Циркуляция крови по сосудистому руслу в особо большой степени обуславливается функциональными особенностями эритроцитов, формирующимися под действием определенных условий, определяющих их агрегацию и цитоархитектонику. Наиболее существенно эти их свойства определяют гемодинамику в микроциркуляторном русле, обуславливая приток необходимого количества О2 к тканям. Нормальные эритроциты способны к слабой агрегации и в своей массе не изменены. Однако, эти их особенности весьма динамичны и могут меняться в течение онтогенеза [3]. Функциональная активность эритроцитов в любом возрасте весьма способна повлиять на динамику отклонений от гомеостаза и процесс формирования патологических изменений. Вместе с тем, на агрегацию и цитоархитектонические свойства эритроцитов могут оказывать влияние масса факторов внешней среды, в том числе интенсивность нерегулярных и регулярных физических нагрузок, что нуждается в дополнительном изучении. В этой связи было спланировано и проведено настоящее исследование.
Цель работы. Выяснить функциональные особенности эритроцитов у здоровых лиц 22-35 лет, испытывающих чрезмерные физические нагрузки в ходе трудовой деятельности.
Материалы и методы исследования. Объектом наблюдения являлись молодые люди 22, 25, 30 и 35 летнего возраста не предъявляющие жалоб и не имеющие отклонений в объективном статусе и результатах инструментальных и лабораторных методов исследования.
Общее число обследованных опытной группы составило 95 человек из них 24 человека 22-летнего возраста, 25 человек 25-летнего возраста, 22 человека 30-летнего возраста и 24 человека 35-летнего возраста, испытывающих на работе чрезмерные физические нагрузки не менее чем в течение последних полутора лет (грузчики железнодорожной станции). В контрольную группу вошли 88 лиц сходного возраста ведущих обычный образ жизни и регулярно тренирующихся в секции легкой атлетики: 22 человека 22-летнего возраста, 20 человек 25-летнего возраста, 24 человека 30-летнего возраста и 22 человека 35-летнего возраста. В виду отсутствия между результатами их обследований достоверных различий, значения контроля представлены одной цифрой - средней арифметической.
Активность перекисного окисления липидов (ПОЛ) в плазме оценивали по содержанию ТБК-активных продуктов набором фирмы «Агат-Мед» и ацилгидроперекисей (АГП) традиционным методом. Для оценки антиокислительного потенциала жидкой части крови определяли ее антиокислительную активность стандартным способом. В отмытых и ресуспендированных эритроцитах количественно оценены уровни холестерола (ХС) энзиматическим колориметрическим методом набором фирмы «Витал Диагностикум» и общих фосфолипидов (ОФЛ) по содержанию в них фосфора с последующим расчетом отношения ХС/ОФЛ в эритроцитах. Состояние внутриэритроцитарного ПОЛ определяли по концентрации малонового диальдегида (МДА) в реакции восстановления тиобарбитуровой кислоты в отмытых и ресуспендированных эритроцитах и содержанию ацилгидроперекисей. Активность внутриэритроцитарных антиоксидантных ферментов устанавливали для каталазы и супераксиддисмутазы (СОД). Для исследования цитоархитектоники эритроцитов кровь фиксировали в растворе глютарового альдегида и готовили препарат «раздавленная капля [3]. Количественную оценку соотношения патологических и нормальных форм эритроцитов рассчитывали с помощью индекса трансформации (ИТ) = (ОД + НД) / Д, где Д - процент дискоцитов; ОД - процент обратимо деформированных эритроцитов; НД - процент необратимо деформированных эритроцитов. Для более детальной оценки морфологии эритроцитов рассчитывали еще 3 показателя. Индекс обратимой трансформации (ИОТ) = ОД/Д. Индекс необратимой трансформации (ИНОТ) = НД/Д. Индекс обратимости (ИО) = ОД/НД. Агрегацию эритроцитов определяли с помощью светового микроскопа, путем подсчета в камере Горяева количества агрегатов эритроцитов, агрегированных и неагрегированных эритроцитов во взвеси отмытых эритроцитов в плазме крови [3]. Агрегацию эритроцитов определяли прямым оптическим методом с вычислением среднего размера агрегата (СРА) = СЭА / КА, где СЭА - сумма всех эритроцитов в агрегате; КА - количество агрегатов. Рассчитывали показатель агрегации (ПА) = (СРА * КА + КСЭ) / (КА+ КСЭ), где КСЭ - количество свободных эритроцитов. Определяли процент неагрегированных эритроцитов (ПНА) = (КСЭ * 100) / (СРА * КА + КСЭ).
