CC BY
73
УДК 591.11:612.57 Ю.В. Карева, И.И. Дигурова
ИССЛЕДОВАНИЕ ГЕМОРЕОЛОГИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПРИ ГИПЕРТЕРМИИ У КРЫС
В статье приводятся результаты гемореологического статуса у крыс при острой гипертермии. При гипертермии на фоне гемоконцентрации имеет место снижение агрегации эритроцитов и оптимизация их деформируемости, что является проявлением компенсаторных изменений.
Реологические свойства крови определяются факторами: гемодинамическими, клеточными, плазменными, факторами взаимодействия и внешних условий [12]. Система крови активно реагирует на экстремальные воздействия, что проявляется в гемореологических и микроциркуляторных нарушениях [4,13,15]. К серьезным последствиям для организма может привести накопление в нем избыточного тепла - гипертермия. Этот фактор возникает в естественных климатических условиях, во время природных или техногенных катастроф, при теплолечении. Действие высокой внешней температуры на крыс приводит к изменению диаметра эритроцитов [7], ухудшая их деформабельные свойства и, следовательно, снижая адекватное поступление кислорода в ткани [6]. Значительное увеличение гематокритного показателя и концентрации гемоглобина по сравнению с повышением вязкости плазмы и содержания общего белка указывает на существенную роль эритроцитарной компоненты в изменении текучести крови при гипертермии [2]. Тепловое воздействие in vitro приводит к возрастанию вязкости крови за счет усиления обратимой агрегации эритроцитов и снижения их деформируемости [11]. Реологические показатели крови, позволяющие судить о состоянии организма, как в норме, так и в патологических условиях, недостаточно изучены при воздействии высоких температур. В связи с этим, целью данной работы явилось исследование гемореологического статуса у крыс при острой гипертермии.
Материалы и методы. Эксперимент проведен на 24 белых беспородных половозрелых крысах-самцах, не адаптированных к гипертермии. Все животные содержались в стандартных условиях вивария. С ними работали в соответствии с «Международными рекомендациями по проведению медико-биологических исследований с использованием лабораторных животных» [10]. Перегревание ненаркотизированных животных производилось при температуре +430С в течение 30 минут. После этого у крыс было отмечено повышение ректальной температуры в среднем до +40,30 С, что на 21% превышало исходный уровень.
Для оценки гемореологического статуса был исследован ряд показателей макрореологии и клеточной реологии [11].
Кровь брали из хвостовой вены до опыта и сразу после его окончания, и стабилизировали микродозами гепарина. Гемореологические показатели изучали с помощью микрометодов, что позволяет не умерщвлять крыс и изучать динамику происходящих изменений на одних и тех же животных. Первая проба крови составляла 0,3% от массы тела и около 5% от объема циркулирующей крови. Проведенные нами исследования показали, что взятие такого количества крови в первой пробе не вызывает статистически достоверных изменений основных гемореологических показателей во второй пробе и, следовательно, не влияет на условия эксперимента [5].
Концентрация гемоглобина была измерена гемиглобинцианидным методом на спектрофотометре СФ-46. Гематокритный показатель определен путем центрифугирования образцов крови в микрокапиллярах при 3000 об/мин в течение 30 минут. Индекс агрегации эритроцитов рассчитывали по отношению числа агрегатов к числу неагрегированных клеток при микроскопировании в камере Горяева. Способность эритроцитов к деформации определяли фильтрационным методом, что позволило создать модель, близкую к естественным условиям микроциркуляции [17]. Индекс деформируемости был рассчитан по отношению времени фильтрации суспензии эритроцитов ко времени фильтрации физиологического раствора. Использование
ВестникКрасГАУ- 2008. №3
суспензии с малой величиной объемной концентрации эритроцитов снижает вероятность ее загрязнения лейкоцитами и закупорку пор фильтра [16]. В наших исследованиях были применены фильтры с диаметром пор 2-4,5 мкм. Суспензия дважды отмытых эритроцитов в физиологическом растворе имела гематокритный показатель, равный 2%.
Результаты и обсуждение. Тепловое 30-минутное воздействие вызвало у большинства животных увеличение гематокритного показателя и концентрации гемоглобина соответственно на 8 и 10% по сравнению с исходным уровнем. Эти данные представлены в таблице 1.
Таблица 1
Изменение макрореологических показателей крови при гипертермии
Показатель До опыта После опыта
Гематокритный показатель, % 41,7 ±1,5 45,1±1,8
Концентрация гемоглобина, г/л 134,3±8,2 148,2±11,9
Примечание: р <0,05.
Со стороны микрореологических показателей отмечены следующие изменения. Индекс агрегации у большинства животных уменьшился. В среднем снижение составило 52%. Эти данные представлены в таблице 2. Уменьшение агрегации улучшает транспорт кислорода, поэтому снижение этого показателя можно рассматривать как позитивные компенсаторные изменения.
Таблица 2
Изменение индекса агрегации эритроцитов при гипертермии
Показатель До опыта После опыта
Индекс агрегации эритроцитов, отн. ед. 0,292±0,069 0,158±0,054
Примечание: р<0,05.
При анализе результатов по исследованию деформируемости были выделены две группы животных. У части крыс (55%) индекс деформируемости увеличился в среднем на 52% по сравнению с исходным уровнем. Среднее контрольное значение у животных этой группы составило 0,3 отн.ед. У остальных крыс (со средним исходным показателем примерно 0,5 отн. ед.) отмечено снижение индекса деформируемости после эксперимента в среднем на 36%. Эти данные представлены в таблице 3.
Таблица 3
Изменение индекса деформируемости (ИД) при гипертермии
Показатель 1-я группа 2-я группа
До опыта После опыта До опыта После опыта
ИД, отн.ед. 0,301±0,131 0,457±0,180 0,493±0,064 0,317±0,040
Примечание: р< 0,05.
