Научно-издательский центр «Открытие» otkritieinfo ru Современная биология: вопросы и ответы материалы I международной научной конференции

И. А. Самофалова, С. С. Патракова

Проведена интегральная оценка плодородия и устойчивости почв эрозионно-аккумулятивной катены в Оханском районе в Пермском крае. На исследуемой катене выделяются участки, как с выносом, так и с накоплением вещества. В связи с этим, катена определена как эрозионно-аккумулятивная. Для исследуемой катены построен почвенно-геоморфологический профиль. Склон имеет сложную форму, крутизна варьирует в пределах от 2° до 5°, длина склона средняя и составляет 415 м.

В пределах катены были заложены почвенные разрезы. Так, на водораздельной части катены (на элювиальном ландшафте) обнаружены дерново-мелкоподзолистые почвы (высота н.у.м. 230 м); светло-серая лесная слабосмытая на трансэлювиальном ландшафте (высота н.у.м. 225 м, крутизна 2-3°); дерново-слабоподзолистая среднесмытая на транзитном ландшафте (высота н.у.м. 220 м, крутизна 3-5°); дерново-слабоподзолистая почва на трансаккумулятивном ландшафте (высота н.у.м. 215 м) и дерново-глубокоподзолистая намытая на аккумулятивном ландшафте (высота н.у.м. 211 м). Таким образом, мы наблюдаем пространственную изменчивость почв в пределах катены. Почвенную комбинацию можно охарактеризовать как сочетание, где ведущим фактором формирования является мезорельеф, который контролирует проявление процессов оподзоленности, гидроморфизма и смытости почв.

Интегральная оценка плодородия дерново-подзолистых почв проведена по методике [2], а светло-серой лесной почвы по методике [1]. Оценка дерново-подзолистых суглинистых почв по уровню их окультуренности и плодородию показала, что почвы являются освоенными (слабоокультуренные) по смытости почв (в % от несмытых > 30 %), по содержанию в пахотном слое подвижного фосфора (< 100 мг/кг); окультуренными по содержанию в пахотном слое водопрочных агрегатов > 0,25 мм (40-60 %), по содержанию общего гумуса (2,0-3,0 %), обменного калия (100-220 мг/кг калия), обменной кислотности рН_КСl (4,7-5,5); культурными (высокоокультуренные) по мощности А_пах 25-30 см. Оценка светло-серой суглинистой почвы по уровню ее окультуренности и плодородию показала, что только по содержанию гумуса ее можно оценить как слабоокультуренная (< 3,0 %), а по всем остальным свойствам как культурная.

Интегральная оценка плодородия почв, в пределах катены, показала, что почвы на разных элементах рельефа, в зависимости от степени проявления эрозии характеризуются разной степенью окультуренности. В связи с этим необходимо проводить агротехнические мероприятия, выравнивающие плодородие почв.

Оценка устойчивости почв необходима в целях прогнозирования и анализа изменяющейся в ходе хозяйственной деятельности человека экологической ситуации, а также для определения допустимой техногенной нагрузки, которая не повлияет на эффективность выполнения почвенным покровом его основных экологических функций.

По данным интегральной устойчивости почв можно выделить три агроэкологически однородных участка, с учетом факторов, ограничивающих возделывание культур. Ограничивающими факторами являются эрозия, переувлажнение, а также пониженное содержание гумуса, емкость катионного обмена. На основании проведенных исследований на эрозионно-аккумулятивной катене можно выделить три агроэкологически однотипных участка.

I Автоморфный – участок катены, расположенный на выровненных водораздельных участках (элювиальный ландшафт). Почвенный покров представлен дерново-мелкоподзолистой глубокопахотной среднесуглинистой почвой на древнеаллювиальных отложениях. Рекомендуется возделывание полевых, кормовых и овощных культур.

II Эрозионный – участок пашни, в который входит вогнутая и выпуклая часть склона, а также выположенный участок склона (трансэлювиальный, транзитный, трансэлювиально-аккумулятивный ландшафты). Данная часть склона представлена светло-серой лесной среднесуглинистой слабосмытой почвой, дерново-слабоподзолистой среднесмытой на древнеаллювиальных отложениях, и дерново-слабоподзолистой среднепахотной на элювиально-делювиальных отложениях. Рекомендуем засеять многолетними травами, либо многолетними насаждениями, что позволит избежать процесса эрозии и общей деградации почвенного покрова.

III Эрозионно-полугидроморфный – участок катены, который представлен дерново-глубокоподзолистой тяжелосуглинистой намытой почвой на древнеаллювиальных отложениях, расположенной на шлейфе склона (аккумулятивный ландшафт). Рекомендуется для залужения и использования под сенокосы и пастбища.

Таким образом, необходимо либо проводить мероприятия по выравниванию плодородия почв (внесение органических и минеральных удобрений, сидерация, травосеяние, противоэрозионные мероприятия), либо засеивать определенными сельскохозяйственными культурами в зависимости от свойств почв и положением на ландшафте.

1. 
   Иванов В. Д. Оценка почв / В. Д. Иванов, Е. В. Кузнецова. – Воронеж, 2004.
   
2. 
   Муха В. Д. Агропочвоведение / В. Д. Муха, Н. И. Картамышев, И. С. Кочетков, Д. В. Муха. – М.: Колос, 1994.
   
