ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 12.12.2023
Просмотров: 232
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Ұзақ уақыт дем шығарудың (ДШ) аналиіне онша көңіл бөлмеді. Бірақ 1784 жылдан бастап оны зерттеу жаңа сатыға көтерілді — оны шартты түрде «параклиникалық» немесе «зертханалық» деп атаймыз. Сол жылы француз ғалымы Ан-туан Лоран Лавуазье атақты физик және математик Симон Лапласпен бірігіп бірінші рет теңіз шоқасының дем шығаруына зертханалық жұмыс жүргізді. Олар шошқаның демінен тұншықтыратын газды, яғни көмірқышқылын тапты және өкпеден өзгеріссіз шығатын инертті бөліктерді тапты. Бұл бөліктер кейіннен көмірқышқыл газы мен азот деп аталынды. «Өмірдегі құбылыстар ішіндегі ең ғажайыбы және көңіл аударатыны дем шығару », — деп жазды А.Л. Лавуазье.
Көп уақыт (ХVIII—ХIХ ғасырларда) ДШ анализі химиялық әдістермен жүргізілді. ДШ дағы заттардың концентрациялары аз, сондықтан оларды анықтау үшін өте көп ауаны жұтатын заттарға және ерітінділерге жіберу керек болды.
XIX ғасырдың ортасында неміс дәрігері А. Небель-тау ДШ ауру диагностикасына қолданды— яғни көмірсулар алмасуының бұзылуына байланысты. Ол ДШ ацетонның кішкентай концентрациясын анықтау әдісін тапты. Ауру Больному предлагалось выдыхать в трубку, опущенную в раствор йодата натрияй иодаты бар ерітіндіге батырылған трубкаға дем шығаруды ұсынды. Ауадағы ацетон иодты тотықсыздандырғанда ерітіндінің түсі өзгерді, соған қарап А. Небельтау ацетонның концентрациясын дәл анықтай білді. Х1Х ғасырдың аяғында— ХХ ғасырдың басында ДШ зерттеу саны көбейе бастады, бұл соғыс - өндірістік комплекске байланысты болды. 1914 жылы Германияда бірінші сүңгуір қайық «Лолиго» суға түсірілді, ол су астында тыныс алу үшін керек жасанды ауаны табу әдісін іздеуге мүмкіндік берді. Фриц Хабер, химиялық қару жасады (бірінші улы газды) 1914 ж., қоса фильтрі бар бетперде жасап шығарды.Бірінші Дүниежүзілік соғыста газдық шабуыл жасалды , соған қарсы 1915 жылдың 22 сәуірінде противогаз жасалынып шығарылды. Авиация мен артиллерияның дамуы бомбадан қорғануды тұрғызу және ықтиярсыз вентиляцияны қолдануды туғызды. Ары қарай ядролық қаруды ойлап табуға байланысты ұзақ уақыт жасырынатын бункерлерді және жасанды атмосферанны ойлап табуға мәжбүр етті. Осы қойылған мақаттарға байланысты оқшауланған кеңістікте өмір сүру үшін адамның тынысалу және дем шығарудағы заттардың құрамын зерттеу бірінші орында тұрады. ДШда көмірқышқыл газы, оттек және азоттан басқа, су буы, ацетон, этан, аммиак, күкіртті сутек, көміртек оксиді углерода және де басқа заттар табылды. Ашйе 1874 ж. ДШ дан этанолды бөліп шығарды — бұл әдіс әлі күнге дейін дем шығарғанда алкогольге тест ретінде қолданылады.
