X Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2018

ВВЕДЕНИЕ

Исследование действия гипоксии на организмы проводятся на примерах разного уровня эволюционного развития [1]. Обьектом исследования чаще являются форменные элементы крови [2]. При этом акцент делается на сдвиги кислородотранстпортной функции эритроцитов при гипоксии [3]. Часто в качестве модели острой гипоксии используется понижение барометрического давления в барокамере [4]. Острая гипоксия, в том числе и барометрическая, изучается в аспекте адаптации организма к неблагоприятным факторам [5,6]. Показатели крови при пребывании организма в барокамере в разреженной атмосферной среде также широко применяются на практике и с диагностической целью [7].

В настоящей работе целью ставилось установление возможности изучения эритроцитопоэтического процесса по традиционным показателям форменных элементов циркулирующей красной крови при пребывания животных в условиях прерывистой острой барокамерной гипоксии.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

В качестве материала были использованы эритропоэтические форменные элементы периферической крови кроликов породы "Шиншилла". Экспериментальные условия были созданы в виде барокамерной гипоксии, соответствующей 5-7 км высоты с экспозицией 24 часа.

Исследование производилось в исходном состоянии, через 3,7,12,24 час. действия острой барометрической гипоксии, а также на 1,2,3,4,5 сутки после опыта.

В процессе работе вычисляли «ретикулярный индекс» (RI), который равнялся:

ретикулоциты (%) х гематокрит (ЕД) 45 х 1,85

где 45 - условно взятый за норму показатель гематокрита, 1,85- количество суток, необходимых для поступления новых ретикулоцитов в кровь.

Установление статистической достоверности различий количественных показателей проводилось параметрически по t– критерию Стьюдента по программе М. Exell «Cтатистика».

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

В составе эритрона, или красной крови имеют место: 1- красные кровяные тельца в циркулирующей крови; 2 - органы эритроцитопоэза (островки в красном костном мозге). Состояние эритрона , уровень эритроцитопозза тесно связаны с процессами эритродиэреза, которые зависимы от темпа функционирования и соответственно продолжительности жизни зрелых форменных элементов красной крови. Следовательно, скорость обновления эритроцитов устанавливаются степенью потребления оксигемоглобина, то есть факторами утилизации кислорода.

В условиях гипоксии любого происхождения приходится ожидать сдвиги в эритроне, в частности, со стороны эритроцитов, как наиболее доступным обьектом для наблюдения. Действительно, существуют конкретные признаки изменения крови, указывающие на усиление или ингибирование, даже на процесс мутации под влиянием эндогенных и экзогенных факторов на организм. Так, усиление эритроцитопоэза в ответ на кислородное голодание организма сопровождается, условно говоря, омоложением со стороны эритроцитов, появлением или увеличением в периферической крови непосредственных их прекурсоров -ретикулоцитов со сдвигом "влево".

Одновременное функциональное напряжение обусловливает повышение количества деструктивных эритроцитов. А появление и увеличение относительного числа эритроцитов с "микроядрами" отражает усиление действия мутагенных факторов.

Таким образом, по картине циркулирующей красной крови появляется возможность для изучения эритроцитопоэза, а также степень интенсивности и особенностей факторов, влияющих на организм, через механизмы развития гипоксического состояния. Изучение таких параметров, как числовые и морфометрические индексы ретикулоциов, дегенеративных и обычных эритроцитов, а также эритроцитов с микроядрами, циркулирующих в периферической крови, одновременно позволяет составить представление о состоянии эритроцитопоэза в конкретных ситуациях.

В настоящей работе изучение характера эритроцитопоэза предпринималось по показателях ретикулоцитарного индекса в исходном уровне, а также в разных условиях гипоксического напряжения организма в эксперименте.

В исходном состоянии кроликов величина ретикулоцитарного индекса (RI), равнялась 1,07 ед.(табл. 1). В норме у людей ретиклоцитарный индекс также колеблется в пределах 1 ед. Также в исходном состоянии производилось сопоставление числового значения RI и количества эритроцитов. Полученный в наших расчетах коэффициент (r) тесноты связей между данными показателями методом парной корреляции равнялся 0,893, что больше 0,632, то есть превышает граничное значение для 5%-него уровня значимости, равное при степени свободы 10 (0,632). Следовательно, существовала достоверная прямая положительная связь между количеством эритроцитов и RI.

