Кафедра высшей математики Чариков Александр Игоревич



страница6/13
Дата01.08.2018
Размер1,21 Mb.
ТипАнализ
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   13

2.4. Многокомпонентная модель


Многокомпонентные модели обычно классифицируют не только по количеству рассматриваемых компонентов массы тела, но и по их принадлежности к одному из пяти уровней организации биологической системы, от элементного (атомного) до уровня организма в целом. Рассмотрим их подробнее.



Уровень организации

Компоненты

Элементный

O, C, H, N, Ca, P, S, K, Na, Mg, . . .

Молекулярный

Вода, липиды (триглицериды, фосфолипиды), безжировая масса, белки, углеводы, минеральные вещества, . . .

Клеточный

Клетки, адипоциты, внеклеточная жидкость, клеточная жидкость, клеточная масса тела, внеклеточные твердые вещества, . . .

Тканевой

Скелетные мышцы, жировая ткань (подкожная, внутренняя), костная ткань, кровь, остальные органы и ткани

Организм в целом

Голова, шея, туловище, конечности

2.4.1. Элементный (атомный) уровень


В организме человека содержится около 50 химических элементов, многие из которых выполняют важные биологические функции. При этом четыре элемента — кислород, углерод, водород и азот дают в сумме около 95% массы тела. Для оценки элементного состава тела применяются различные методы. Эталонным методом прижизненной оценки элементного состава тела (до 40 химических элементов, включая микроэлементы) является нейтронный активационный анализ. Содержание калия можно оценить, измерив величину естественной радиоактивности тела. Возможность косвенной оценки элементного состава тела связана с анализом образцов биологических жидкостей и тканей. Наиболее устойчивые соотношения между содержанием в организме различных химических элементов обычно наблюдаются для элементов, образующих естественные соединения. Например, свыше 99% всего кальция в организме находится в костной ткани в составе гидроксиапатита кальция ([Ca3(PO4)2]3Ca(OH)2). Поэтому измерение содержания кальция дает надежную оценку минеральной массы костей. Такие соотношения, называемые инвариантами состава тела, используются для разработки эталонных методов. Соотношения между элементами, не образующими химические соединения, могут быть относительно постоянными в норме, но при этом значительно варьировать при заболеваниях. Например, нарушение водно-электролитного баланса приводит к изменению концентрации калия в клеточной жидкости. Поэтому при нарушениях баланса жидкостей (почечная недостаточность, ВИЧ-инфекция и т. п.) для оценки объема клеточной жидкости и клеточной массы тела не рекомендуется использовать методы разведения изотопов калия.

2.4.2. Молекулярный уровень


Молекулярный состав тела представлен водой, липидами, белками, углеводами и минеральными веществами.

Основу биологических жидкостей составляет вода с растворенными в ней электролитами. Важнейшая функция жидких сред организма — транспорт и обмен веществ. Общая вода организма рассматривается как сумма клеточной и внеклеточной жидкости. Внеклеточная жидкость содержит плазму крови, лимфу и интерстициальную жидкость. При делении жидкой фракции тела на клеточную и внеклеточную к последней также относят внутриглазную, синовиальную и спинномозговую жидкость. Организм человека содержит разнообразные белковые соединения. В настоящее время возможна количественная оценка общего содержания белков, а также их мышечной и внемышечной фракций. Углеводы представлены, главным образом, гликогеном, который содержится в клетках мышц и печени. Общая масса гликогена у взрослого человека составляет около 1 кг. Данные о содержании гликогена в различных тканях организма получены путем биопсии. Общее содержание углеводов в организме можно оценить методом магниторезонансной спектроскопии. Минеральные вещества составляют около 5% массы тела; они содержатся как в костях скелета, так и в мягких тканях.


