CC BY
40
ОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
Журнал ГрГМУ 2009 № 2
УДК 591.11:616-003.96-092.11
ОЦЕНКА АДАПТАЦИОННЫХ ИЗМЕНЕНИЙ С ПОМОЩЬЮ ГЕМОРЕОЛОГИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПРИ РАЗНЫХ ВИДАХ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО СТРЕССА
И.И. Дигурова1, Ю.В. Карева2, А.Г. Гущин2
1 - Ярославская государственная медицинская академия 2 - Ярославский государственный педагогический университет им. К.Д. Ушинского, Ярославль, Россия
На экспериментальных моделях иммобилизационного стресса или гипертермии у крыс изучены гемореологи-ческие показатели. Полученные данные свидетельствуют об адаптационных изменениях. Ключевые слова: адаптация, стресс, гемореология.
On experimental models of immobilization stress or hyperthermia in rats hemorheologic indices were studied. The obtainedfindings demonstrate adaptation changes. Key words: adaptation, stress, hemorheology.
Изучение приспособления организма к повреждающим факторам среды, нахождение объективных критериев адаптивности необходимы для профилактики возникновения патологических состояний.
Экстремальными воздействиями являются частичная или полная иммобилизация, гипертермия. У крыс ограничение подвижности вызывает выраженную стресс-реакцию [13]. В разные периоды иммобилизации имеет место прогрессивное усиление оседания эритроцитов, изменение микроциркуляции [2, 10] , изменение гематокритного показателя и содержания гемоглобина [7, 8]. Ограничение подвижности вызывает повышение концентрации адреналина и норадреналина в плазме крови через 30 минут, 1 и 3 часа [1, 11, 12], что является признаком возбуждения симпато-адреналовой системы. После 24-часовой иммобилизации активность ее снижается. [4, 14]. Действие высокой температуры на крыс приводит к изменению диаметра эритроцитов [6], ухудшению их деформабель-ных свойств. Это снижает кислородтранспортную функцию крови [5, 15].
Таким образом, система крови активно реагирует на действия внешних факторов, что при данных видах стресса, однако, недостаточно изучено. В связи с вышеизложенным, целью работы явилось исследование гемореологических показателей при иммобилизации и гипертермии у крыс и оценка с их помощью адаптационных возможностей организма.
Материалы и методы
Исследование проведено на 70 белых половозрелых беспородных крысах-самцах. Разброс по массе в каждой группе не превышал ±10%. Все животные находились в одинаковых условиях содержания и кормления [9]. Иммобилизацию моделировали, помещая крыс в тесные клетки-футляры цилиндрической формы на 1,3 или 6 часов. Такое ограничение подвижности не являлось жестким. Перегревание животных производилось в те-
чение 30 минут в термошкафу при температуре 430С. Крысы были не адаптированы к стрессам и ненаркотозированы.
Кровь для исследования брали из хвостовой вены до опыта и после его окончания. В качестве антикоагулянта использовали гепарин в микродозах. Для определения гемореологических показателей применяли микрометоды [3], позволяющие не умерщвлять крыс и изучать динамику происходящих изменений у одних и тех же животных.
Гематокритный показатель определяли путём центрифугирования образцов крови в микрокапиллярах в течение 30 минут при 3000 об/мин. Концентрацию гемоглобина измеряли гемиглобинци-анидным методом на спектрофотометре СФ-46. Индекс деформируемости (ИДЭ) эритроцитов рассчитывали по скорости фильтрации их суспензии в физиологическом растворе с гематокритным показателем, равным 2%, через фильтры с диаметром пор 2-4,5 мкм. Индекс агрегации (ИАЭ) определяли по отношению числа агрегатов к числу не-агрегированых клеток при исследовании в камере Горяева. Статистическая обработка данных проводилась с помощью программы «Statistika 6.0».