Таблица 1

Эритроцитарные параметры крови кроликов при острой барокамерной гипоксии

(M±m; *- символ математической значимости:

P0,632

После 3 часов пребывания в барокамере

4,4±0,022*

29,4±0,25*

26,2±0,129*

0,92 ±0,04

0,998>0,632

После 7 часов пребывания в барокамере

4,7±0,28

31,5±0,27

29,2±0,131

1,10 ±0,05

0,914>0,632

После 12 часов пребывания в барокамере

5,0 ±0,025*

38,6±0,23*

32,2±0,334*

1,49 ±0,05*

0,954>0,632

После 24 часов пребывания в барокамере

5,4±0,024*

40,5±0,25*

36,8±0,041*

1,79 ±0,07*

0,984>0,632

Через 1 сутки после опыта

5,7±0,029*

50,5±0,25*

39,0±0,066*

2,31 ±0,08*

0,897>0,632

Через 2 суток после опыта

5,1±0,015*

46,5±0,24*

38,3±0,08*

2,14±0,07*

0,799>0,632

Через 3 суток после опыта

5,1±0,018*

41,1±0,22*

36,5±0,067*

3,42±0,08**

0,868>0,632

Через 4 сутки после опыта

4,9±0,039*

36,5±0,21*

31,1±0,182*

1,36 ±0,05*

0,957>0,632

Через 5 суток после опыта

4,6±0,045

30,1±0,9

29,2±0,124*

1,05 ±0,04

0,965>0,632

4,6	4,6	4,6	4,6	4,6	4,6	4,6	4,6	4,6	4,6
1,07	0,92	1,1	1,49	1,79	2,31	2,14	3,42	1,36	1,05

Рис.1.Числовые значения количества эритроцитов и ретикулоцитарного индекса.

Ряд-1. Ретикулоцитарный индекс (ед).

Ряд-2. Количество эритроцитов (х10¹²/л).

1- Исходный уровень.

2- Через 3 часа пребывания в барокамере.

3- Через 7 часов пребывания в барокамере.

4- Через 12 часов пребывания в барокамере.

5- Через 24 часа пребывания в барокамере.

6-На 1 сутки после опыта.

7- На 2 сутки после опыта.

8- На 3 сутки после опыта.

9- На 4 сутки после опыта.

10- На 5 сутки после опыта.

После 3 часов пребывания кроликов в барокамере величина RI несколько снижалась и составляла 0,92 ед. В этот же срок наблюдалось понижение количество эритроцитов в обьеме крови - 4,4 х10¹²/л., что, вполне вероятно, связано со снижением активности эритроцитопоэза. Это подтверждается достоверной прямой положительной корреляцией между количеством эритроцитов и RI (0,998>0,632).

Через 7 часов действия гипоксической гипоксии наблюдалось возвращение числовых значений количества эритроцитов и ретикулярного индекса в близкое к исходному состоянию. Однако эти данные оказались выше, чем аналогичные показатели через 3 часа пребывания в барокамере животных. Последнее, очевидно, отражает относительное оживление регенеративного процесса в красной крови. Однако, сопоставление изучаемых показателей с таковыми в исходном состоянии не выявило статистически значимой разницы. А между тем, коэффициент парной корреляции между количеством эритроцитов и ретикулоцитарным индексом показывал достоверную прямую положительную связь (0,914>0,632).

После 12 часов нахождения кроликов в барокамере было отмечено достоверное увеличение количества эритроцитов - 5,0 х10¹²/л., и ретикулоцитарного индекса -1,49 ед. Коэффициент парной корреляции показывал +0,954>0,632, что отражает прямую положительную связь между изучаемыми показателями. Следовательно, ретикулоцитарный индекс действительно отражал повышение регенеративного процесса в эритроне.

Пребывание животных в барокамере в течение 24 часов сопровождалось дальнейшим повышением количества эритроцитов и ретикулоцитарного индекса, соответственно -5,4 х10¹²/л и 1,79 ед. при в положительной прямой тесноте парной корреляции - 0,984>0,632. Полученные количественные параметры указывали на гиперрегенераивный процесс в эритроцитопоэзе.

В постэкспериментальной период по данным изучаемых показателей продолжалось усиление эритроцитопоэза. Через 1 сутки после пребываня в барокамере количество эритроцитов равнялся 5,7 х10¹²/л, ретикулоцитарный индекс соответствовал 2,31 ед. Коэффициент парной корреляции тесноты связи между этими числовыми данными составлял 0,897>0,632.