Вязкость крови находится в экспоненциальной зависимости от концентрации гемоглобина [18]. Увеличение этого показателя ухудшает микрогемореологические свойства. Деформируемость эритроцитов определяется их структурно-функциональной организацией: формой клеток, вязкоэластическими свойствами мембран, отношением поверхность/объем, а также внутриклеточными факторами [1,19]. Но для существенного влияния на деформируемость рост концентрации гемоглобина должен быть значительным. В нашем эксперименте, однако, не отмечено статистически достоверного отклонения от контрольного уровня соот-
ношения гемоглобин/гематокрит, что могло бы свидетельствовать об изменении вязкости внутриэритроци-тарного содержимого. Это может указывать на роль мембранных факторов в микрореологических сдвигах, что согласуется с данными литературы [2].
Изменение гемореологических показателей относится к общим закономерностям влияния психоэмоциональных стрессов [14]. То, что крысы в нашем эксперименте не были наркотизированы, позволяет говорить о наличии эмоционального стресса. Это подтверждается поведением животных, а также литературными данными об изменениях морфометрических параметров коры надпочечников при кратковременном перегревании и об усилении синтеза катехоламинов [8-9]. Ранее нами были исследованы гемореологические показатели у крыс при других видах экспериментального стресса (иммобилизации, принудительном плавании с грузом, антиортостатическом положении тела), которые также осуществлялись без применения наркоза [3-4]. Перечисленные экстремальные воздействия приводили к оптимизации деформируемости, что может быть расценено как проявление приспособительной реакции организма на стресс.
Таким образом, острое 30-минутное тепловое воздействие вызывает макро- и микрореологические сдвиги в крови. На фоне возникшей при гипертермии гемоконцентрации снижение агрегации эритроцитов можно рассматривать как позитивное компенсаторное изменение. Увеличение деформируемости эритроцитов при низком контрольном значении и снижение при высоком может быть направлено на оптимизацию этого показателя, а также является проявлением адаптивных реакций.
Литература
1. Габриелян, Э.С. Клетки крови и кровообращение / Э.С. Габриелян, С.Э. Акопов. - Ереван: Айастан, 1985.
- 400 с.
2. Гущин, А.Г. Здоровье и факторы риска / А.Г. Гущин // Ярослав. пед. вест. - 1998. - №2. - С. 103-105.
3. Дигурова, И.И. Количественный анализ электрореологических нарушений при экстремальных состояниях организма / И.И. Дигурова // Регионарное кровообращение и микроциркуляция. - 2007. - №2. -С. 69-73.
4. Оценка микроциркуляторных и гемореологических изменений при воздействии некоторых экстремальных факторов / И.И. Дигурова [и др.] // Вестн. СПбУ. - 2007. - Сер.3. - С. 65-73.
5. Дигурова, И.И. Исследования электрореологических свойств крови при иммобилизационном стрессе у крыс / И.И. Дигурова, А.Г. Гущин, Ю.В. Карева // Вестн. КрасГАУ. - 2007. - №6. - С. 160-164.
6. Анализ изменений основных параметров перекисного окисления липидов и кислородтранспортной функции крови при пирогеналовой лихорадке / В.В. Зинчук [и др.] // Физиол. журн. - 1995. - Т.41. - №3-4.
- С. 103-108.
7. Козлов, Н.Б. Термоустойчивость гомойотерного организма: биохимические механизмы, пути повышения / Н.Б. Козлов. - Смоленск: Изд-во СГМИ, 1992. - 115 с.
8. Костюченков, В.Н. Фармакологическая коррекция стрессовой реакции при гипертермии / В.Н. Костю-ченков, Н.Ф. Фаращук, Д.П. Бондарев // Вопросы мед. химии. - 1990. - №6. - С. 53-55.
9. Действие высокой температуры на активность в-адреноригенторов и синтез катехоламинов / Б.Н. Ману-хин [и др.] // Физиол. журн. - 1992. - №4. - С. 102-107.
10. Международные рекомендации по проведению медико-биологических исследований с использованием лабораторных животных // Хроника ВОЗ. - 1985. - №3. - С. 3-9.
11. Плотников, М.Б. Лекарственные препараты на основе диквертина / М.Б. Плотников, Н.А. Тюкавина, Т.М. Плотникова. - Томск: Изд-во Том. ун-та, 2005. - 228 с.
12. Селезнев, С.А. Клинические аспекты микрогемоциркуляции / С.А. Селезнев, Г.И. Назаренко, В.С. Зайцев. - Л.: Медицина, 1985. - 208 с.
13. Чирикова, О.А. Факторы, определяющие процесс адсорбции высокомолекулярных белков плазмы крови на мембранах эритроцитов при мышечных нагрузках: дис. ... канд. биол. наук / О.А. Чирикова. - Ярославль, 2006. - 129 с.
14. Федоров, Б.М. Стресс и система кровообращения / Б.М. Федоров. - М: Медицина, 1991. - 320 с.
15. Фурдуй, Ф.И. Физиологические механизмы стресса и адаптации при остром действии стресс-факторов: дис. ... д-ра биол. наук / Ф.И. Фурдуй. - Л., 1987.
16. Acquaye, C. The development of a filtration system for evaluation flow characteristics of erythrocytes / C. Ac-quaye, E.C. Walker, A.N. Schechter// Microvasc. Res. - 1987. - Vol.33. - №1. - P. 1-14.
17. Leblond, P.F. The measurement of erythrocyte deformability using micropore membranes. F sensitive technique with clinical applications / P.F. Leblond, L Coulombe // J.Lab.and clin.med. - 1979. - Vol.94. - №1. - P. 133-143.