Оценка учитываемых параметров у обследованных проводилась однократно в каждой возрастной группе. Статистическая обработка полученных результатов проводилась с использованием t-критерия Стьюдента, корреляционного и системного многофакторного анализа.
Результаты исследования и их обсуждение. У обследованных людей, испытывавших регулярные физические нагрузки, было выявлено, что уровень ТБК-активых продуктов в жидкой части крови в 22-летнем возрасте составлял 4,01±0,29 мкмоль/л с тенденцией к увеличению до 30 лет, а с 30 лет с достоверным нарастанием, достигая 5,22±0,46 мкмоль/л у лиц 35-летнего возраста (р<0,01). Содержание АГП в учитываемые возраста у обследованных достоверно нарастало, в целом на 28,5%. Найденное усиление пероксидации было возможно в результате отмечающейся до 25 лет тенденции к ослаблению, а к 30 годам и старше достоверного уменьшения уровня антиоксидантной защищенности организма обследованных - их антиоксидантный потенциал плазмы снижался с 29,1±0,36 % в 22 года до 24,1±0,39 % в 35 лет (р<0,01).
Установлено, что у обследованных 22 летнего возраста в составе мембран эритроцитов в среднем содержалось холестерина и ОФЛ 0,93±0,033 мкмоль/1012эр. и 0,74±0,036 мкмоль/1012эр., соответственно, при уровне соотношения ХС/ОФЛ в эритроцитах 1,26±0,015, что являлось оптимальным для состояния жесткости и текучести их мембран. К 25 годам у обследуемых отмечена явная тенденция к повышению в мембранах их эритроцитов ХС и снижению ОФЛ, что обусловило нарастание соотношение ХС/ОФЛ, достигнув уровня достоверности к 30 годам (ХС/ОФЛ возрос на 26,7%) с дополненным увеличение соотношения ХС/ОФЛ эритроцитов на 11,5% к 35 годам. Это создавало условия для нарастания уровня в них ПОЛ, в конечном счете, способствуя повышению активности эритроцитов, затрудняя у наблюдаемой категории людей процесс микроциркуляции по мере увеличения хронологического возраста.
Концентрация первичных продуктов ПОЛ-АГП в эритроцитах обследованных людей, испытывающих чрезмерные физические нагрузки в возрасте 22 лет, находилась на уровне 3,12±0,19 Д233/1012эр., претерпевая тенденцию к увеличению к 25 годам, достигая уровня статистической значимости у 30-летних обследованных (3,92±0,26 Д233/1012эр.) и, дополнительно нарастая к 35-летнему возрасту, на 22,4 %. При этом, уровень МДА в эритроцитах - конечного продукта ПОЛ испытывал аналогичную динамику к увеличению, повышаясь у 35-летних обследуемых по сравнению с 22-летними на 48,3 %.
Нарастание уровня ПОЛ в эритроцитах здоровых людей первого зрелого возраста, испытывающих чрезмерные физические нагрузки в ходе трудовой деятельности, стало возможным вследствие ослабления у них их антиоксидантной защиты и, в первую очередь, каталазы и супероксиддисмутазы. Уровни каталазы и СОД в красных кровяных тельцах, находившихся под наблюдением людей в начале наблюдения, имели тенденцию к ослаблению, а начиная с 30 лет, достоверно уменьшались. Суммарная выраженность депрессии активности данных ферментов за оцениваемый возрастной период составляла в целом 26,7 % и 16,0 %, соответственно.
У наблюдавшихся лиц, испытывающих чрезмерные физические нагрузки, отмечено постепенное снижение в потоке крови уровня дискоцитов, максимально выраженное в группе обследованных 35 летнего возраста. Их уменьшение к данному возрасту по сравнению с 22 годами, составляло 19,9%. При этом, у обследованных зарегистрировано увеличение ИТ: с 0,18±0,015 у 22-летних до 0,42±0,019 (p<0,01) в группе 35-летних (таблица).
Вместе с тем, в опытной группе отмечено возраст - зависимое нарастание концентрации обратимо измененных эритроцитов с 10,1±0,29% в наиболее молодой группе до 17,0±0,38% у 35-летних обследованных. Рост содержания обратимо измененных эритроцитов у наблюдаемых людей, испытывающих чрезмерные физические нагрузки, определил динамику ИОТ, увеличивающегося между 22 и 35 годами в 2 раза (р<0,01).