Результаты и обсуждение
Иммобилизация вызывала уменьшение гематок-ритного показателя и концентрации гемоглобина по сравнению с исходными цифрами, через 1, 3 и 6 часов после начала эксперимента, в среднем на 15% - 26%, а концентрации гемоглобина - на 15-23%.
Увеличение ИАЭ в эти сроки иммобилизации отмечено у большинства животных. Исходное среднее значение этого показателя не превышало 0,3от-н.ед. Через 1 и 3 часа после начала эксперимента увеличение составило 68%, а через 6 часов - 35%. На этих же этапах изменялась деформируемость эритроцитов. Так, после одночасового ограничения подвижности увеличение ИДЭ составляло в среднем 55% у тех животных, у которых исходные цифры были невысокими (среднее значение 0, 16). Через 6 часов после начала эксперимента отмечена
Журнал ГрГМУ 2009 № 2
ОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
Таблица 1 — Макро- и микрореологические показатели крови при 1-, 3-, и 6-часовом иммобилизационном стрессе
Таблица 3 — Изменение индекса деформируемости эритроцитов при гипертермии
Сроки иммобилизации (час)
Показа- 1 3 6
тели n= 17 n= 11 n= 18
контроль опыт контроль опыт контроль опыт
Гемато-
критный 41,4± 35,0± 39,3± 29,0± 40,3± 30,6±
показа- 4,22 4,72 5,03 2,99 3,87 6,49
тель, %
ИАЭ, 0,163± 0,273± 0,205± 0,344± 0,317± 0,207±
отн. ед. 0,025 0,039* 0,023 0,067* 0,030 0,030****
ИДЭ, 0,157± 0,244± 0,299± 0,187± 0,184± 0,400±
отн. ед. 0,035 0,025 0,047 0,039 0,047 0,060
Показатель До опыта После опыта
Гематокритный 41,7 ± 1,5 45,1 ± 1,8
показатель, %
Концентрация гемоглобина, г/л 134,3 ± 8,2 148,2 ± 11,9
ИАЭ, отн.ед. 0,292 ± 0,069 0,158 ± 0,054
Показатель 1-я г эуппа 2-я группа
До опыта После опыта До опыта После опыта
ИДЭ, отн. ед. 0,301 ± 0,131 0,457 ± 0,180 0,493 ± 0,064 0,317 ± 0,040
Примечание: * - р < 0,001, ** - р < 0.01, *** - р < 0.02, **** - р < 0.05 по сравнению с контролем.
такая же тенденция. Эти данные представлены в таблице 1.
У остальных животных наблюдались следующие микрореологические сдвиги. Если до опыта ИАЭ был 0, 3 отн.ед. и выше, то после эксперимента он снижался. В группе крыс с контрольным значением ИДЭ в среднем 0,3 и выше этот показатель под влиянием иммобилизации уменьшался. Таким образом, на разных этапах иммобилизаци-онного стресса (1, 3, 6 часов) идет оптимизация агрегации и деформируемости эритроцитов. Снижение концентрации гемоглобина и гематокритно-го показателя, вероятно, связано с развитием гемо-дилюции, направленной на уменьшение вязкости крови и на улучшение доставки кислорода в ткани. Все эти изменения можно рассматривать как приспособительные реакции.
Тепловое 30-минутное воздействие вызвало у животных повышение ректальной температуры в среднем на 21%, по сравнению с исходным уровнем. Со стороны гемореологических показателей отмечены следующие изменения. Концентрация гемоглобина и гематокритный показатель увеличились в среднем, соответственно, на 10 и 8%, по сравнению с контрольными значениями. ИАЭ под влиянием гипертермии снизился в среднем на 52%. Эти данные представлены в таблице 2. На фоне гемоконцентрации снижение агрегации является благоприятным фактором, так как это приводит к улучшению транспорта кислорода, обеспечивает лучшую его отдачу из капилляров в окружающие ткани.
Исследование деформируемости дало следующие результаты. ИДЭ у 55% крыс (1 группа) увеличился в среднем на 52%, по сравнению с исходным уровнем. У остальных животных (2 группа) отмечено уменьшение этого показателя после эксперимента. Результаты представлены в таблице 3.