3. 
   Савич В. И. Интегральная оценка плодородия почв / В. И. Савич, Д. С. Булгаков, Н. Г. Вуколов, В. А. Раскатов, А. А. Васильев, О. И. Сюняева, И.О. И. О. Чанышев. – М.: Изд-во РГАУ – МСХА имени К. А. Тимирязева, 2010.
   
4. 
   Титова, В. И. Агроэкосистемы: проблемы функционирования и сохранения устойчивости (теория и практика агронома-эколога). – Учебное пособие. – 2-е изд., перераб. и доп. / В. И. Титова, М. В. Дабахов, Е. В. Дабахова. – Н. Новгород: НГСХА, 2002.
   

Обследование горных выработок горизонтов А, Б, В и Г месторождения полиметаллических руд показало их неудовлетворительное техническое состояние и повышенную опасность при отборе проб, недоступность к местам закладок и невозможность применения механизированных средств для отбора проб. В связи с этим, пробы из закладок отбирались ручным бурением на глубину 2,0-2,2 м.

Для микробиологического обследования и анализа содержания химических реагентов были отобраны представительные образцы проб с разных блоков и глубин. Кроме того, для установления степени выщелачивания химических реагентов были отобраны пробы инфильтрата из-под горных закладок. В результате исследований были установлены следующие основные источники загрязнения подземных вод: подземные –загрязненный закладочный материал выработанных пространств рудника, поверхностные – отходы хвостохранилищ, использованные в качестве заполнителей суффозионных пустот.

Химический анализ подземных вод месторождения полиметаллических руд показал, что воды являются экологически безвредными и могут быть использованы для орошения сельскохозяйственных угодий. Однако, результаты химического и спектрального анализа шахтных вод и водных вытяжек твердых пород горизонта Г, показал наличие в них высоких концентраций токсичных элементов, что позволяет предположить ситуацию, когда в случае затопления рудника ниже этого горизонта возможно выщелачивание закладочного материала и проникновение токсичных реагентов в подземные воды.

Микробиологическое обследование проб на наличие тионовых бактерий показало, что во всех пробах отсутствуют T.ferrooxidans, что свидетельствует о прекращении их окислительной деятельности, подтверждаемое нейтральными или слабо-щелочными показателями рН, являющимися лимитирующими факторами для их жизнедеятельности. Сероокисляющие бактерии отмечены, в основном, в водных растворах. Цианидокисляющие бактерии встречаются в незначительных количествах в большинстве анализируемых проб ввиду наличия источников углерода (ксантогенаты) и цианистых соединений. Из накопительных культур, были выделены штаммы T.thiooxidans Г1, Г2, T.thiocyanooxidans Г1, Г2, Г4.

Анализы золотоносных руд показали, что они имеют карбонатно-кварцевый состав с незначительным развитием в них сульфидов железа, цинка, меди, свинца, сурьмы, содержание которых в жилах составляет 2-3 % и не превышает 4 %. По своему внутреннему строению руды довольно разнообразные. Выделяются массивные, массивно-вкрапленные, полосчатые, брекчиевидные типы руд. Распространенными являются массивно-вкрапленные и пятнистые структуры, но наиболее развита полосчатая текстура. Золото в рудах находится в самородном состоянии, большая часть которого развита в кварцевых жилах, небольшое количество сосредоточено в импрегнированных арсенопиритом и пиритом околожильно-измененных породах.

По характеру выделений и пространственной приуроченности золота в кварцевых жилах выделены:

1. 
   полиминеральные прожилково-пятнистые образования с золотом в молочно-белом кварце;
   
2. 
   полиминеральные вкрапленные образования с золотом по границам контуров обломков околожильно-измененных пород в молочно-белом кварце;
   
3. 
   мономинеральные микропрожилковые и микровкрапленные выделения золота в молочно-белом кварце, иногда в ассоциации с кальцитом.
   

- губчатые выделения, характерные для золотин с большим количеством включений рудных минералов (арсенопирит, пирит, галенит);

- жилковато-пластинчатая форма золотин;

- комковато-угловатая форма, в случаях нахождения золотин в межзерновом пространстве кальцита или кварца;

Серебро не имеет минеральной выраженности и встречается с золотом в соотношении с золотом 1:3.

Минеральный состав:

- нерудные минералы – кварц, анкерит, кальцит, хлорит, серицит, альбит, эпидот, целестин.

- рудные – шеелит, асренопирит, пирит, сфалерит, халькопирит, галенит, сульфоантимонит свинца и меди.

- рудовмещающие породы – туфогенные песчаники, алевролиты, глинистые сланцы, роговики, кварцевые диориты, габбродиориты, плагиоклазы, гранит-порфиры.

Микробиологическое обследование золотоносных руд выявило преобладание сапрофитной группы микроорганизмов, которые чаще выделялись из рудничной воды, чем из породы. Отмечено, что в карьерных водах с температурой 15-17⁰С численность микроорганизмов выше, чем в шахтных водах с температурой 5-7⁰С. Рост T.thioparus на элективных средах при температуре 26-29⁰С проявлялся только на 12-14 сутки, роста T.ferrooxidans и T.thiooxidans не отмечено.