2.4.3. Клеточный уровень


Клеточный уровень строения тела характеризуется содержанием клеток разных типов, объемом водных секторов и массой внеклеточных твердых веществ. Для характеристики клеток организма, потребляющих основную часть кислорода и энергии, выделяющих основную часть углекислого газа и производящих метаболическую работу, Ф. Д. Мур предложил понятие клеточной массы тела КМТ. В КМТ содержится 98–99% всего калия. КМТ представлена клетками печени, почек, сердца, скелетной и гладкой мускулатуры, нервной, паренхиматозной и других тканей, содержащих калий в такой же концентрации. Понятие КМТ объединяет компоненты тела, подверженные наибольшим изменениям под действием изменений режима питания, заболеваний и физических нагрузок. КМТ не включает клетки соединительной ткани, костей скелета и черепа и других тканей с низкой скоростью обменных процессов. Остаток содержит около 2% общего калия и обычно рассматривается как сумма внеклеточной жидкости (ВКЖ) и внеклеточных твердых веществ (ВТВ). Эталонные оценки объема внеклеточной жидкости обычно получают методами разведения бромистого и хлористого натрия.

2.4.4. Тканевой уровень


Тканевой уровень строения тела представлен скелетно-мышечной, жировой, костной тканями и внутренними органами. Эталонными методами тканевого уровня являются рентгеновская компьютерная и магниторезонансная томография, позволяющие получать объемную реконструкцию тела человека. Масса тканей и органов оценивается на основе измерения объема. Часто при заболеваниях химический состав тканей меняется даже при относительном постоянстве объема, а содержание липидов варьирует в зависимости от процентного содержания жира в организме и других факторов. Это служит препятствием для непосредственного сопоставления моделей тканевого и молекулярного уровней. Преимущество компьютерной томографии перед другими методами заключается в возможности раздельной оценки массы подкожного и внутреннего жира. Для характеристики организма в целом используются антропометрия, подводное взвешивание и воздушная плетизмография.

Пятиуровневая модель состава тела имеет несколько важных особенностей.



1. Во-первых, модель составляет единое целое и в то же время каждая ее составная часть автономна. Связи между составными частями важны применительно к антропометрическим методам. Пример — группа взаимосвязанных составных частей на уровнях от I до IV: кальций, минеральные вещества кости, внеклеточные твердые компоненты, скелет и ширина кости. Каждая из этих составных частей отлична, и все же все пять частей связаны, потому что они - параметры скелета человека. 

2. Во-вторых, устойчивые связи существуют между многими составными частями на одном или разных уровнях. Состояние гомеостаза означает устойчивое отношение между составными частями в указанный конкретный интервал времени (обычно месяцы или годы). Некоторые постоянные соотношения известны, например, масса тела без жира имеет гидратацию 73%, а внутриклеточная концентрация калия — 150 ммоль/л. Эти количественные взаимосвязи важны в моделях состава тела, которые имеют прямое отношение к косвенным методам оценки. Например, общая вода организма может быть измерена непосредственно и затем рассчитана масса тела без жира: общая вода/0,73. Эти отношения особенно важны в области антропометрии, потому что все антропометрические измерения используются прежде всего для того, чтобы получить информацию относительно уровней от I до IV. Они позволяют определять связи между уровнем V и другими [2]. 

Каталог: bitstream -> 11701
11701 -> Костная пластика на нижней челюсти с использованием малоберцовой кости и гребня подвздошной кости
11701 -> Клиническая оценка развития гиперпаратиреоза у больных хронической болезнью почек 5 стадии
11701 -> Методы диагностики в ортодонтии
11701 -> Сравнительный анализ методов ортопедического лечения больных с повышенным стиранием зубов
11701 -> Сравнительный анализ методик подготовки корневых каналов при ортопедическом лечении твёрдых тканей зубов штифтовыми культевыми конструкциями
11701 -> Отдалённые результаты лечения пульпитов молочных зубов у детей с детальной оценкой рентгенограмм
11701 -> Состояние тканей пародонта у студентов Санкт-Петербургского государственного университета, обучающихся по направлению Стоматология
11701 -> Анализ возможных ошибок на лабораторных этапах при лечении частичного отсутствия зубов металлокерамическими мостовидными протезами
11701 -> Имплантология альтернатива полного съёмного протезирования
11701 -> Опухоли слюнных желез. Этиология. Классификация. Клиника


Поделитесь с Вашими друзьями:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   13


База данных защищена авторским правом ©stomatologo.ru 2017
обратиться к администрации

    Главная страница