Волноводные анализаторы спектра тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.03 ВАК РФ

ОРДЕНА ДРУЖБЫ НАРОДОВ УНИВЕРСИТЕТ ДРУЖБЫ НАРОДОВ имени ПАТРИСА ЛУМУМБЫ

На правах рукописи

ХОСЕ ГВАДАЛУПЕ ВАСКЕС ЛУНА

УДК 621.7.068

ВОЛНОВОДНЫЕ АНАЛИЗАТОРЫ СПЕКТРА (01.04.03 — радиофизика)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Москва—1992

Работа выполнена на кафедре радиофизики ордена Дружбы народов Университета дружбы народов имени Патриса Лумумбы.

Научный руководитель —

кандидат физико-математических наук, доцент И. В. Черемискин.

Официальные оппоненты:

доктор физико-математических наук А. А. Тищенко, кандидат физико-математических наук А. Н. Половив кии.

Ведущая организация — Институт радиотехники и электроники РАН.

Затцита диссертации состоится «/С .ъ 1992 г.

в «/г-.» часов «рА» мин. на заседании специализированного совета К 053.22.01 в Университете дружбы народо.з имени Патриса Лумумбы по адресу: 117302, г. Москва, ул. Орджоникидзе, д. 3, зал № 1.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Университета дружбы народов имени Патриса Лумумбы по адресу: 117198, г. Москва, ул. Миклухо-Маклая, д. 0.

Автореферат разослан 1992 г.

Ученый секретарь специализированного совета, к.ф.м.н, доцент

Ю. И. ЗАПАРОВАННЫЙ

■ ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

J

- • -Актуальность темы. Задача спектрального анализа света была и остается одной из основных задач как оптики, так и физики в целом. Поэтому усовершенствование старых и поиск новых методов и приборов спектрального анализа представляет значительный научный и практический интерес. Успехи интегральной оптики за последние 25 лет создали необходимые предпосылки для практического осуществления многолучевых волноводных спектральных приборов. Кроме того, возрастающие потребности общества в высокопроизводительных и надежных системах обработай и передачи информации обусловили разработку и создание волоконно-оптических линий связи и развитие их элементной базы па основе новейших достижений оптоэлектроники- В настоящее время обработка сигналов все чаще происходит непосредственно в канале передачи. В зт; г контексте актуальность исследования волноводных диспергирущ1~л' систем спектральных приборов (СП) обусловлена : I) возможностью значительного увеличения разрешающей способности волноводных СП по сравнению с традиционными , 2) значительным уменьшением размеров диспергирующих систем СП и 3) . удобством использования подобных диспергирующих систем, совместимых с оптическими интегральными схемами (ОИС) полупроводниковой электроники, устройствами интегральной оптики и волоконно-оптических линий связи (ВОЛС).

Таким образом, тема диссертационной работы является актуальной.

. Цель работы. Исследование возможности создания во.лноводных анализаторов спектра типа эшелона Магшльсона на основе волоконных световодов и пленарных волноводов,, которые имеют важное значение для дальнейшего развитая систем оптической обработки информации и ВОЛС-

Научная новизна. На защиту выносятся следующие новые результаты, полученные в работе.

1. Предложены волноводныо анализаторы спектра высокого и сверхвысокого разрешения типа эшелона Майкельсопа (ЭМ; на основа

волоконных световодов и пленарных волноводов.

г. Изготовлены макеты волоконных и тонкопленочных анализаторов . спектра, продемонстрирована их работоспособность, з. Теоретически и экспериментально исследованы характеристики волоконного и тонкопленочного анализаторов спектра. *. Разработана методика корректировки длины оптического пути отдельных элементов диспергирующей системы волноводных анализаторов спектра.

s. Предложены варианты планарных ЭМ отражательного типа, обладающих повышеной разрешающей способностью.

Практическая ценность. Результаты, полученные в диссертации, могут быть использованы для создания огггичоских анализаторов спектра высокого и сверхвысокого разрешения и анализаторов спектра для ОИС и оконечных устройств ВОЛС.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались на Всесоюзной научно-технической конференции "Проектирование радиоэлектронных устройств на диэлектрических волноводах и резонаторах" ( Тбилиси, îeée ), хи научной конференции молодых- ученых . УДН ( Москва, 1в89 э.

Научно-технической конференции "Оптическая коммутация и оптические сети связи" < Суздаль, îaao ), vin регионального, семинара „Оптические и огггоэлектронные мэтода и устройства обработки информации", с Краснодар îeoo э. Научной конференции факультета физико-математических и естественных наук УДН .( Москва, îaai ), i Всесоюзной конференции по интегральной оптике с Ужгород. îosi' э.

Публикации. Результаты проведенных исследований опубликованы в в работах, список которых приведен в конце автореферата. • ;

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения и списка литературы. Объем диссертации составляет fJV страниц текста, содержит 6 рисунков, 3" таблиц и список литературы из ^"наименований.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении дается краткое описание теории спектральных приборов, обоснована актуальность теш, , показано место диссертационной работа в области развития устройств интегральной оптики.

