Использование в медицине полимерных материалов

Россия, безусловно, является страной, где были начаты первые экспериментальные исследования по влиянию электрических, магнитных полей на организм человека. Высокая эффективность действия постоянного электрического поля отрицательных зарядов доказана различными методами: световой и электронной микроскопией, гистохимией, методом просветленных срезов, рентгеновским методом.

Первым и основным объектом живого организма, на которое оказывает воздействие постоянное поле отрицательных зарядов, являются электроны и ионы. Они приобретают направленное движение, которое налагается на тепловое движение. Механизмы действия электрического поля у больных гипертонией связаны с уменьшением объема циркуляции плазмы перераспределением крови в депо. Важное место занимает воздействие на электробаланс. Снижение содержания натрия в эритроцитах можно объяснить мембранным действием электрического поля.

Анализ полученных данных показал, что происходит увеличение прочности мембран эритроцитов, повышается термостойкость. Эритроциты сами по себе имеют отрицательный заряд. Но при недостатке некоторых микроэлементов в организме они теряют этот заряд, склеиваются, забивая капилляры. А от отрицательного заряда Полимедэла эритроциты получают дополнительный отрицательный заряд, и так как «минус» от «минуса» отталкивается, то все склеившиеся эритроциты обретают подвижность, при этом рассасываются тромбы, прочищаются сосуды. Электрический ток заряжает мембрану клетки, как конденсатор. А при увеличении мембранного потенциала увеличивается проницаемость натриевых каналов. Ионы натрия устремляются внутрь клетки, а ионы калия наружу. Методом «сахарозных промежутков» физического электрона установлено, что электрическое поле вызывает усиление ионной проницаемости мембран гладкомышечных клеток к ионам калия.

На клеточном уровне точкой приложения электрического поля являются мембраны клеток, а на внутриклеточном - мембраны органелл. Изменение активности аденозинтрифосфорной кислоты и концентрации ионов на внутренней и внешней поверхности мембран изменяет условие функционирования патологически измененной клетки. Полная или частичная нормализация электрокардиограмм у 80 % больных с функциональными болезнями сердца в результате действия электрическим полем на сердечную мышцу позволяет сделать вывод, что воздействие электрического поля сходно с результатами фармакологического действия мембраноактивных препаратов калия и адреноблокаторов. Электрическое поле способствует перестройке ионного соотношения в миокарде и, в первую очередь, соотношения между внутриклеточным и внеклеточным калием, участвуя в этом процессе лишь в качестве катализатора.

Анализ влияния электрических полей основан на теориях магнитной релаксации и химической поляризации ядер и электронов, которые объясняют влияние электрических полей на химические и биохимические реакции за счет возникновения новых переходов между уровнями различной мультиплетности, из которых наиболее существенны триплет-синглетные переходы. К числу биохимический реакций, чувствительных к электрическому полю, относятся свободнорадикальные реакции окисления липидов, реакция переноса электронов в цитохромной системе.

Перенос электронов поперек мембраны на потенциал мембран митохондрий и на изменение концентрации ионов водорода, то есть на кислотность. При уменьшении мембранного потенциала нарушается работа калий-натриевого насоса, и ионы калия выходят из клеток. Последний процесс, согласно теории, должен сопровождаться синтезом АТФ, что подтверждено экспериментами. Таким образом, все результаты воздействия электрическим полем на клетку хорошо согласуется между собой и объясняются с привлечением хемоосмотической теории. При патологии клеток, в частности, при воспалительных процессах, результат действия электрического поля более проявлен. Например, исследование по воздействию на кровь здоровых быков и быков с артритами и артрозами нижних конечностей показало, что при патологии эффективность увеличивается на 25%.

Исследование содержания молочной кислоты в организме свидетельствует о том, что при возникновении значительного дефицита энергии в организме после ожога превалирует анаэробный путь обмена глюкозы и накопление ее недоокисленных продуктов в виде молочной кислоты. Отмечены положительные сдвиги в метаболических процессах под влиянием электрического поля - снижалось содержание молочной кислоты в плазме крови. При лечении ожогов процесс эпителизации сокращается на 7 дней за счет повышения содержания в крови иммуноглобулинов, улучшения регионарно гемодинамики, особенно на уровне микроциркуляции, что способствует заметному усилению и отторжению погибших тканей. Постоянное электрическое поле избавляет ряд больных от повторных пластических восстановительных операций.