Таксономический анализ показал, что преобладающей группой гетеротрофных микроорганизмов являются представители р. Micrococcus, в незначительном количестве встречаются представители р.Bacillus. Отсутствие T.ferrooxidans, возможно, объясняется высокими значениями рН вследствие нейтрализации кислых растворов рудовмещающими породами. Микроскопирование под электронно-растровым микроскопом водных растворов, отобранных из хвостохранилища, показали отсутствие каких-либо жизненных форм микроорганизмов. Из карьерных и шахтных вод месторождения выделено 56 культур гетеротрофных бактерий, 11 штаммов микромицетов, отнесенных к р.р. Mucor, Bothrуdium, Penicillium, Aspergillus, Alternaria.

Таким образом, в результате микробиологического обследования месторождений полиметаллических и золотоносных руд установлено, что структура и состояние микробоценозов напрямую зависит от уровня разработки месторождения. Отсутствие рудных микроорганизмов в месторождении полиметаллических руд свидетельствует о замедлении или прекращении микробиологических процессов, в то время как в золотоносном месторождении процессы естественного биовыщелачивания золота проходят с определенной интенсивностью. Оптимизация микробиологических процессов с использованием выделенных штаммов микроорганизмов позволит повысить эффективность извлечения золота.

Древесно-кольцевые хронологии ширины годичных колец (ШГК) играют важную роль в реконструкции палеоклиматических параметров, задачах экологического мониторинга и исследования состояния окружающей среды, а также выявления биологических механизмов и закономерностей влияния условий среды роста на особенности формирования клеточной структуры годичных колец и их химического состава [2]. С их помощью можно выявлять основные факторы среды, лимитирующие прирост древесной массы, и прогнозировать прирост древесины в данном районе на длительный срок. Сравнение полученных дендрохронологических рядов позволяет выявить закономерности изменчивости прироста древесины и определить основные факторы среды, влияющие на прирост радиальных колец.

Целью данной работы являлась оценка возможности использования деревьев вида Pinus sylvestris L. и Abies sibirica Ledeb. в задачах дендроиндикации для различных местообитаний на территориях расположенных в окрестностях государственного природного заповедника «Столбы».
Объект и методы исследований

В качестве объектов исследований были выбраны модельные деревья видов Pinus sylvestris и Abies sibirica с двух местообитаний. Для проведения дендроклиматического анализа использовались данные метеостанции Опытное поле (индекс ВМО 29570) [3].

Первая пробная площадь (Т1) располагалась около поселка Усть-Мана на высоте 288 метров над уровнем моря (55°56' с..ш, 92°27' в.д.). Растительность представлена широкотравно-папоротниковым сосняком с примесью березы, осины и пихты. Сомкнутость 0,4. Вторая пробная площадь (Т2) находится в долине реки Караульная (56°5' с.ш., 92°29' в.д.). В данном районе пихта произрастает в ельнике-кисличнике с примесью пихты и березы на высоте 343 метра над уровнем моря. Деревья сосны находятся на 100 метров севернее в сосново-березовом сообществе на высоте 356 метров над уровнем моря и характеризуются близостью к остепнённому склону.

Изъятие образцов проводилось с помощью возрастного бурава на высоте 1,3 метра. Измерение ширины годичных колец и перекрестная датировка проводились в соответствии с общепризнанной методикой. Статистическая проверка качества проведения перекрестной датировки выполнена с помощью специализированной программы COFECHA [4]. Для удаления из показателей прироста возрастного тренда была проведена процедура детрендирования с помощью программы ARSTAN. Для всех местообитаний были построены стандартные и остаточные хронологии, которые использовались для сопоставления с основными климатическими параметрами. Предпочтение отдавалось остаточным хронологиям, так как у них максимально устранены автокорреляционные составляющие и наиболее выражен климатический сигнал. Для оценки влияния климатических параметров на прирост деревьев рассчитывались коэффициенты корреляции Пирсона между индексами прироста и среднемесячными климатическими данными. Расчеты проводились с августа предшествующего года по сентябрь текущего. Таким образом, были получены показатели первичного климатического отклика для каждого местообитания.

По результатам анализа построенных древесно-кольцевых хронологий было установлено, что на всех местообитаниях деревья проявили чувствительность к факторам внешней среды. Это выражается в значениях коэффициентов чувствительности (0,203-0,227 для P. sylvestris, 0,214-0,222 для A. sibirica). Наибольшие средние и максимальные значения прироста древесины для вида A. sibirica наблюдаются на точке Т1. Это объясняется пониженным уровнем межвидовой конкуренции между деревьями сосны и пихты, чем между деревьями пихты и ели. Напротив, для вида P. sylvestris наибольшие средние и максимальные значения прироста древесины наблюдаются на точке Т2, где сосновый древостой более разрежен, а влияние внутривидовой конкуренции ниже.

Для деревьев района исследований выявлены основные климатические факторы, лимитирующие прирост. Значимые коэффициенты корреляции наблюдаются между хронологиями, составленными по деревьям вида P. sylvestris с пробной площади Т1, и среднемесячными суммами осадков июня и июля (для июня r=0,35 и для июля r=0,37 при p<0,05). В этот же период наблюдается связь ШГК и показателей температуры (для июня r=-0,32 и для июля r=-0,33 при p<0,05). В данный промежуток времени формируется большая часть годового прироста древесины, а истощение запасов влаги приводит к положительной зависимости радиального прироста от осадков данного периода. В то же время повышение температуры может вызывать уменьшение влагосодержания в почве и замедлять прирост [5]. Для деревьев вида A. sibirica значимые коэффициенты корреляции Пирсона между хронологиями и показателями температуры проявились только в январе (r=0,32 при p<0,05).

