мин, АД - 120/80 мм рт.ст. Частота пульса возвращалась к исходным величинам через 3 минуты. Функциональные пробы подтвердили хорошую тренированность спортсмена, а КТГ 0,73 - устойчивую адаптацию к физическим нагрузкам.
Формула изобретения: Способ определения состояния адаптационных механизмов путем исследования венозной крови, отличающийся тем, что в белых клетках крови определяют активность форм тирозингидроксилаз (ТГ1 и ТГ4), рассчитывают соотношение КТГ, равное соотношению ТГ4/ТГ1, и при КТГ от 0 до 0,3 определяют состояние функционального оптимума, при КТГ большем 0,3 и меньшем или равном 1,0 - состояние удовлетворительной адаптации, при КТГ большем 1,0 и меньшем или равном 1,5 - состояние напряжения адаптационных механизмов и при КТГ большем 1,5 и меньшем или равном 2,5 - состояние перенапряжения адаптационных механизмов на грани срыва адаптации.