Молочная кислота также накапливается в утомленных мышцах. При воздействии электрическим полем на гладкие мышцы их сократительная способность увеличивается за счет увеличения количества входящих ионов калия. Проведено исследование воздействия электрического поля на утомленные мышцы. Испытуемые работали правой рукой до полного утомления. Плечо подвергали воздействию электрического поля. При этом работоспособность достоверно увеличивалась на 29%. В опытах с воздействием электрического поля на голову при умственной работе достоверно установлено, что никаких изменений не происходит. Электрическое поля оказывает влияние на утомленные мышцы в периферических отделах, там, где произошло нарушение энергобаланса. Для достижения большего эффекта терапии следует перед воздействием электрическим полем давать физическую нагрузку - механотерапию.

Ряд исследований свидетельствует о значительном влиянии электрического поля на микробов, вызывающих гнойно-воспалительные проявления: стафиллокок, синегнойная и кишечная бактерии, вульгарный протей. Остановка роста бактерий является следствием торможения энергозависимых процессов. Представляет несомненный интерес, что биохимические эффекты антибактериальных препаратов аналогичны воздействию электрического поля. В аспекте изложенного можно предположить три варианта взаимоусиливающего действия антибактериальной и электротерапии: 1) воздействие электрического поля предшествует инъекциям антибиотиков и подготавливает воспаленные ткани; 2) одновременное воздействие поля и антибиотиков уменьшает в 2 раза кратность инъекций; 3) воздействие поля следует за введением антибиотиков, закрепляет их эффект.

Анкета

«Информированность учащихся МОУ «СОШ № 51» г. Кургана по проблеме использования полимеров в медицине»

1. Класс:

??

2. Пол:

Ж? М?

3. Возраст:

??

4. Назовите области применения полимеров в медицине:

5. Какие искусственные органы Вы знаете?

6. Есть ли среди Ваших родственников, знакомых люди, имеющие искусственные сосуды, органы, клапаны и др.?

Да? Нет?

7. Делали ли Вам операцию?

Да? Нет?

8. Считаете ли Вы важной проблемой использование новых технологий в медицине?

Да? Нет?

Заключение

В ходе моей учебно-исследовательской работы удалось выяснить следующее: полимерные материалы широко используются в таких областях медицины как восстановительная хирургия, травматология, ортопедия. Современная медицина не стоит на месте, и, наверняка, впереди нас ждет еще множество открытий в сфере медицины.

Литература

1. Николаев А.Ф., Охрименко Г.И. Водорастворимые полимеры. Л.: Химия, 1979.

2. Полиакриламид / Под ред. В.Ф. Куренкова. М.: Химия, 1992.

3. Платэ Н.А., Васильев А Е. Физиологически активные полимеры. - М.: Химия, 1986.

4. Полимеры медицинского назначения: Пер. с япон./Под ред. С.Манабу.- М.: Медицина, 1981.

5. Афиногенов Г.Е., Панарин Е.Ф. Антимикробные полимеры. СПб: Гиппократ, 1993.

6. Коршак В.В., Штильман М.И. Полимеры в процессах иммобилизации и модификации природных соединений. М.: Наука, 1998.

7. Биомедицинские полимеры - в кн. Биополимеры: Пер. с япон./Под ред. Иманиси.- М.: Мир, 1988.

8. Петров Р.В., Хаитов Р.М. Искусственные антигены и вакцины. М.: Медицина, 1988 .

9. Торчилин В.П. Иммобилизованные ферменты в медицине. М.: ВНТИЦ, 1998.

10. Платэ Н.А. Полимеры для медицины // Наука в СССР, 1986.

11. Журнал ВХО им. Д.И.Менделеева, 1985.

Размещено на Allbest.ru