При этом, у людей, испытывающих чрезмерные физические нагрузки, количество необратимо измененных эритроцитов неуклонно нарастало с 5,7±0,25% в 22 года до 12,8±0,24%, сопровождаясь увеличением ИНОТ в 2,57 раза.
Выявлено, что у составивших опытную группу обследованных по мере увеличения хронологического возраста ИО постепенно снижался. Его суммарная депрессия к 35 годам составляла 34,1%, что подтверждало значимость повышения числа измененных эритроцитов с возрастанием удельного веса необратимо измененных форм эритроцитов.
По мере увеличения хронологического возраста у обследованных опытной группы отмечено увеличение суммы эритроцитов в агрегате и количества агрегатов при снижении величины свободно лежащих эритроцитов. Это сопровождалось понижением СРА к 35 годам на 27,3% (таблица). Аналогичная направленность динамики отмечена для ПА, достигшего к 35 летнему возрасту у обследованных 1,21±0,008, суммарно увеличившись с 22 лет на 9,0%. Это сопровождалось постепенным снижением ПНА, понижение которого за первый зрелый возраст составило 15,1%.
Корреляционный анализ проведенный у 35-летних обследованных опытной группы выявил отрицательные корреляционные связи средней силы между уровнем дискоцитов и ПА (r= -0,56, р<0,01), СРА (r= -0,49, р<0,05). Вероятно, усиление агрегации эритроцитов и СРА происходит при увеличении трансформации эритроцитов в обратимые и необратимые формы. На это указывают выявленные прямые корреляционные связи между данными показателями. Так, ПА достоверно коррелировал с ИТ (r= +0,53, р<0,05), ИОТ (r= +0,38, р<0,05), ИНОТ (r= +0,36, р<0,05). СРА прямо коррелировал с ИТ (r= +0,51, р<0,05), ИОТ (r= +0,35, р<0,05), ИНОТ (r= +0,39, р<0,05).
В ходе проведенного исследования получены разнонаправленные показатели, определяющие загустевание и разжижение крови, неоднозначно влияющие на ее общую реологию у здоровых лиц первого зрелого возраста, испытывающих чрезмерные физические нагрузки, которые были статистически обработаны с применением системного многофакторного анализа. У обследованных отдельно были высчитаны потенциал загустения крови (ПЗК) и потенциал ее разжижения (ПРК) с учетом их направленности и степени влияния на них каждого из изученных параметров. Определен общий реологический потенциал крови (ОРП) здоровых лиц первого зрелого возраста, испытывающих чрезмерные физические нагрузки.
Выяснено, что в потенциале загустевания крови у здоровых людей первого зрелого возраста, испытывающих чрезмерные физические нагрузки, наиболее весомыми оказались процент необратимо измененных эритроцитов (Pi = 482,0), процент обратимо измененных эритроцитов и индекс необратимой трансформации (Рi 349,5). Относительно высокими в ПЗК были коэффициенты влияния, принадлежащие индексу трансформации (Рi =306,9), показателю агрегации (Рi = 305,1), среднему размеру агрегатов (Рi = 295,4) и сумме всех эритроцитов в агрегате (Рi = 291,0). Остальные компоненты потенциала загустевания крови были менее весомы, существенно не различалась между собой и играя в ПЗК более скромную роль. Взвешенная средняя потенциала загустевания, целостно характеризующая явления, направленные на загустевание крови, у здоровых людей первого зрелого возраста, испытывавших чрезмерные физические нагрузки, составила ХBi ПЗК = 0,125.
Наиболее значимыми в потенциале разжижения крови у здоровых лиц первого зрелого возраста, испытывавших чрезмерные физические нагрузки, являлись уровень СОД эритроцитов (Pi = 495,8), содержание дискоидных эритроцитов в кровотоке (Pi = 489,6) и активность эритроцитарной каталазы (Pi = 465,6). Относительно высокое значение коэффициента влияния в ПРК принадлежало уровню ОФЛ в мембранах эритроцитов (Рi=426,0). Остальные оцениваемые параметры были менее весомы, значимость их играла в ПРК более скромную роль.
Взвешенная средняя потенциала разжижения крови, характеризующая одним числом способность организма ограничивать загустевание крови у обследованной опытной группы составила ХBi ПРК = 0,085.