Первая глава. Посвящена теоретическому анализу характеристик волнсводного анализатора спектра типа ЭМ. Приведен вывод формул для определения оптических характеристик пленарного • и волоконно-оптического анализаторов спектра и указаны особенности, возникающие в связи с волноводным распостранением излучения в диспергирующей системе ЭМ. Указанные формулы для волноводного ЭМ в общем случав имеют вид

кХт) пэфЬт; йр ■ кг) Ьп

хо ко ' я т хо хо йХ '

^ТГ)

• £<р .■ ;

дх » -—- , &р - -— , С13

хап» ■ Мхо

хг X ЯЬГ

бх - --• - * ■ 5х ■ Тр* - х~5х] '

МЬН - -зг]

Х!>

где р - угол направления на главный максимум, - — э - расстояние между соседними лучами , хо - ширина луча, п»ф - эффективный показатель преломления волноводноя системы,

к - порядок интерференции, х - длина волны излучения, ь - разность дайн двух соседних диспергирующих элементов, - угловая дисперсия, дх - спектральная область дисперсии ЭМ, - минимальный угол между едва разрешимыми линиями, N - число диспергирующих элементов, - минимальное расстояние между- двумя разрешенными линиями, л - разрешающая способность ЭМ. Показано, что ЭМ на оптических волноводах позволяет получать оптические характеристики, превосходящие характеристики объемных аналогов при значительно меньших габаритах. Разрешающая способность волоконного ЭМ при термостатироаании с точностью 0,001 градуса может иметь величину не менее юв, что значительно превышает разрешающую способность классических '-(объемных) ЭМ. Рассмотрены вопросы, касающиеся светосилы волноводных ЭМ. Получены формулы, определяющие допустимые отклонения величины разности хода между двумя соседними лучами на доли длины волны

х

сдю ^ - -—^ , £2>

и на целое число длин волн • .•

СДК>2 Ш ^ . сз>

Показано, что для .реализации предельной разрешающей способности ЭМ может быть использована корректировка длины оптического пути, отдельных/элементов, которую удобно проводить путем локального контролируемого изменения г»« . рассмотрены особенности воздействия на свойства волоконных и планерных-волноводов с целью корректировки длины оптического .пути элементов диспергирующей системы ЭМ.

При корректировке длины оптического пути волоконных световодов отдается предпочтение корректировке путем изменения

радиуса изгиба отдельных волокон. Приведены графики, иллюстрирующие изменение длины оптического пути от длины изогнутого участка волоконного световода при разных радиусах изгиба •

Рассмотрены варианты корректировки длины оптического пути элементов диспергирующей системы пленарного ЭМ. Проведен анализ изменения эффективного показателя преломления путем изменения толщины волноводного слоя в рамках трехслойной волноводной системы и изменения толщины дополнительного слоя в рамках чстырехслодноа волноводной системы. Показано, что использование чотырехслоаной системы дает возможность реализовать малую скорость изменения эффективного показателя преломления от толщины дополнительного верхнего слоя и позволяет проводить корректировку длины оптического пути с точностью до сотых долой длины волны. Приводятся результаты анализа для волноводной системы на основе тсаоп и даются рекомендации по выбору методики реализации корректировки длины оптического пути элементов .диспергирующей системы пленарного ЭМ.

Вторая глава. Приведен расчет оптико-геометрических параметров и разработаны конструктивные варианты волоконных ЭМ. Определены допустимые отклонения параметров волоконных световодов от заданного значения и необходимая точность взаимного расположения отдельных волокон. Разработана методика измерения параметров и контроля взаимного расположения одномодовых волоконных световодов с помощью системы технического зрения.

В соответствии . с расчетами изготовлены волоконные ЭМ на основе одномодовых волоконных световодов со ступенчатым профилем показателя преломления.

Продемонстрирована работоспособность изготовленных макетов, состоящих ■ из 4-х и 5-и волокон и определены их оптические характеристики путем анализа интерференционной каргины на выходе ЭМ. Для демонстрации возможностей волоконного ■ ЭМ был изготовлен макет с характеристиками, необходимыми для разрешения продольных мод но-не лазера с межмодовым расстоянием о.ооо а . Получены микрофотограммы спектра, содержащего две разрешенные продольные

з

моД)! Не—Ме лазера с длиной резонатора гб с н . Проведена оценка светосилы исследованных волоконных ЭМ и определены пути ее уве.шчения. Рассмотрено влияние воздействия Окружающей среды на стабильность работы волоконного ЭМ. ■ Показана определяющая роль термостатирования волоконного ЭМ дая " получения предельных значении разрешающей способности. Точность поддержания температуры о,оо1 градуса обеспечивает разрешающую способность порядка юв.