Высокие коэффициенты корреляции между величиной прироста древесины и упругостью водяного пара наблюдаются на точке Т2 для деревьев вида A. sibirica в мае и июле. При этом в мае связь имеет отрицательный характер (r=-0,44, p<0,05), а в июле – положительный (r=0,53, p<0,05). Требовательность пихты к параметрам упругости водяного пара отмечалась другими исследователями [1]. Для деревьев вида P. sylvestris отмечена отрицательная связь величины ШГК с температурой июня (r=-0,29, p<0,05).

1. 
   Коропачинский И. Ю. Древесные растения Сибири / Новосибирск: Наука, 1983. - С. 216.
   
2. 
   Силкин П. П. Методы многопараметрического анализа структуры годичных колец хвойных: монография / П. П. Силкин. – Красноярск: Сибирский Федеральный Университет, 2010. – 335 с.
   
3. 
   Российский гидрометеорологический портал [Электронный ресурс]. – Специализированные массивы для климатических исследований – Режим доступа: http://www.meteo.ru/climate/sp_clim.php - Загл. с экрана.
   
4. 
   Holmes R.L. Program COFECHA: Version 3 // The Univer. of Arisona. – Tucson, 1992 (электронная версия).
   
5. 
   Ваганов Е.А. Климатическая обусловленность радиального прироста хвойных и лиственных пород деревьев в подзоне средней тайги Центральной Сибири / М.В. Скомаркова, Е.А. Ваганов, К. Вирт, А.В. Кирдянов // География и природные ресурсы – 2009.- №2. – с. 80-86
   

Одной из наиболее распространенных и тяжелых форм интоксикаций является отравление угарным газом (оксид углерода (II), монооксид углерода, СО). В атмосфере монооксид углерода содержится в незначительных количествах (0,000001 – 0,00002 %). На поверхности Земли, в естественных условиях, оксид углерода (II) образуется при неполном анаэробном разложении органических соединений и при сгорании биомассы в ходе лесных и степных пожаров. Основным антропогенным источником СО в настоящее время служат выхлопные газы двигателей внутреннего сгорания. Токсический эффект для человека наблюдается при вдыхании воздуха с концентрацией монооксида углерода, равной 3·10^-3г/л, что обусловливает серьезные поражения систем и органов человека.

Ведущая роль в обеспечении и поддержании гомеостаза организма, а также в формировании согласованных реакций его отдельных компонентов в ответ на внешние воздействия принадлежит иммунной системе. На протекающие в окружающей среде процессы иммунокомпетентные клетки реагируют путем изменения активности белков и нуклеиновых кислот, степени экспрессии поверхностных антигенов, появления или исчезновения внутриклеточных функциональных молекул. Таким образом клетка приспосабливается под сложившиеся условия, стремясь наиболее эффективно выполнять присущие ей регуляторные функции.

Важное значение для осуществления множества химических процессов имеет кислотность среды, а возможность протекания той или иной биохимической реакции в биологической системе часто зависит от активности ионов водорода (рН) среды.

Известно, что лимфоциты играют ключевую роль в физиологии иммунной системы. Существует огромное количество данных, посвященных изучению взаимодействия оксида углерода (II) с гемоглобином и другими Fe-содержащими соединениями крови человека. Не меньшее число работ направлено на диагностическое определение СО в крови и в выдыхаемом воздухе из легких, а также на лечение последствий острых и хронических отравлений угарным газом. Однако в литературе мало сведений, посвященных изучению взаимодействия монооксида углерода с иммунокомпетентными клетками. В связи с этим представляется необходимым исследовать воздействие оксида углерода (II) на лимфоциты крови человека. Ранее нами было изучено влияние СО на экспрессию некоторых рецепторов (CD95, CD8) на поверхности лимфоцитарных клеток [1, 2]. Целью данной работы явилось выяснение изменения активности ионов водорода в стабилизирующей буферной среде Хенкса суспензии лимфоцитов во время их инкубации в атмосфере оксида углерода (II).

Лимфоциты выделяли из венозной крови доноров, стабилизированной гепарином (25 ед/мл) путем центрифугирования на градиенте плотности фиколл-урографин (ρ= 1,077 г/см³). Для поддержания определенного значения рН в реакционной смеси при проведении исследований применяли буферный раствор Хенкса (рН 7,4), в котором ресуспендировали выделенные иммунокомпетентные клетки (5∙10⁵ кл/мл) и помещали в атмосферу оксида углерода (II). Монооксид углерода получали лабораторным способом по химической реакции между концентрированными серной и муравьиной кислотами. Время экспозиции лимфоцитов в атмосфере оксида углерода (II) составляло 5÷90 минут. Пробы буферного раствора Хенкса, содержащего нативные и СО-модифицированные лимфоциты, отбирали в чистые полипропиленовые пробирки типа Eppendorf через каждые 5 минут в объеме 1 мл и измеряли активность ионов водорода при помощи рН-метра Hanna Instruments (Германия), используя микроэлектрод серии HI 1083 (при постоянном давлении (760 мм рт. ст.) и температуре (20 ⁰С)). Приводимые ниже экспериментальные значения рН являются средними за время отбора проб. Статистическую обработку результатов экспериментов проводили с помощью прикладной программы Microsoft Excel 2010.