ДШ құрамын зерттеу ХХ ғасырдың басында сапалы алға жылжыды, масс-спектрография (МС) (Томпсон, 1912) және хроматография қолданыла бастады.Мұндай аналитикалық әдістер заттардың аз концентрацияларымен және ауаның аз көлемімен жұмыс істеуге мүмкіндік туғызды. Хроматографияны еңбірінші орыс ғалымы ботаник Михаил Семенович Цвет 1900 ж. ашты, бірақ бұл әдіс біраз уақытқа дейін ұмытылып келді. Хроматографияны қайтадан пайдаланған ағылшын ғалымдары Арчер Мартина мен Ричарда Синг болды, олар1941 ж. таралу хроматографиясын ойлап тапты , сондықтан оларға 1952 жылы Нобель силығы берілді. XX ғасырдың ортасынан және кәзіргі күнге дейін хроматография мен масс-спектрографияДШ да ең кең көлемде қолданылатын аналитикалық әдістердің біріне жатады. Осы әдістермен ДШ 400 ұшқыш метаболиттер анықталды, олардың көбісі қабыну және басқада аурулардың маркерлері бола алады. ДШ уш кезеңге тоқтала кеткен жөн.
Біріншіден , ДШ процесінде шыққан ұшқыш заттарды зерттеу тек теориялық емес практикалық маңызы зор. Оның мысалы ретінде капнографтар (көмірқышқыл газының деңгейін анықтайтын құрал). Басқа мысал— азот оксидін (NO) анықтау. Бірінші рет оны ДШ 1991 ж. L. Gustafsson у қоян, теңіз шошқасын және адамдарға қолданған 1996 ж. Ғалымдар тобы группой ведущих исследователей созданы единые рекомендации по ДШ дағы стандартизации измерений и оценки выдыхаемого NО ны өлшеу мен стандартизациясын ұсынды. Ал в2003 ж . NO детекторы өндірісте жасалынып шыға бастады. Даыған елдерде азот оксидін анықтауды тынысалу жолдарының қабыну маркері ретінде пульмонологтар, аллергологтар кеңінен қолданады. Олар оны созылмалы обструктивті өкпе ауруларына қарсы терапия жүргізу үшін де қолданады.
Екіншіден, ДШның диагностикалық маңыздылығы тынысалу органдарының ауруларында пайдаланылады — бронхиалды астмада, ЖРВИ( жедел респираторлы вирусты инфеккция), бронхоэктатикалық ауруларда, фиброзданатын альвеолитте, туберкулезде, өкпе трансплантатының сәйкес келмеуінде, саркоидозда, созыдмалы бронхитте, өкпенің туберкулезінде (қызыл жегі), аллергиялық ринитте және басқаларында..
Үшіншіден, ДШ кейбір патологияның даму кезінде басқа әдістермен анықтай алмаған жағдайда сезімтал келеді. Мысалы, өкпе рагының ертерек белгісін ДШдан шыққан алкандар мен монометилденген алкандарды анықтау арқылы диагнозын қоюға болады(Gordon et al., 1985), ал өкпе ісігінің стандартты скрининг-зерттеулері (рентгенография және қақырықтың цитологиясы) сол кезеңде патологияны көрсетпейді. Бұл проблеманы зерттеу Phillips et al., в 1999 ж. жалғасты және олар ими ДШ арқылы 22 ұшқыш органикалық заттарды тапты (негізінен алкандар мен бензол туындыларын), олардың мөлшері өкпе ісігінде көбірек кездеседі. Италиян ғалымдары (Diana Poli et al., 2005) стиролды (с молек. массасы 10-12 M) және изопрендерді (10-9 M) ДШ да ісік процесстерінің биомаркерлері ретінде қолдануды ұсынды — диагноз 80 % ауруларда дұрыс қойылды.