Третья глава. Разработана конструкция пленарного ЭМ (ПЭМ) с диспергирующей системой в виде ступенчатой структуры. Проведен расчет параметров ПЭМ на основе тонкопленочного волновода из Гаге*. Теоретически и экспериментально исследована зависимость светосилы прибора от потерь в волноводе ¡С потерь на неоднородности аффективного показателя преломления ступенчатой структуры. Изготовлен экспериментальный макет ПЭМ с помощью фотолитографии и ионного травления с расчетной разрешающей способностью воо, областью дисперсии юод и минимальным расстоянием между двумя разрешенными линиями по Рэлею юд. Продемонстрирована работа ПЭМ с, помощью Ни-Не лазера и проведена'оценка реализованной разрешающей способности по полученной на выходе ПЭМ интерференционной картине. Рассмотрены возможность создания ПЭМ на полупроводниковых материалах и методика корректировки длины оптического пути в этом случае. Предложены ПЭМ отражательного типа. Показано, что разрешающая способность таких ПЭМ может быть увеличена примерно в ю раз по сравнению с ПЭМ прозрачного типа. Приведены конструктивные варианты отражательных ПЭМ на основе ступенчатых структур и голографических отражательных элементов и обсуждены вопросы реализации ПЭМ отражательного типа. Рассмотрена возможность использования ПЭМ в качестве демультиплексора. Приводятся характеристики демультиплексора с разделением сигнала на з каналов с разрешением и перекрестными помехами не более 13 пб.

В заключении сформулированы результаты диссертационной работы: . 1. Предложены волноводные анализаторы спектра высокого и

б

РГ 6 ОД

о ..."Л 132':-

МЙНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи

УДК 616.155.32:616.61-002.3-07-053 Едунова Галина Александровна

ПАТОГЕНЕТИЧЕСКОЕ И ДИАГНОСТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ СОСТОЯНИЯ МЕМБРАН ЛИМФОЦИТОВ КРОВИ ПРИ ПИЕЛОНЕФРИТЕ И АБАКТЕРИАЛЬНОМ ИНТЕРСТИЦИАЛЬНОМ НЕФРИТЕ У ДЕТЕЙ

14.00.09 -педиатрия

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

САМАРА- 1954

Работа выполнена на кафедре госпитальной педиатрии педиатр! ческого факультета Самарского медицинского университета имени Д.И.Ульянова/ректор академик АМН.России,заслуженный деятель науни РСФСР,А.§.Краснов/.

Научный руководитель:доктор медицинских наук,профессор Г.А.Маковецкая

Официальные оппоненты: '

доктор медицинских наук,профессор В.А.Архиреева доктор медицинских наук,профессор В.А.Кельцев

Ведущая организацияСаратовский Ордена Трудового Красного Знамени государсвенный медицинский институт

Защита состоится " 199/г в

3

" " часов на заседании специализированного совета К.084.27.02 при Самарском государственном медицинском университете/ г.Самара,Московское шоссе,2/

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Самарского государственного медицинского университета/г.Самара,ул.Ар-цыбушевская,171/

Автореферат разослан" : "1994 г.

Ученый секретарь специализированного совета доктор медицинских наук,профессор

Л.И.Захарова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальносиь проблемы,Пиелонефрит и абакт.ериапьный интерсти-циальный нефрит/ИН/занимают ведущее место в структуре патологии мочевой системы у детей/М.С.Игнатова,Ю.Е.Вельтищев,1989,Г.А.Мако-вецкая и соавт.,1991,Й.В,Маркова,М.В.Нежеяцев,А.В.Папаян,1994 и др./Данные заболевания отличаются широким возрастным диапазоном, значительным удельным весом латентно протекающих клинических вариантов.формирующих в дальнейшем хронические формы патологии. В многочисленных публикациях исследователи указывают на то,что воспалительный процесс в интерстиции почек нередко формируется при аномалиях развития мочевой системы,нарушениях уродинамики, метаболических расстройствах,гипоиммунных состояниях,в связи с нестабильностью клеточных ыембран/В.А.Таболин,В.П.Лебедев,Э.А.Юрьева, 1979,Н.Л.Лопаткин,Л.Г.Цугачев,1990,И.В.Маркова и соавт.,1994,

1988,Р.Е.Берман,В.К.Воган, 1988/.

Указанные аспекты обусловливают необходимость дальнейшего углубленного изучения патогенетических основ инфекционно-воспа-лительных заболеваний почек у детей.Анализ отдельных механизмов патогенеза,основанных на изучении иммунопатологических основ, неспецифических факторов резистентности,роли почечных дисплазий и др./Д.В.Сгефани,Ю.Е.Вельтищев,1977,А.И.Клембовский и др.1980, Н.А.Коровина,1984,М.С.Игнатова,1986,А.А.Вялнова,1990/ позволил внести определенную ясность в понимании сущности патологии.однако в целом проблемы до конца не решил.В то яе время ведущей концепцией современной патологии является представление о базисной роли в генезе воспалительных процессов механизмов дестабилизации клеточных мембран,обусловленных эндо-и экзогенными факторами.