Исследуя анализируемый параметр в буферном растворе Хенкса без лимфоцитов крови человека, который подвергся воздействию СО в течение 5÷90 минут, мы зарегистрировали следующие данные. Через 5 минут после инкубации в атмосфере СО величина рН раствора Хенкса составила 7,37±0,03 ед. против 7,40, а через 90 минут – 7,16±0,02 ед., при чем эти показатели статистически значимо отличались друг от друга.

Величина рН суспендированных в растворе Хенкса нативных иммунокомпетентных клеток составила в среднем 7,38±0,03 и не изменялась на протяжении 90 минут, т.е. статистически достоверных изменений исследуемого показателя в данном промежутке времени не наблюдалось.

В ходе пребывания СО-модифицированных лимфоцитов в условиях экспозиции в атмосфере оксида углерода (II) было зарегистрировано постепенное снижение значения рН. В начале инкубации суспензия лимфоцитов имела рН=7,37±0,03, а через 90-минут после инкубирования в атмосфере СО изменение водородного показателя составило в среднем 67 % и достигло значения 2,43±0,06.

Известно [3], что оксид углерода (II) слаборастворим в воде (2,691 мг на 100 г при 23 °C и давлении 760 мм рт. ст.) и химически с ней не взаимодействует. По-видимому, в наших экспериментах количество образовавшегося СО достаточно для растворения его в буфере Хенкса и образования небольшого количества угольной кислоты, что, вероятно, индуцирует незначительный сдвиг величины его рН в кислую сторону (7,16±0,02). При суспендировании иммунокомпетентных клеток в растворе Хенкса отмечается возрастание числа ионов Н⁺ и, как следствие, существенное снижение его величины рН (2,43±0,06). Можно предположить, что Na⁺/H⁺ - антипортер лимфоцитов начинает работать таким образом, что включаются компенсаторные механизмы защиты клетки от ацидоза и поэтому происходит интенсивная откачка протонов водорода из клетки, что и приводит к накоплению их в среде Хенкса.

Итак, в ходе проведенных экспериментов мы выяснили, что СО-модифицированные лимфоциты способны изменять в кислую сторону рН среды, в которой они суспендированны, а в свою очередь подобное закисление раствора Хенкса может влиять на различные физико-химические процессы, протекающие в мембранах и других системах иммунокомпетентных клеток и изменять их метаболизм.
Литература

1. 
   Бахметьева О. И. Изучение жизнеспособности и уровня экспрессии CD95 рецепторов лимфоцитарных клеток человека в условиях воздействия оксида углерода (II) / О. И. Бахметьева, О. В. Путинцева, В. Г. Артюхов // Интеллектуальный потенциал XXI века: ступени познания: сборник материалов IV Международной студенческой научно-практической конференции, Новосибирск, 2010. – С. 12 – 15.
   
2. 
   Бахметьева О. И. Оценка цитотоксической активности лимфоцитов крови человека в условиях воздействия оксида углерода (II) / О. И. Бахметьева, С. Ю. Колядина, О. В. Путинцева, В. Г. Артюхов // Симбиоз Россия 2011: Материалы IV Всероссийского с международным участием конгресса студентов и аспирантов-биологов, Воронеж, 2011. – С. 102 – 105.
   
3. 
   Коржов В. А. Монооксид углерода (обзор литературы) / В. А. Коржов, А. В. Видмаченко, М. В. Коржов // АМН Украины. – 2010. – Т. 6, № 1. – С. 23 – 27.
   

Актуальность данного исследования подтверждается неуклонным ростом числа лиц молодого возраста, страдающих нарушениями зрения, в структуре которых основное положение занимает миопия. Возникновение данного заболевания связано главным образом с длительной нагрузкой на зрительный аппарат, что особенно актуально среди студентов высших учебных заведений. Процесс обучения, так или иначе, неотъемлемо связан с работой на близком расстоянии. Зачастую в учебных аудиториях и при выполнении домашней работы не соблюдаются гигиенические условия, такие как правильное освещение и режим зрительной работы. Кроме того, внедрение компьютерной техники в процесс обучения значительно усугубило положение дел по заболеванию миопией среди студентов.

Цель: выявить особенности деятельности зрительной сенсорной системы студентов разных факультетов.

Материалы и методы: работа проводилась на базе городской поликлиники №49. Материал исследования: журнал учета пациентов и медицинские карты студентов.

Исследование остроты зрения и зрительной памяти проводилось со студентами БГПУ им. М. Акмуллы на следующих факультетах в течении двух лет: физико-математический, естественно-географический, филологический и факультет физической культуры.

Всего в исследовании учтены данные о 89 студенте, обратившемся за медицинской помощью в городскую поликлинику №49 в связи с нарушением зрения в сторону миопии. В ходе исследования студенты были разделены на 4 группы, в зависимости от факультета (филологический факультет, физико-математических, естественно-географический факультет и факультет физической культуры), на котором проводится их обучение.

Были подсчитаны: 1. Процент студентов с данным заболеванием в структуре общего количества обучающихся на каждом отдельном факультете. 2. Доли слабой, средней и высокой степеней миопии в каждой группе и на всех факультетах в среднем.

Результаты исследования:

1. В группе филологического факультета процент студентов, болеющих миопией, составил  69,56%. Доля слабой, средней и высокой степеней миопии составила соответственно 26%, 30,4% и 13%.