ДШ ның қасиеттерін зерттеулердің жаңа сатылары өткен ғасырдың 70-ші жылдарында — нобель лауреаты Linus Pauling (Лайнус Полинг) ұсынған ДШ конденсатын анализдеу болып табылады. Газ және сұйықтық хроматографиясын қолдана отырып, ол 250 заттарды тапты, ал кәзіргі әдістермен ДШдан 1000 (!) субстанцияларды табуға болады. ДШ физикалық тұрғыдан аэрозоль, ол газдық ортада сұйықтық бөлшектер. Ересек адамдар тәулігіне өкпеден 400 мл суды шығарады, бірақ қосынды көлемі көптеген сыртқы факторларға (дымқылдық, қоршаған ортаның қысымы) және ішкі (состояние организма) факторларға тәуелді. Мысалы, обструктивті өкпе ауруларында (бронхиалды астма, созылмалы обструктивті бронхит) шыққан заттардың көлемі( экспираттар көлемі) азаяды, ал жедел бронхитте, пневмонияда —артады; гидробалластық өкпе қызметінде жас ұлғайған сайын азаяды —әрбір 10 жылда 20 % ға , физикалық жүк көтеруде және басқаларында да. ДШның дымқылдануы бронхиалды қанайналумен байланысты. Су буы көптеген ұшатын және ұшпайтын заттарды еріту арқылы тасымалдайды (еру коэффициентіне сәйкес) және аэрозольді бөлшектердің ішінде жаңа химиялық заттардың түзілуі жүреді.
Аэрозольді бөлшектердің екі түрлі түзілу әдістері бар:
1. Конденсациялық — кішіден үлкен бөлшектердің — оте қаныққан бу молекулаларынан сұйық бөлшектердің түзілуі.
2. Диспергациялық — үлкеннен кішіге қарай — респираторлық жолды жауып тұрған бронхоальвеолярлы сұйықтықтың тынысалу жолында ауаның турбулентті тасқынынан ұнтақталуы.
Аэрозольді бөлшектердің орташа диаметрі қалыпты жағдайда 0,3 мкм, ал саны —1 см2 де 0,1—4бөлшектер болады. Ауаны тоңазытқанда су буы және оның құрамындағылар конденсацияланады да оған сандық анализ жасауға болады.
Сонымен, ДШдағы, қан сарысуындағы, өкпе тіндеріндегі және бронхо-альвеолярлы сұйықтықтардағы химиялық заттардың концентрацияларының өзгерістері диагностикалық мүмкіндіктері бір бағытта жүреді
Тынысалу кезіндегі ауадан көптеген газдарды: азот оксиді (NO), көміртекоксиді, этан, пентан және гидрокарбонатты анықтауға болады Ауыр ұшқыш емес субстанциялар (қабыну медиаторы, цитокиндер, оксиданттар) ауаның конденсатынан анықталады.
Өкпенің көптеген ауруларында, бронхиалды астма, өкпенің созылмалы обструктивті аурулары, бронхоэктазалар, муковисцидоз, өкпенің интерстициалды ауруы, созылмалы қабыну мен және оксидантты стресспен сипатталады. Бронхтың қабырғалық қабынуын «Алтын стандарт» бағалауында биопсияны алып фибробронхоскопиямен анықтау.
Тынысалу жолының қабынуында ұшқыш емес медиаторлар мен маркерлерді алу үшін инвазивті зерттеу әдісі керек, яғни бронхоальвеолярлы лаваж және индуцирленген қақырықтыалукерек. Бұл процедуралар жиі жасалмайды.
Дем шығарудағы ауа конденсаты ауаны тоңазыту арқылы алынады, бұл әдіс неинвазивті деп аталады, ол өкпенің жұмысына және қабынуға әсер етпейді. 1-3 мл конденсат алу үшін 10-15 минут қалыпты тыныс алу керек.
Кәзіргі кезде дем шығару конденсатында ұшқыш емес заттар, соның ішінде, нәруыздар, липидтер, оксиданттар және қабыну медиаторлары табылды.
СУТЕК ПЕРОКСИДІ
Сутек пероксиді (Н2О2) қабыну жасушаларымен шығарылады (эозинофилдермен, нейтрофилдермен және имакрофагтармен). Н2О2 нің артық мөлшері бронх эпителияларына цитотоксикалық әсер етеді де қабыну медиаторларының және бронхтың гиперреактивтілігін арттырады. ДШ да Н2О2нің концентрациясы конденсатта артады және темекі тартатын адамдарда 5 есе көп бөлінеді.