Ю.Е.Вельтшцев и соавт.,1991 подчеркивают,что перекисное окисление липидов клеточных мембран,которое в резко активированной форме получило название окислительный стресс,является патогенетическим компонентом практически всех неинфекционных заболеваний. Именно вь раженность мембранодестабилизирующих процессов,их пролонгированное и состояние репарации обусловливают клиническую картину заболеваю его тяжесть и исходы.Исходя из этого,можно допустить,что дальнейше изучение механизмов развития мембранодестабилизирующих процессов при инфекционно-воспалительных поражениях органов мочевой системы у детей позволит не только расширить патогенетические представлен* о данной патологии,но и наметить новые пути патогенетической тераг и профилактики заболевания.

Моделью для исследования мембранных аспектов патологии not; чаще всего являлись эритроциты,нейтрофилы крови/0.Н.Ржевская и сс 1983;А.Д.Перушина,1е88;В.А.1муров,1994 и др./.Описывая роль лимфоцитов периферической крови в развитии заболевания,лишь единичные ъ дователи останавливались на структуре липидного бислоя мембран dti клеток и значении этого фактора в генезе патологии почек/В.Г.Майдг нник и др.,I ;Д.Е.Ковальчук и др.1994/.В.Г.Майданник и др.,1991 обследовав 31 ребенка в возрасте от 3 до 14 лет с пиелонефритом, обнаружили сдвиги в липидном спектре мембран лимфоцитов у больных как острым,так и хроническим,а также первичным и вторичным пиелош ритом. Достижения современной нефрологии значительно углубили пре тавления о механизмах формирования и хронизации воспалительного процесса в интерстиции почек,позволяющие предположить его стадийнс / А.А.Вялкова,1990;Б.А.Еердичевский,1992/. Возможна трансформация одного патологического процесса в другой.

Тан абактериальное воспаление при наслоении инфекции может привести к развитию пиелонефрита.Ваяно подчеркнуть,что не всегда ставится диагноз абактериального интерстициального нефрита,чаще диагностируется пиелонефрит,что обусловлено как кратковременностью абактериальной фазы интерстициального нефрита,так и трудностями дифференциального диагноза между абактериальным интерстициальным нефритом и пиелонефритом/ Н.А.Коровина,1579 ;Б.И.Шулутко,1583/.

В то же время длительно текущий пиелонефрит на определенной стадии приобретает абактериальный характер.В настоящее время ряд проблем морфологии и патогенеза поражения интерстициальной ткани почек находится в стадии интенсивных исследовательских разработок Г. А.И.Клембовский,1985/.Особенно перспективны эти исследования с позиций клинической мембранологии.

Учитывая малочисленность наблюдений,недостаточную клиническую апробацию значимости исследования мембран лимфоцитов крови,нами предпринято настоящее исследование.

Цель работы.Установить закономерности изменений фосфолипидного спектра мембран лимфоцитов крови при пиелонефрите и абактериальном интерстициальном нефрите у детей,определить их. патогенетическое и диагностическое значение.

Задачи исследования.

1, Изучить фосфолипидный спектр мембран лимфоцитов крови у детей с пиелонефритом,абактериальным интерстициальным нефритом в динамике у учетом активности заболевания и функции почек.

2. Исследовать экскрецию с мочой оксипролина как показателя поражения интерстициальной ткани у детей с бактериальным и абактериальным интерстициальным нефритом.

3. Установить патогенетическое,дифференциально-диагностическое значение исследуемых параметров при пиелонефрите и интерстициаль ном нефрите.

Работа выполнена на базе специализированного неврологического отде ления городской детской больницы № I/ главный врач Н.Н.Иванова/. .Специальные исследования проводились в биохимической-лаборатории

ЦНИЛ Самарского медицинского университета/ зав.профессор М.В.Угло •-"' Научная новизна работы.Получены новые данные об иммуно-биохимичес 'механизмах развития пиелонефрита и интерстициального нефрита. На уровне лимфоцитов крови определено значение нестабильности ' мембран в патогенезе пиелонефрита и интерстициального небрита. Впервые получены данные о липидном и фосфолипидном составе мембра лимфоцитов крови при этих заболеваниях.На основании выявленных 1 ' различий в спектре фосфолипидов выработаны дифференциально-диагн тические критерии для уточнения характера воспалительного процесс в тубулоинтерстициальной ткани на ранних этапах его развития,прог Установлена высокая информативность повышения содержания оксипрол в моче в диагностике интерстициального нефрита.

Практическая значимость работы.Представления о характере изменения мембран лимфоцитов крови в развитии воспаления 'тубулоинтерстициальной ткани почек дают дополнительные критерии для проведения дифференциального диагноза и определения активности процесса при различных вариантах интерстициального нефрита.

Выявленные особенности фосйолипидного спектра лимфоцитов" крови могут быть основой ди'Т-ференцированного лечения и пройилакт ческой тактика при интерстициальном неврите.'-

- 5 -

Положения,выносимые на защиту.

У детей с пиелонефритом и абактериальным интерстициальным нефритом наблюдаются количественные и качественные изменения липидов мембран лимфоцитов крови,имеющие связь с активностью процесса.Универсальность патогенетических механизмов пиелонефрита и абактерйального интерстадиального нефрита позволяет рассматривать . эти нозологические формы как различные стадии процесса в интерсти-циальной ткани почнк.Изменения в тактике лечения требуют диЗДерен-цировки абактериальной и бактериальной стадии интерстициального нефрита.Понятие критериев клинико-лабораторной ремиссии при поражении интерстициальной ткани почек нуждается в уточнении,что впзможно при исследовании фосФолипидного спектра мембран лимфоцитов крови.