2. В группе факультета физической культуры процент студентов, болеющих миопией, составил 33,3%. Доля слабой, средней и высокой степеней миопии составила соответственно 29,16%, 4,16% и 0%.

3. В группе естественно-географического процент студентов, болеющих миопией, составил  42,8%. Доля слабой, средней и высокой степеней миопии составила соответственно 19%, 14,2% и 9,5%.

4. В группе физико-математического факультета процент студентов, болеющих миопией, составил  61,9%. Доля слабой, средней и высокой степеней миопии составила соответственно 23,8%, 28,57% и 9,52%.

На 80 студентов – 40 математического и 40 факультета физической культуры исследовали особенности памяти и внимания. Оказалось, что зрительная память у студентов математического факультета в 2-3 раза превышает этот показатель у физкультурников, а устойчивость внимания практически не различается. Образы цифр и букв лучше запоминаются математиками, а запоминание фигур и рисунков у математиков и физкультурников не различаются.

Следовательно, из полученных нами данных можно сделать выводы:

1. Активная зрительная нагрузка оказывает существенное влияние на развитие миопии у студентов, причем её выраженность тесно связаны со спецификой факультета, на котором проходит обучение.

2. В ходе исследования выявлен наиболее высокий процент миопии разной степени у студентов филологического и физико-математического факультетов. Кроме того, филологический факультет является лидирующим по тяжести заболевания, что подтверждается наличием большего процента болеющих высокой степенью миопии.

3. В структуре заболевания органа зрения существенно преобладает слабая степень миопии, что говорит о низком уровне прогрессирования данной патологии на всех.


РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРИМЕНЕНИЮ АНТИБИОТИКОВ ПРИ ВОСПАЛИТЕЛЬНЫХ ПРОЦЕССАХ У ДЕТЕЙ НА ОСНОВЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ПРОКАЛЬЦИТОНИНОВОГО ТЕСТА

Е. В. Гиматдинова¹, С. Ю. Веселов²

¹ ГУЗ Республиканская детская клиническая больница

Россия, Республика Башкортостан, г. Уфа, 450106,

ул. Степана Кувыкина, 98, E-mail: Gimatdinova-75@mail.ru

² Башкирский государственный университет

Россия, Республика Башкортостан, г. Уфа, 450074, ул. Фрунзе, 32.
Проблема улучшения результатов лечения воспалительных заболеваний у детей особенно остро встает сегодня, когда в условиях быстро пополняющегося арсенала антибактериальных средств меняются спектр микроорганизмов и степень их чувствительности к препаратам. Избыточное назначение антибиотиков для так называемой защиты больного от предполагаемой инфекции по принципу «зонтика» способствует распространению резистентностых штаммов микроорганизмов, а также сенсибилизации пациентов. С другой стороны антибиотикотерапия показана в случае точного установления бактериальной природы инфекции. Микробиологические методы выявления бактерий являются достаточно сложными и продолжительными по времени. Поэтому поиск чувствительных и специфичных биохимических маркеров бактериальной инфекции является актуальной задачей. В ряде работ было показано, что уровень прогормона прокальцитона (ПКТ) возрастает при бактериальных инфекциях.

В данной статье рассматривается возможность использования теста на прокальцитонин для принятия решения о назначении антибиотиков детям с воспалительными процессами бактериальной и не бактериальной природы.

В исследование включены 90 больных, в возрасте от 2 дней жизни до 13 лет, которые на основании клинических симптомов и лабораторных данных были разделены на 3 нозологические группы:

Группа 1 - n = 30 - вирусная инфекция, хронические воспалительные заболевания неинфекционной природы;

Группа 2 – n = 30 - локальные бактериальные гнойно-воспалительные очаги средней степени тяжести без системных проявлений (пневмония, отит, бронхит, синусит);

Группа 3 – n = 30 - тяжелая бактериальная инфекция (остеомиелит, деструктивная пневмония, перитонит, мастоидит, бактериальный сепсис).

Содержание прокальцитонина в плазме больных определяли иммунохемилюминесцентным методом на аппарате Ciba-Corning MagicR Lite II, Bayer с использованием диагностического набора "Прокальцитонин-ЛюмиТест®" производства компании "БРАМС АГ", Германия.

Проведенные исследования показали, что самое высокое среднее значение ПКТ установлено у больных с тяжелой бактериальной инфекцией (13,78±5,72) (рис. 1). Значительно более низкое значение прогормона наблюдалось у больных с локальной бактериальной инфекций (1,06±0,19) и в группе пациентов с воспалением не бактериальной природы концентрация ПКТ составила (0,44 ± 0,08).

Распределение количества больных по группам в зависимости от концентрации ПКТ представлено в таблице 1. Из таблицы видно, что в группах с бактериальной инфекцией нет ни одного больного, у которых концентрация ПКТ в крови была менее 0,3 нг/мл.