Через 2 суток после опыта количество эритроцитов несколько снижалось по сравнению предыдущем сроком и соответствовало 5,1 х10¹²/л, а ретикулоцитарный индекс составлял 3,42 ед. Коэффициент корреляции равнялся 0,799 и отражал прямую положительную тесноту связи.

Через 3 суток после опыта количество эритроцитов находилось на уровне 5,1 х10¹²/л, ретикулоцитарный индекс достиг максимальной величины и соответствовал 3,42 ед. Коэффициент парной корреляции равнялся 0,848, и указывал также на прямую положительную связь между изучаемыми показателями.

Через 4 суток после опыта количество эритроцитов постепенно возвращалось в близкое к исходному состоянию и равнялось 4,9 х10¹²/л, ретикулоцитарный индекс еще сохранял относительно высокое значение и соответствовал 1,36 ед. Коэффициент парной корреляции в этот срок составлял 0,957, что отражало прямую положительную связь.

Выявленные в течение четырех суток послеопытного периода изменения числовых выражений наблюдаемых показателей имели статистический значимый характер.

Через 5 суток после опыта полученные данные указывали на возвращение показателей эритрона на исходную уровень.

Таким образом, о состоянии эритроцитопоэза в определенной степени можно судить по показателям, полученным при исследовании форменных элементов циркулирующей крови. Например, падение уровня количества эритроцитов, в частности в условиях гипоксической гипоксии через 3 часа пребывания кроликов в барокамере, можно обьяснить не только усилением эритродиэреза вследствие функционального напряжения, но и угнетением эритроцитопоэза. Действительно, в этот срок исследования крови величина реикулоцитарного индекса математически значимо снизилась. А в дальнейшие сроки действия гипоксии наметилась тенденция к увеличению количества эритроцитов и одновременно к повышению величины ретикулоцитарного индекса, которая продолжалась вплоть до 2 суток послеопытного периода. Коэффициенты парной корреляции приведенных выше показателей в эти сроки опыта указывали на прямую положительную тесноту связи. Следует допустить, что в механизме патогенеза действия кислородного голодания организма присутствовали две стороны регенеративного процесса. С одной стороны, под влиянием пониженного барометрического давления началось действие негативного фактора на состояние красной крови и как компенсаторная ответная реакция наступило оживление эритроцитопоэза под непосредственным взаимодействием с продуктами распада эритроцитов, а также с повышенной концентрацией эритропоэтинов вследствие активации юкстагломерулярного комплекса почек.

В последующие сроки послеопытного периода до окончания 5 суток вследствие прекращения действия гипоксической гипоксии на организм прослеживалась картина постепенного возврата параметров красной крови в близкое к исходному состоянию. При этом наблюдалось снижение повышенного количества эритроцитов в обьеме крови. Однако, понижение величины ретикулоцитарного индекса в послеопытном периоде происходило с опозданием, что, возможно, отражало положительный адаптивный эффект прерывистой барокамерной гипоксии на регенеративный процесс эритрона.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.Солдатов А.А. Влияние гипоксии на функциональные характеристики ядерных эритроцитов Scorpaena porciis L. (эксперименты in vivo и in vitro) / A.A. Солдатов, А.Ю. Андреева, В.Н. Новицкая, И.А. Парфенова // Журнал эволюционной биохимии и физиологии. - 2014. - Т. 50, № 5.- С. 383

2.Андреева А. Ю.Морфофункциональные характеристики эритроцитов Scorpaena Porcus L. в условиях гипоксии (эксперименты in vitro) // Автореф.дисс....к.б.н..- Севастополь: -2014. 27 с.

3. Патофизиология:учебник:в2 т./под ред. В.В.Новицкого, Е.Д. Гольдберга, О.И. Уразовой-ГЭОТАР-Медиа, 2012.-т.2.-640.

4.Муркамилов И.Т. Гипоксическая барокамерная тренировка в лечении анемии при хроническом гломерулонефрите / Муркамилов И.Т. -Известия ВУЗов Киргизстана.-Бишкек: 2014. изд-во Наука и новые технологии, Бишкек:. № 6.-С. 71-76.

5. Меерсон Ф.З. Общий механизм адаптации и профилактики / Меерсон Ф.З. М.:-2009.-341 с.

6. Лосев Н.И. Патофизиология гипоксических состояний и адаптации организма к гипоксии / Лосев Н.И., Хитров Н.К.и Грачев С.В.- М.:2010. – 182с.7. Малкин В.Б. Острая и хроническая гипоксия./ Малкин В.Б. и Гиппенрейтер Е.Б. - М.: 2007.–145с.

Код для цитирования: Скопировать