Апробация работы.Материалы исследований обсуждены на заседании общества детских врачек Самарской области,научной конференций молодых ученых"Актуальные •: вопросы клинической медицина/Самара, 1988,1990/на Областном съезде педиатров,акушеров и терапевтов Самарской области/1993/.Дифференциально-диагностический алгоритм с определением фосфолипидного спектра мембран лимфоцитов крови внедрен в практику работы специализированного нефрологического отделения Областной детской больницы им.Калинина.

Публикации результатов исследования.По теме диссертации опубликовано б научных-работ.

Структура и объем диссертации.Диссертация состоит из введения, обзора литературы,4 глав собственных исследований,заключения, выводов,практических рекомендаций,библиографического указателя, включающего 95 отечественных и 41 зарубежных автора.Работа изложена на 112 страницах машинописного текста,иллюстрирована 15 таблицами, 8 рисунками.

- 6 -

Группы наблюдения и методы исследования.

(Под наблюдением находилось 120 детей в возрасте от 10 мес. до 14 „лет,Из них 43 с абактериальным интерстициальным нефритом, 57 с пиелонефритом,20 составили контрольную группу.Методы иссдедо-вания включали * „ клинико-генеалогические,лабораторные,

рентгенологические,принятые в обследовании больных нефрологического профиля.Проводилось бактериологическое исследование мочи,проба по Нечипоренко. функциональное состояние почек изучалось по пробе Зимницкого, клиренсу эндогенного креатинина,экскреции с мочой, электролитов ,аммиака,титруемой кислотности,анализа суточного диуреза. Рентгенологическое исследование больных включало экскреторную урографию и цистоуретрографив.Большинство больных обследовались с помощью ультразвукового метода.

Спектр фосфолипидов мембран лимфоцитов крови исследовали методом одномерной тонкослойной хроматографии на пластинах "СилуЛол" с последующей денситометрией на денситометре "Биан".Для подтверждения деструктивного процесса в интерстициальной ткани почек детям

','/1963/ в модификации А.Я.Дгячковой/1971/. Определение циркулирующих иммунных комплексов проведено у 30 больных с пиелонефритом по методу Л.С.,Косицкой,Б.Н.Софронова,198б/. Полученные данные обрабатывались методом вариационной статистики на микроЭВМ "Электроника Б3-34" с вычислением средних величин, сигмальных отклонений.

определяли содержание в моче оксипролина

- 7 -

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

У детей с пиелонефритом в активной стадии процесса как при остром так и при обострении хронического заболевания наблюдаются количественные изменения в общих липидах и сумме йос<*олипидов, а также в спектре йосфолипидов мембран лимфоцитов крови,что не может не влиять на функцию этих клеток.В фазе стресса/активного процесса/ наблюдается тенденция к снижению общих липидов и статистически значимое снижение суммы фосфолипидов по сравнению с контролем/Р 0,05/рис.т Последний показатель составил 1,36 - 0,15 мкг/л у больных пиелонефритом/в контроле 1,71 ± 0,12 мкг/л.Эти же тенденции обнаружены и у больных в активной стадии "'процесса с абактериальным интерстициальным нефритом,но в большей), степени выраженные.Так общие липиды в мембранах лимфоцитов крови при абактериальном интерсти-циальном нефрите составили 1,81.'* 0,10 мкг/л /в контроле 2,15 -0,16 мкг/л,Р < 0,05 /.Количественные' изменения в составе липидов мембран лимфоцитов крови сопровождались качественными изменения™ в фосфолипидном составе мембран¡Зто выражалось в накоплении токсической фракции лизофосфатидилхолина,являющейся маркером активности мембранных■фо сфолипаз.

При. остром пиелонефрите й ^обострении хронического наблюдалось увеличение лизофосфатидилхолина в 3,4 раза,тенденция н снижению фосфатидилхолина,являющейся источником арахидоновой кислоты, фосфатидилэтаноламина.Содержание кардиолипина,в указанным период заболевания достоверно падало в сравнении с контрольной группой / Р ^ 0.05/.Уровень сфингомиелина определялся несколько выше

нормы./рис.2,3/.

даровые Пиелонефрит Интерепщ. нефри

Общие липида

Фоефолипиды

Содержание общих лигаздов и фосфолигшдов в мембранах лимфоцитов периферической крови у детей с пиелонефритом, ютгерстициальным нефритом

Активная стадия Ремиссия Контроль

| Динамика содержания фракций фосфолигшдов | мембран лимфоцитов в зависимости от активности I процесса при остром пиелонефрите

- то -

КДЛ

ФЭА

ФХ

СФИ ЛФХ

( ( . < 10 15 20 25 30 % от суммы фосфолипидов

35

40

45

Обострение ПТП Ремиссия

Здоровые дета

Фракции фосфолипидов мембран лимфоцитов крови у детей с хроническим пиелонефритам в зависимости от активности процесса

Результаты наших наблюдений показали,что у детей с пиелонефритом тлеют место изменения как легко-,тал и трудноокисляемьгх Фракций Фосфолипидов,что возможно характеризует специфические особенности лимфоцита крови при воспалительном процессе.