Общий реологический потенциал у здоровых лиц первого зрелого возраста, испытывавших чрезмерные физические нагрузки, оказался равен ХBi ОРП= ХBi ПЗК- ХBi ПРК = 0,040, что указывало на превалирование у них в ОРП явлений загустения крови, усиливающихся к 35 летнему возрасту.
Цитоархитектоника и агрегация эритроцитов у лиц первого зрелого возраста, испытывающих чрезмерные физические нагрузки в ходе трудовой деятельности
Показатели |
Обследованные, испытывающие чрезмерные физические нагрузки, M±m, n=95 |
Контроль, M±m, n=88 |
|||
22 года, n=24 |
25 лет, n=25 |
30 лет, n=22 |
35 лет, n=24 |
||
Дискоциты, % |
84,2±0,42 |
80,3±0,56* |
76,0±0,37**
|
70,2±0,54**
|
86,3±0,16
|
Обратимо изм. эритроциты, % |
10,1±0,29 |
12,4±0,33* |
14,4±0,31**
|
17,0±0,38**
|
9,5±0,24
|
Необратимо изм. эритроциты, % |
5,7±0,25 |
7,3±0,29* |
9,6±0,22**
|
12,8±0,24**
|
4,8±0,28
|
Индекс трансформации |
0,18±0,015 |
0,24±0,012* |
0,31±0,015**
|
0,42±0,019**
|
0,16±0,019
|
Индекс обратимой трансформации |
0,12±0,006 |
0,15±0,06* |
0,19±0,006**
|
0,24±0,009**
|
0,11±0,012
|
Индекс необратимой трансформации |
0,07±0,004 |
0,09±0,009* |
0,13±0,004**
|
0,18±0,010**
|
0,05±0,010
|
Индекс обратимости |
1,77±0,05 |
1,69±0,07* |
1,50±0,08**
|
1,32±0,12**
|
2,00±0,012
|
Сумма всех эритроцитов в агрегате |
39,2±0,10 |
43,9±0,12* |
47,1±0,09**
|
34,5±0,12**
|
36,6±0,06
|
Количество агрегатов |
9,2±0,19 |
12,6±0,12* |
14,6±0,09**
|
16,2±0,108*
|
8,1±0,12
|
Количество свободных эритроцитов |
251,4±0,39 |
232,4±0,46* |
206,0±0,24**
|
163,1±0,39**
|
244,5±0,45
|
Показатель агрегации |
1,11±0,012 |
1,13±0,007* |
1,14±0,009**
|
1,21±0,008**
|
1,11±0,016
|
Процент не агрегированных эритроцитов |
86,7±0,16 |
84,0±0,22* |
81,5±0,20**
|
75,3±0,17**
|
86,9±0,18
|
Средний размер агрегата, клеток |
4,2±0,04 |
3,5±0,03* |
3,2±0,11**
|
3,3±0,09**
|
4,4±0,14
|
Условные обозначения достоверности различий опытной группы и контроля: * - р<0,05, ** - р<0,01.
Выводы:
1. Регулярные чрезмерные физические нагрузки у здоровых людей между 22-35 годами приводит к отрицательной динамике липидного состава красных кровяных телец, усилению в них ПОЛ, способствуя уменьшению содержания в кровотоке их эритроцитов-дискоцитов с увеличением обратимо и необратимо измененных их форм.
2. Наличие постоянного воздействия на организм чрезмерных физических нагрузок ведет у здоровых лиц первого зрелого возраста к нарастанию явлений загустевания в их общем реологическом потенциале крови.
Рецензенты:
Громнацкий Н.И., д.м.н., профессор, профессор кафедры терапии №2 Курского государственного медицинского университета, г.Курск;
Жукова Л.А., д.м.н., профессор, зав. кафедрой эндокринологии и диабетологии Курского государственного медицинского университета, г.Курск.
Библиографическая ссылка
Савченко А.П., Белова Т.А., Кутафина Н.В. ФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ ДИНАМИКА АГРЕГАЦИИ И ЦИТОАРХИТЕКТОНИКИ ЭРИТРОЦИТОВ У ЗДОРОВЫХ ЛЮДЕЙ, ИСПЫТЫВАЮЩИХ ЧРЕЗМЕРНЫЕ ФИЗИЧЕСКИЕ НАГРУЗКИ В ХОДЕ ТРУДОВОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ // Современные проблемы науки и образования. – 2015. – № 6. ;URL: https://science-education.ru/ru/article/view?id=23482 (дата обращения: 13.02.2025).