Сухожилия состоят из параллельных пучков. Пучки первого порядка, окружены прослойками рыхлой соединительной ткани и составляют пучок второго порядка. Группа пучков второго порядка образует пучок третьего порядка. Сухожилия состоят из плотной волокнистой соединительной ткани, в них больше волокнистых элементов, чем клеточных.
Защитой сухожилий от разрыва при резких движениях и перенапряжениях служит продольная эластичность сухожильной ткани.
Сухожилия должны быть эластичными, потеря этого свойства приводит к смещению внутренних органов, изменению природных форм, образованию узлов и уплотнений. Чтобы выявить патологию сухожилий используют методы — пальпацию, термографию, ультрасонографию, биопсию.
При поражении сухожилий внутри сустава эффективно применение артроскопии. Аномалии развития сухожилий являются последствием пороков развития опорно-двигательного аппарата, атипичного хода или необычного их крепления. Поэтому разработка новых типов экспресс-исследований качественного и количественного состава биологических тканей сухожилий представляет большой практический интерес. Для исследования образцов нами был применен метод ИК-Фурье спектроскопии, как один из самых перспективных [1–4].
Подготовка биологического материала для исследования включала в себя несколько этапов [5]:
- взятие материала размером 1×1 см2;
- погружение материала в изотонический (0,9 %) раствор натрия хлорида;
- изготовление среза:
- термическая обработка образца (глубокое замораживание в жидком азоте);
- срезание слоя материала толщиной 15 мкм с помощью микротома;
- погружение срезов в изотонический (0,9 %) раствор натрия хлорида;
- фиксация полученного среза на окно CaF2;
- сушка полученного образца для исследования в течение 10–15 минут при комнатной температуре.
После проведения всех этапов подготовки материала осуществлялась регистрация спектра с помощью ИК-Фурье спектрометра (ФСМ 1201, ООО «Инфраспек», Россия), с последующим анализом и оценкой полученных результатов.
Таблица 1
Полосы пропускания типичного ИК- спектра tunica intima сухожилия человека
|
Волновое число, см−1 |
Типы колебаний |
Основные соединения |
|
3302 |
H2O |
вода |
|
2936 |
νaCH3 |
жиры |
|
2137 |
νC≡C |
жиры |
|
1647 |
Амид I (νC=O) |
белки (коллаген, эластин) |
|
1547 |
Амид II (νCN + δNH) |
белки (коллаген, эластин) |
|
1246 |
Амид III (νCNH) |
белки (коллаген, эластин) |
* условные обозначения колебаний: ν — валентные; δ — деформационные; s — симметричные; a — асимметричные; ρ — маятниковые
На рисунке 1 представлен типичный ИК-спектр пропускания сухожилия человека, препарат которой был подготовлен по вышеизложенной методике.
Рис. 1. Типичный ИК-спектр пропускания (на примере сухожилия)
Полосы поглощения, соответствующие частотам 1647, 1547, 1246 см−1, относятся к амидным I, II и III колебаниям. Частота 1647 см−1 соответствует валентным C=O колебаниям (νС=О, амид I), частота 1547 см−1 — валентным CN и деформационным NH колебаниям (νCN + δNH, амид II), а частота 1246 см−1 — валентным CNH колебаниям (νCNH, амид III). Полоса поглощения 3302 см−1 соответствует H2O — вода. Частота 2936 см−1, 2137 см−1 соответствует молекулам белков.
Таким образом, предложена методика исследования сухожилий человека методом ИК-Фурье спектроскопии.
Литература:
1. Агейкин А. В. Сравнительный анализ атеросклеротического поражения бедренной и плечевой артерий с помощью метода ИК-Фурье спектроскопии // Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук. 2014. № 9. С. 344–346.
2. R. Manoharan, J. Baragac, R. Rava et al. Biochemical analysis and mapping of atherosclerotic human artery using FT-IR microspectroscopy // Atherosclerosis 103 (1993) 181–193.
3. Агейкин А. В., Пронин И. А. Диагностика заболеваний желудочно-кишечного тракта человека по выдыхаемому воздуху с помощью массива полупроводниковых газовых сенсоров // Молодой ученый. 2014. № 12 (71). С. 383–384.
4. Мельников В. Л., Рыбалкин С. Б., Митрофанова Н. Н., Агейкин А. В. Некоторые клинико-эпидемиологические аспекты течения атопического дерматита на территории пензенской области // Фундаментальные исследования. 2014. № 10–5. С. 936–940.
5. D. L. Wetzel, G. R. Post and R. A. Lodder, Synchrotron infrared microspectroscopic analysis of collagens I, III, and elastin on the shoulders of human thin-cap fibroatheromas, Vib. Spectrosc., 2005, 38, 53–59.
6. Аверин И. А., Карманов А. А., Пронин И. А., Печерская Р. М. Использование ИК-спектроскопии для анализа тонких стекловидных пленок, полученных золь-гель методом // В сборнике: УНИВЕРСИТЕТСКОЕ ОБРАЗОВАНИЕ Сборник статей XV Международной научно-методической конференции, посвященной 50-летию полета первого космонавта Ю. А. Гагарина. Под редакцией: В. И. Волчихина, Р. М. Печерской. 2011. С. 227–228.
7. Якушова Н. Д. Модифицирование селективных и газочувствительных свойств сенсоров путем легирования // Молодой ученый. 2013. № 8. С. 32–34.
8. Зверева И. Ю., Аверин И. А., Карманов А. А., Пронин И. А. Влияние типа подложки на свойства тонких пленок ZnO, синтезированных золь-гель методом // В сборнике: УНИВЕРСИТЕТСКОЕ ОБРАЗОВАНИЕ XVIII Международная научно-методическая конференция, посвященная 200-летию со дня рождения М. Ю. Лермонтова. под ред. А. Д. Гулякова, Р. М. Печерской. Пенза, 2014. С. 286–288.