Путем определения соотношения легкоокисляемьтх к трудноокисляемым фосФолипидам мембран лимфоцитов крови мы налши преобладание легкоокисляемых Фосфолипидов/рисД/.Ста закономерность прослеживается при остром и хроническом процессе,однако степень выраженности нарушений фосфолипидного спектра мембран была более значительна при хроническом заболевании.По-видимому,у лимфоцитов крови имеется значительная подвижность мембран,высокое их энергетическое обеспечение.

Выраженные структурные нарушения бислоя^ембран коррелировали с активностью процесса,тяжестью состояния ребенка и не зависели от возраста пациента.Однонаправленность изменений. Фосфолипидов бислоя мембран лимфоцитов отмечалась как у дете? в возрасте 10 мес.так и в более старшем возрасте.При достижении клинино-лаборатошоЧ ремиссии у детей с пиелонефритом по общепринят™! тестам в мембранах лимфоцитов сохранялись нарушения в ФосФолипидном спектре.Отмечена лишь тенденция к нормализации отдельных Фршщий.Накопление токсичноч Фракции лизо-фосфатидилхолина у наблюдаемых падиентов происходило, вероятно, путем превращения из фосФатидилсерина в ФосФа.тидилятаноламин,так как у пациентов было снижение суммарных фосфолипидов.

Наибольшие изменения в спектре фосфолипидов в наших исследованиях связаны с Фракцией лизоФосфатидилхолина.Анализ кинетики содержания ведущих фосфолипидов в лимфоцитах крови позволил установит! что в их мембранах активируются процессы деградации фосфолипидов с накоплением лизоформ.

- п -

[ Острый пиелонефрит ^ Хронический пиелонефрит

-г-: • " "—Iй-—----1-1

Активная фпэя Ремиссия Обострение Ремиссия Здоровые дети Фазы процесса

Динамика уровня коэффициента ЛОФ/ГОФ у детей с пиелонефритом

Рис. 4

Как известно,пероксидация мембранных Фосфолипидов сопровождается образованием лизофосфатидов.И,напротив повышение уровня лизоФосФз-тидов указывает на интенсификацию процессов пеоекисного окисления /Макаров О.В. ,и соавт.1992/.В ответ на усиление перекисного окисления может иметь место повышение активности фосфолипаз Aj и Ag.Высокий уровень этой фракции сохраняется и в ремиссии,что отмечено и у.налшх пациентов.Возможно также,что накопление лизоформ фосфолипидов в клеточных мембранах лимфоцитов,а также в плазме крови при пиелонефрите/Маковецкая Г.А.,1976/ могут быть стимулом для фагоцитирования их лейкоцитами крови,аналогично процессу фагоцитоза циркулирующих иммунных комплексов.Сохранение высокого уровня лизоформ фосфолипидов в мембранах лимфоцитов и при достижении ремиссии свидетельствует о нестабильности мембран и рассматривается как фактор прогрессирования почечного заболевания/Ишкабулов Д. С и соавт.1991,Каримова Н.К.,1991/. .

Однако,повышение лизоформ фосфолипидов в мембранах лимфоцитов крови может иметь и адаптивное значение. Увеличение фракции легко окисляемых и одновременно участвующих в окислительно-восстановительных процессах мембран фракции фосфолипидов может быть лишним аргументом.в пользу гомеостатических адаптационных реакций.

При абактериальном интерстициальном нефрите наблюдались как сходные с пиелонефритом изменения спектра фосфолипидов мембран лимфоцитов крови так и несколько отличные.Последнее касалось фракции сфингомиелина,которая была уменьшена статистически значимо по сравнению с контролем./ р-( 0,05 /•

-14В активной стадии процесса и при положительной клинической динамике ( через 7-10 дней у больных интерстициальным нефритом сохранялось высокое содержание лизофосфатидилхолина,превышающие данные в контроле в 6 и более раз,В тоже время,в отличие от микробно-воспалительного процесса при абактериальном воспалении в интерстиции почки наблюдалось статистически значимое снижение фракции сфингомиелина/по сравнению с контролем и больными, пиелонефритом ,Р С 0,05/. Сфингомиелин, тг к же как фосфатидилхолин относятся к основным фосфолипидаы плазмы, постоянно обменивающихся с их клеточным включением,например,в эритро-цитах/ТошсокГ.Р. ,1989/.В плазме оба фосфолипида, входят в состав липопротейдов,подчеркивая в растворимом состоянии неполярные липиды такие как триглицериды и эфиры холестерина.Не исключено,что аналогичный обмен в отношении этих фракций существует и между плазмой и имму-нокомпетентными клетками крови.