Таблица 1. Распределение больных по группам

в зависимости от уровня ПКТ

Следовательно, пациентам с таким уровнем ПКТ антибиотики не рекомендуются. Однако, среди больных первой группы, которым на самом деле не нужны антибиотики, также есть 16 больных с ПТК более 0,3. Поэтому, если выбрать этот уровень ПКТ для назначения аghнтибиотиков, то препарат получат более половины пациентов с не бактериальным воспалительным процессом, хотя они не нуждаются в нем. Увеличение порогового уровня ПКТ, при котором будут рекомендованы антибиотики, соответственно, приведет к снижению количества детей в группе 1, которые получат антибиотик,. Но при этом также будет возрастать количество детей в группе с локальной бактериальной инфекции не получивших антибиотик. Так, например, при принятии в качестве порогового значения концентрацию ПКТ более 0,4 нг/мл антибиотик не получат 60% детей первой группы, при пороговой концентрации более 1 нг/мл – 87%, но при этом не назначат антибиотик 13% и 70%, соответственно, больным второй группы. Из приведенной таблицы видно, что, по-видимому, оптимальным пороговым значением ПКТ для принятия решения о назначении антибиотика является концентрация в пределах 0,4-0,5 нг/мл. При этом значении прогормона большей части больных первой группы антибиотик будет не назначен, и, наоборот, превалирующее количество больных второй группы его получит. Что касается группы с тяжелой бактериальной инфекцией, то в ней все пациенты имели уровень ПКТ выше 1 нг/мл. По этой причине при воспалительных процессах, с тяжелым клиническим течением, в случае установления концентрации ПКТ в крови более 1 нг/мл следует назначать антибиотики. В заключение следует отметить, что приведенные цифры имеют рекомендательный характер. Окончательное решение о назначение антибиотика врач должен принимать с учетом комплекса лабораторных и клинических показателей.

Современные антигипоксанты не полностью отвечают требованиям практической медицины, вследствие низкой эффективности, узкого диапазона действующих доз, а также наличия нежелательных побочных эффектов. В связи с этим поиск новых безопасных химических соединений с большим антигипоксическим действием, обеспечивающих повышение устойчивости человека к гипоксии приобретает особую значимость для военной, морской, авиационной и космиче­ской медицины [2].

Известно, что уровень содержания эритроцитов и гемоглобина в крови резко увеличивается после воздействия острой гистотоксической гипоксии [3]. Поэтому, нам представляется интересным рассмотреть механизм антигипоксического действия нового металлокомплексного производного 1-алкенилимидазола под шифром Пилим-1 в условиях острой гистотоксической гипоксии.

Нами впервые изучено влияние острой гистотоксической гипоксии (ОГТГ), Пилим-1 и их сочетаний на содержание в крови крыс эритроцитов и гемоглобина.

Методика опытов. Опыты проведены на 40 крысах-самцах массой 120-130 г. Изучали влияние Пилим-1 (25 мг/кг), острой гистотоксической гипоксии и их сочетаний на содержание в крови мышей эритроцитов и гемоглобина в обычных условиях и при воздействии гистотоксической гипоксии. В одной пробе крови мышей на аппарате Mikrodift-18 фирмы Coultes (США) определяли одновременно содержание эритроцитов и гемоглобина. Кровь для исследования брали из сосудов шеи декапитированного животного через один час после введения исследуемого соединения. Острую гистотоксическую гипоксию у мышей вызывали согласно рекомендациям Л.Д. Лукьяновой [4]. Цифровой материал обрабатывали статистически [5].

Результаты и их обсуждение. Установлено, что однократное внутрибрюшинное введение Пилим-1 в дозе 25 мг/кг не оказывало влияние на содержание в крови крыс эритроцитов и гемоглобина (табл. 1).

Таблица 1. Влияние Пилим-1 (25 мг/кг),

острой гистотоксической гипоксии и их сочетаний

на содержание в крови крыс гемоглобина и эритроцитов

В крови животных, находившихся в условиях ОГТГ, достоверно увеличивался уровень эритроцитов (на 53%) и гемоглобина (на 21%).

При введении Пилим-1 до воздействия ОГТГ на организм животных содержание в крови эритроцитов и гемоглобина увеличивалось по сравнению с контролем на 68 и 30% соответственно.

Следовательно, в условиях ОГТГ новое металлокомплексное производное 1-алкенилимидазола под шифром Пилим-1 (25 мг/кг) увеличивает содержание эритроцитов и гемоглобина в крови крыс, что необходимо для своевременной доставки кислорода к тканям и коррекции повреждающего действия кислородного голодания.

1. 
   Агаджанян Н.А. Человек в условиях гипокапнии и гиперкапнии / Агаджанян Н.А., Полунин И.Н., Степанов В.К. и др. – Астрахань-Москва, 2001. – 340 с.
   
2. 
   Асанов Э.О. Устойчивость к гипоксии: возрастные особенности / Асанов Э.О., Писарук А.В., Чеботаев Н.Д. // Гипоксия: механизмы, адаптация, коррекция. Матер. IV Рос. конф. – М., 2005. – С. 6.
   
3. 
   Зиновьев Ю.В. Резистентность к гипоксии / Зиновьев Ю.В., Козлов С.А., Савельев О.А. – Красноярск, 1999. – 176 с.
   
4. 
   Лукьянова Л.Д. Методические рекомендации к экспериментальному изучению препаратов, предназначенных для клинического изучения в качестве антигипоксических средств / Лукьянова Л.Д. – М., 1990. – 18 с.
   
5. 
   Самойлов Н.Н. Таблицы значений средней ошибки и доверительного интервала средней арифметической величины вариационного ряда / Самойлов Н.Н. – Томск, 1970. – 63 с.
   