Дем шығарғанда Н2О2нің конденсаттағы концентрациясының көбеюі бронхоэктаза , респираторлы дистресс-синдром және өкпе рагында , өкпенің созылмалы обструктивті ауруында(СОӨА), бронхиялық астмада байқалады.
ЭЙКОЗАНОИДТАР
Эйкозаноидтар– арахидон қышқылдарының метаболиттері– қабыну медиаторларына жатады. Ол тегіс бұлшық еттерінің жиырылуына, вазоконстрикцияға, вазодилатацияға, тамырлардың өткізгіштіктерінің артуына, шырыштың гиперсекрециясына, жөтелге және қабыну жасушаларының келуіне жауапты. Оларға простагландиндер, тромбоксан, изопростандар және лейкотриендер (ЛТ) жатады.
Бұл медиаторларды ДШ конденсатынан инвазивті емес әдіс арқылы анықтау лейкотриендердің антагонистерінің эффективтіліктерін немесе томбоксанның ингибиторларын анықтауда қанның ,зәрдің және бронхоальвеолярлы лаважға қарағанда өте тиімді.
8-Изопростан оксидативті жасушалық стрессті, яғни тыныалу жолының қабынуын туғызады. Бронхиаллды астмада, темекі тартатындарда, муковисцидозда, идиопатикалық фиброзданушы альвеолитте 8-изопростанның ДШ конденсатында мөлшері артады және ол қабыну процесінің маркері бола алады.
ЛТВ4 пен цистеиндік ЛТ бронхиалды астмамен ауыратындардың конденсатында артады, сондықтан конденсаттағы ЛТ бронхиалды астма мен ЛТның антагонистерін анықтауда маркер бола алады.
NO МЕН БАЙЛАНЫСТЫ ӨНІМДЕР
Многочисленные исследования, показали, что определение NO в конденсате выдыхаемого воздуха является достаточно чувствительным методом для оценки активности воспалительного процесса и тяжести течения бронхиальной астмы.
Көптеген зерттеулерден Дш дағы конденсаттан бронхиалды астмамен ауыратындарда нитраттардың, нитриттердің және нитрозотиолдың жоғары мөлшері табылды. Әсіресе пероксинитритті ыдыратқандағы өнім- нитротирозинің мөлшері ересектерде де, жас балаларда да жоғарылаған. Осының әсерінен бронхиалды астмамен ауыратын балаларда муковисцидоз асқынуы жүреді.
ПРОТЕИНДЕР ЖӘНЕ ЦИТОКИНДЕР
Данные, касающиеся содержания белков в конденсате выдыхаемого воздуха, противоречивы. У курильщиков обнаружено повышение содержания общего белка в конденсате выдыхаемого воздуха по сравнению с некурящими. Нәруыздардың ДШ конденсатындағы: интерлейкин - 1, рецепторлық протеин интерлейкин-2 (ИЛ-2), ісік некрозының факторы ИЛ-6 өкпе ауруларының әртүрінде деңгейлері әртүрлі болып келеді. ИЛ-8 дің деңгейі муковисцидоздың асқынған түрінде жоғарылайды.
БАСҚА ЗАТТАР
ДШ ның конденсатында 100 химиялық заттар табылған, соның ішінде зәр және қымыздық қышқылдары, жедел фазалық реагенттер (С-реактивті белок, серомукоид), ацетилхолин, серотонин, гистамин және микроэлементтер.
Ацетилхолин, катехоламин, гистамин және серотонин мөлшерлерінің көбеюі шахтерлардан табылған, олар силикоздың алдыңғы сатысы болып табылады.
Бронхиалды астмамен ауыратындардан кальцийдің жоғары деңгейі, ал магнийдің төменгі деңгейі табылған.
Муковисцидозбен ауырғандарда в конденсате выдыхаемого воздуха увеличен уровень натрия мен хлоридтердің жоғары деңгейлі концентрациялары табылған.