Значительно нарушен и внутриклеточный метаболизм при пиелонефри и абактериальном интерстициальном нефрите,что проявилось в наших наблюдениях снижением митохондриальной фракции-кардиолипина/в 1,5 рас . Ранве,в исследованиях Гасилиной Е.С./1688 /,были обнаружены

изменения морфофункционального состояния лимфоцитов крови у детей с ■ пиелонефритом.Гасилина Е.С. ,/1988/ отметила меньшие размеры ядра лимфоцитов,снижение в них активности кислой фосфатазы,сукцинатдегидр< геназы,уменьшение параметров клетки и ядра малых,средних и больших лимфоцитов,нарушения лимфоцитограммы.

Таким образом,наши наблюдения позволяют сделать вывод о том, что на всех клинических стадиях заболевания как пиелонефритом,так и абажтериальным интерстициальным нефритом в периферической крови больных существенно нарушена структура лимфоцитов,что не столько irpoi вляется изменением их общего количества,сколько липидного и фосфо-липидного бислоя мембран,внутриклеточного метаболизма.

гтествакко возникает вопрос,являются ли специфическими обнаруже-тае изменения фосфолипидов мембран иммунокомпетентных клеток у эльных пиелонефритом и абактериальным интерстициальным небритом?

Вероятнее всего повреждение мембран происходит под влиянием Секционного фактора,циркулирующих иммунных комплекс ов,повышения ктивности перекисного окисления липидов.Однако,при бактериальном абактериальном воспалении в интерстиции почки степень влияния вреждающих факторов различна.Так роль ЦИК была более значима по ним данным у больных с абактериальным интерстициальным небритом ис.5/.Исходя из существенной роли процессов перекисного окисления ипидов,точкой приложения которых являются фосфолипидные комплексы леточных мембран,можно отдать предпочтение этому повреждающему актору при развитии интерстициального нефрита. Приведенные данные видетельствуют об универсальных механизмах повреждения цитомембран, оказанные ранее на модели эритроцитарных мембран у детей с воспа-ительными процессами в тубулоинтерстициальной ткани почек.Они отра-ают универсальную реакцию иммунокомпетентных клеток на стресс, фекцию и др.Подобное предположение сделано и Мирназаровым В.А./1РРЗ/, казавшем,что при ?ндотоксикозах у детей с тяжелыми пневмониями таболизм фосфолипидов в лейкоцита* крови подчиняется единым уни-рсальным механизмам.

Таким образом,проведенные исследования выявили дисметаболизм пидов и особенно фосфолипидов лимфоцитов крови у детей как с пие-нефритом,та.к и абактериальным интерстициальным небитом, что, по-ви-мому обусловлено активностью процесса,способствующему дестабили-ции клеточных мембран и нарушению их структуры.

О 0.02 ОМ 0.06 0.0Й 0Л 0.1

Ед. огггич. плотности

Содержание циркулирующих иммунных комплексов в сыворотке крови у больных с пиелонефритом шггерспщиалышш нефритом

Рис. 5

больных с абактериальным нефритом и пиелонефритом определяются еткие отклонения в количественных показателях общих фосфолипидов ембран лимфоцитов и их спектра,общем содержании общих липидов ембран,наиболее выраженные в активной стадии болезни,в фазе стресса, тмечено и уменьшение абсолютного количества лимфоцитов крови у ольных пиелонефритом в единице объема крови.Эти данные соответст-уют наблюдениям Теблоевой Л.Т.,1984,1^86,обнаружившей значительное нижение популяций и • субпопуляций Т-лимфоцитов крови.

Проведенные нами исследования позволяют дополнить представ- . ения о роли лимфоцитов и их мембран в развитии патологического роцесса в интерстициальной ткани почек.Стабильность отклонений в труктуре клеточных мембран,в частности лимфоцитов крови может ыть причиной иымунодефицитного состояния.

Наши исследования показали,что при пиелонефрите и абактериа-ьном интерстициальном нефрите имеются сходные нарушения в соедини-зльно-тканной строме почки,что проявилось гиперпролинурией,особенно сраженной при абактериальном интерстициальном нефрите.Однако выяв-зны различия в накоплении циркулирующих иммунных комплексов, эследние были существенно увеличены при абактериальном интерстициа-ьном нефрите.До настоящего времени дифференциальный диагноз между яелонефритом и абактериальном интерстициальным нефритом предусмат-явает определение степени бактериурии и флоры,титров антител к гандартным или •• аутоштаммам бактерий,которые выявлены у того или того больного.Наши исследования позволили дополнить методы дифферен-!ального диагноза абактериального и бактериального интерстициального 5фрита дополнительными параметра^т-показателями фосфолипидного юктра мембран лимфоцитов крови,котррые имеют помимо сходства и оп-гделенные различия по содержанию отдельных фракций.

ВЫВОДЫ

I. Дети,страдающие острым и хроническим пиелонефритом,имеют в остром периоде заболевания выраженные изменения в липидном спектре мембран лимфоцитов крови в виде количественного снижения общих липидов и качественных изменений ф.осфолипидного спектра Увеличения лизофосфатидилхолина,тенденцией к снижению фосфатидилхолина,фосфатидильтаноламина,кардиолипина.

