Медицина \ Патологическая физиология

Исследование воздействия физических и химических факторов на концентрацию Hb в водном растворе и цельной крови, страница 15

При исследовании зависимости "доза-эффект" в действии лазерного излучения на раствор карбоксигемоглобина нами установлено, что изменение интенсивности зондирующего излучения, свидетельствующее о максимальной степени фотодиссоциации карбоксигемоглобина (при концентрации карбоксигемоглобина, равной 46%) достигалось при плотности мощности лазера, равной 200 мВт/см2. При дальнейшем уменьшении плотности мощности происходило постепенное уменьшение интенсивности зондирующего излучения DI (Табл. 1)

Таблица 1

Увеличение степени фотодиссоциации карбоксигемоглобина при увеличении интенсивности излучения второй гармоники Nd-YAG лазера l=533 нм.

Плотность мощности (мВт/см2)

DI (условные единицы)

200

25,01±1,14

150

16,59±0,114 ***

100

8,55±0,105 ***

50

3,68±0,108 ***

Примечание: Достоверность отличий от 200 мВт/см2 (200) здесь и далее обозначена: * – P<0,1; ** – P<0,01; *** – P<0,001; ° – P<0,05; °° – P<0,02

Известно, что изменение температуры оказывает выраженное влияние на кинетику интер- и интрамолекулярных взаимодействий, в том числе через изменение конформационного состояния белковых молекул. Кроме того, реакции межмолекулярного взаимодействия могут носить как экзотермический, так и эндотермический характер. Поэтому повышение или понижение температуры может сдвигать равновесие в ту или иную сторону.

Для того, чтобы выяснить влияние температуры на кинетику реакции фотодиссоциации растворов карбоксигемоглобина нами была проведена серия экспериментов, позволяющая установить факт различия поведения гемопротеида при изменении температуры среды от +20°С до +37°С. Моделирование температурного воздействия на растворы гемопротеидов осуществлялись методом «температурного скачка» в термостатируемой кювете.


Рис. 2. Циклы фотодиссоциации и спонтанной реассоциации карбоксигемоглобина индуцированные излучением второй гармоники Nd-YAG лазера (l=533 нм).

Обозначения: 1 – 75% водный раствор HbCO, 2 – раствор DoxHb DI – изменение интенсивности зондирующего излучения, t – время – включение, ¯ – выключение Nd-YAG лазера.

Рис. 3. Влияние степени насыщения карбоксигемоглобина на изменение интенсивности зондирующего излучения (l=570 нм) при воздействии второй гармоники Nd-YAG лазера (l=533 нм). Обозначения: по оси ординат интенсивность зондирующего излучения, условные единицы, по оси абсцисс концентрация водного раствора карбоксигемоглобина, %.


Фотодиссоциация карбоксигемоглобина, индуцированная воздействием 2-ой гармоники Nd-YAG лазера с длиной волны 533 нм и плотностью мощности 200 мВт/см2 в режиме flash-фотолиза при температуре +20 °С носит обратимый характер. При увеличении температуры раствора с +20°С до +37°С (в течение 30 секунд). наблюдалось изменение качественных характеристик реакции фотодиссоциации карбоксигемоглобина; а именно, реакция фотодиссоциации приобретала необратимый характер, о чем свидетельствовало отсутствие достоверного изменения оптической плотности раствора карбоксигемоглобина даже в межимпульсный период (Рис. 4)

При изучении нами влияния pH на характеристики реакции фотодиссоциации выяснилось, что при снижении pH с 7,4 до 7,0 происходит снижение уровня образовывающегося карбоксигемоглобина при насыщении раствора гемоглобина угарным газом, при одинаковом времени воздействия (Рис. 5)

Таким образом, изучение особенностей поведения гемопротеидов при воздействии на них 2-ой гармоники Nd-YAG лазера с длиной волны 533 нм и плотностью мощности 200 мВт/см2 позволило установить, что облучение в данном режиме вызывает фотодиссоциацию раствора карбоксигемоглобина, но не дезоксигемоглобина, причем фотодиссоциация карбоксигемоглобина носит обратимый характер: спонтанная реассоциация лиганда с гемопротеидом в межимпульсный период.

Необратимая фотодиссоциация наблюдалась при температурном воздействии в режиме "температурного скачка". Поэтому мы предположили, что вещества, влияющие на конформацию молекулы белка или изменяющие доступность лиганда для молекулы гемоглобина, способны изменять качественные характеристики реакции фотодиссоциации.

Скачать файл