6. 
   Michiels C. Physiological and Pathological Responses to Hypoxia / Michiels C. // Am. J. Pathol. – 2004. – Vol. 164. – Р. 1875-1882.
   

В связи с этим целью данной работы являлось исследование влияния лекарственного препарата «Неовир» на уровень экспрессии CD3-компонента антигенраспознающего комплекса TCR на поверхности мембран Т-лимфоцитов крови доноров при различных сроках инкубации.

Объектами исследования служили Т-лимфоциты периферической крови доноров.

Лимфоциты выделяли из крови доноров методом седиментации в градиенте плотности фиколл-урографин (ρ=1,077 г/см³). Суспензию обогащенных Т-клеток получали, используя колонки, заполненные синтетической нейлоновой ватой. Т-лимфоциты (2∙10⁵ клеток/мл) смешивали с равным объемом раствора препарата «Неовир» (ЗАО «Фармсинтез», Санкт-Петербург) в концентрациях 1,8∙10^-5; 9∙10^-5 и 4,5∙10^-4 моль/л и инкубировали в в питательной среде RPMI-1640 в течение 1 и 24 ч при 37⁰С и 5%-ной атмосфере СО₂. Для определения уровня экспрессии CD3-комплексов на поверхности мембран нативных и модифицированных Т-лимфоцитов применяли непрямой твердофазный иммуноферментный анализ (ИФА) с использованием моноклональных антител LT3 и конъюгата козьих антител против IgG, меченных пероксидазой хрена (ООО «Сорбент», Москва). В качестве субстрата для пероксидазы использовали раствор пероксида водорода и ортофенилендиамин дигидрохлорида – ОФД. Результаты экспериментов регистрировали спектрофотометрически при длине волны 492 нм на вертикальном фотометре «Униплан» (Пикон, Москва) и выражали в единицах оптической плотности (опт. ед.). Статистическую обработку результатов проводили с помощью пакета прикладных программ «STADIA 7.0». Отличия в контрольных и опытных сериях экспериментов анализировали методом попарных сравнений, используя t–критерий Стьюдента при 5% уровне значимости.

Уровень экспрессии CD3-комплекса на поверхности нативных Т-лимфоцитов варьировал в широких пределах от 0,200±0,025 до 0,534±0,059 ед.опт. пл. В зависимости от ответной реакции CD3-рецепторов на внесение в их суспензии Т-лимфоцитов различных концентраций модификатора доноры были разделены на 3 группы.

К первой группе были отнесены Т-лимфоциты 7 доноров со средним уровнем экспрессии CD3-комплекса после инкубации в течение 1 ч., равным 0,250±0,040 опт ед., а в течение 24 ч. - 0,200±0,025 опт. ед. Часовая инкубация Т-лимфоцитов с препаратом «Неовир» в используемых нами концентрациях не приводила к статистически достоверным изменениям ИФА-сигнала. Однако после 24-часового контакта уровень экспрессии анализируемого показателя повысился соответственно на 46, 47 и 39 % по отношению к контролю.

У Т-клеток 6 доноров (2 группа) средний уровень экспрессии CD3-комплексов на поверхности мембран был выше и после часовой инкубации составил 0,460±0,075 опт.ед., а через сутки этот показатель был равен 0,450±0,045 опт.ед. После термостатирования Т-лимфоцитов с препаратом «Неовир» в течение 1 и 24 ч нами не было обнаружено статистически достоверных отличий в уровне экспрессии исследуемого показателя опытных проб от контрольных образцов.

Самый высокий уровень экспрессии CD3-комплексов на поверхности мембран Т-лимфоцитов был в третьей группе доноров (9 человек): после часовой инкубации он составил 0,511±0,062 опт.ед, а через 24 ч. - 0,534±0,059 опт.ед. Взаимодействие лимфоцитов с препаратом «Неовир» в течение 1 ч не приводило к статистически достоверным изменениям анализируемого показателя тестируемых проб относительно контроля. Увеличение времени инкубации до 24 ч индуцировало снижение экспрессии CD3-комплексов, при этом максимальный эффект (на 43% относительно контроля) наблюдался при самой малой из использованных нами концентраций препарата -1,8∙10^-5 моль/л.

Итак, в модельных экспериментах на изолированных Т-лимфоцитах крови человека было выявлено, что иммуномодулирующая активность препарата «Неовир» по отношению к мембрансвязанным CD3–комплексам проявляется через 24 ч после его введения в суспензии иммунокомпетентных клеток. Установлено, что данный индуктор интерферона способен снижать исходно завышенную экспрессию анализируемого комплекса и стимулировать повышение количества CD3-компонентов при низком содержании их на поверхности. Кроме того, обнаружено, что препарат «Неовир» действует избирательно и влияет только на физиологически измененные параметры составляющих компонентов антигенраспознающего рецептора Т-лимфоцитов. В связи с этим, при применении препарата «Неовир» в лечебной практике необходимо учитывать исходные показатели иммунного статуса пациентов для исключения неэффективного использования данного индуктора интерферона.


ИССЛЕДОВАНИЕ ПОПУЛЯЦИОННОГО СОСТАВА КЛЕТОК, ВЫДЕЛЕННЫХ ИЗ БИОПТАТОВ

КОЖИ ЧЕЛОВЕКА И ТКАНЕЙ ОЖОГОВОЙ РАНЫ