2. По достижении клинико-лабораторной ремиссий у детей с пиелонефритом в мембранах лимфоцитов крови сохраняются нарушения фосфо-липидного спектра,лишь отдельные фракции фосфолипидов проявляют тенденцию к нормализации.Это позволяет обосновать выявленные сдвиги в фосфолипидном спектре в качестве дополнительного и более информативного критерия полноты клинико-лабораторной ремиссии.

3. При абактериальном. интерстициальном нейрите у детей в активной стадии процесса имеются сходные нарушения в фосфолипидном спектре мембран лимфоцитов-увеличение фракции лизоФосфатидил-жолина,фосфатидилэ таноламина, гпосфатидилхолина,снижение кардио-липина.Ито позволяет утверждать об универсальных патогенетических механизмах повреждения клеточных, мембран и рассматривать пиелонефрит и абактериальный интерстициапьный нейрит как стадий протекающий процесс.

4. При пиелонефрите и абактериальном интерстициальном нефрите имеются и отличия в изменениях спектра фосфолипидов мембран лимфоцитов,заключающиеся в статистически значимом снижении Фрак! сфингомиелина,при абактериальном воспалении интерстициальной ткани почек,что позволяет использовать этот показатель в качест дополнительного дифференциально-диагностического критерия.

. При наличии сходных нарушений в соединительнотканной стюсме почек при пиелонефрите и абактериальном интерстициальном неврите проявляющихся гиперпролинурией,большая степень вьграяенно.сти этих отклонений отмечена при абактериальном интерстициальном нефрите.

. Выявлено увеличение уровня ЦИК в сыворотке крови при абактериальном интерстициальном неврите,что можно ■„ использовать в • диагностическом процессе.

. Нарушения в структуре липидного бислоя мембран лимфоцитов крови при пиелонефрите и абактериальном интерстициальном нефрите,сохраняющиеся и в динамике процесса служат обоснованием для иммуно-коррегирущей терапии и применения мембранопротекторов.

Практические рекомендации

[. Полученные данные о состоянии мембран лимфоцитов крови при пиелонефрите и интерстициальном нефрите является высокоинформативным и одновременно доступным тестом для подтверждения патологии .и дифференциальной диагностики пиелонефрита и интер-

стициальноРо нефрита.

2. Рекомендуется использовать определение экскреции оксипролина

с мочой при обострении воспалительных заболеваний почек у детей как наиболее показательного теста для оценки выраженности патологического процесса в интерстициалькой ткани почек.

3. Исследования фосфолипидного спектра мембран лимфоцитов крови

могут быяь использованы для выявления латентно существующих повреждений мембран при воспалительных заболеваниях почек у детей/интерстициальный нефрит и пиелонефрит/,что позволяет определить онтимальные сроки лечения.

и Дифференциально-диагностические критерии,представленные в виде таблицы,включающие рутинные клинико-лабораторные тесты и результаты наших исследований,полезны для работы в отделениях неврологии и учебного процесса.

-го-

список РАБОТ ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Дифференцированный подход к диспансеризации детей с бактериальным и абактериальным интерстициальным нефритом и из группы рискапНаучно-технический прогресс и медицина"://Тезисы-докладов областной научно-практической конференции.Куйбышев,1988,с.59-60

/ в соавт.Столярова Г.И..Гасилина Е.С..Козлова Т.В..Савельева Г.Н, Китаева Л.Н./.

2. Методика определения фосфолипидов мембран лимфоцитов крови.

// В сборнике:Актуальные вопросы клинической медицины".Куйбышев, IS88.c.I5-I6./b соавт.Боринской Ю.Н./.

3. Структура и особенности течения нефропатологии у детей в критические периоды становления иммунной системы.

//Тезисы докладов 24-й научно-практической конференции врачей Ульяновской области в науч.сб.:Новое,прогрессивное-в практиву здравоохранения.-Ульяновск.-1989.-С.7-8./ в соавт.Г.А.Маковеикая, Т.А.Романова,Л.И.Мазур/.

4. Особенности фосфолипидного спектра мембран лейкоцитов крови

при бактериальном и абактериальном интерстициальном нефрите. // В сб.{Критерии риска по возникновению и прогрессированию заболеваний у детей и их профилактика.Куйбышев,1989,С.71-74. / в соавт.В.П.Фот/.

5. Мембранопатология лейкоцитов периферической крови у детей больных пиелонефритом и обоснование ее коррекции.// В сб.:

Немедикаментозные и" преформированные методы в комплексном лечении детей.Самара,1991.С.57-63.

6. Патогенетическое значение исследования мембран лимфоцитов крови при бактериальном и абактериальном интерстициальном нефрите у детей.// Тезисы докладов Ш-го Областного съезда детских воаче:", акушеров-гинекологов.терапевтов в науч.сб.:Акушер,педиатр,терапев единая тактика в охране здоровья женщины и ребенка.Самара.-1993. С.18-20.