Из этих данных видно, что у крыс первой группы исходный уровень был в среднем 0,3, а у вто-
Таблица 2 — Изменение гемореологических показателей крови при гипертермии (п=24)
Примечание: * р < 0,05
Примечание: р < 0,05
рой-0,5 отн. ед. Следовательно, гипертермия приводит к оптимизации деформируемости, что также может быть расценено как проявление реакций адаптации.
Выводы
1. Характер макрореологических сдвигов зависит от вида стресса и отражает приспособительные потребности организма.
2. При разных стрессовых воздействиях наблюдается одинаковая закономерность в изменении микрореологических показателей: происходит их увеличение при низких контрольных значениях и снижение - при высоких.
Таким образом, полученные данные свидетельствуют об адаптационных гемореологических изменениях.
Литература
1. Братко А.А. Действие производных (хинальдин-4-интио) кар-боновых кислот на содержание катехоламинов при стрессе // Вест. Запорожского гос. ун-та. 2002. - № 2.
2. Горизонтова М.П. Микроциркуляция при стрессе // Патол. фи-зиол. и экспер. терапия. 1986. - № 3.- С. 79-85.
3. Гущин А.Г., Дигурова И.И. Исследование гемореологических показателей с помощью микрометодов при различных видах стресса у крыс. // Вест. Костромского гос. ун-та. - 2006. - № 6. - С. 6-8.
4. Дигурова И.И., Катаев В.В. Адаптационные свойства стандартизированного экстракта ГИНКГО билоба: Методы исследования регионарного кровообращения и микроциркуляции в клинике, СПб, 2004. - С. 25-27
5. Зинчук В.В., Мальцев А.Н. Значение деформируемости эритроцитов при окислительном стрессе// Матер. Межд. конф. по реологии. Ярославль, 2001.- С. 62-63.
6. Козлов Н.Б. Термоустойчивость гомойотермного организма: биохимические механизмы, пути повышения. - Смоленск: изд-во СГМИ, 1992. - 115 с.
7. Крайнов К.Е., Карпунина Л.В., Сметанина М.Д. Влияние им-мобилизационного стресса на показатели красной крови белых крыс на фоне предварительного введения лектина Р. ро1утуха. // Эндокринная регуляция физиологических функций в норме и патологии. Новосибирск. - 2002.
8. Меерсон Ф.З., Миняйленко Т.Д., Пожаров В.П., Середенко М.М. Нарушение внешнего дыхания, транспорта и утилизации кислорода при стрессе // Патол. физиол. и экспер. терапия. - 1989. - № 6. - С. 20-26.
9. Международные рекомендации по проведению медико-биологических исследований с использованием лабораторных животных // Хроника ВОЗ. -1985. - № 3. - С. 3-9.
10. Пшенникова М.Г., Кузнецова Б.А., Шимкович М.В., Сапрыгин Д.Б., Меерсон Ф.З. Соотношение содержания катехоламинов и простагладинов в крови у крыс при остром стрессорном воздействии и адаптации к стрессу // Бюлл. экспер. биол. и мед. 1990. - Т. 109, № 6. - С. 534-535.
11. Пшенникова М.Г. Феномен стресса. Эмоциональный стресс и его роль в патологии. // Патол. физиол. и экспер. терапия. - 2001. -№ 1.- С. 23-26.
12. Сейдахметова З.Ж., Ташенова Г.К. Влияние иммобилизаци-онного стресса на реактивность симпато-адреналовой системы и резистентность эритроцитов у крыс в периоды маммо- и лактогенеза // Бюлл. СО РАМН - 2005. - Т. 34, № 118. - С. 93-95.
13. Фёдоров Б.М. Стресс и система кровообращения М. - 1991.
14. Фёдоров В.Н. Фармакодинамика адаптогенов: экспериментальное и клиническое исследование: Докт. дисс. М. - 1999.
15. Stoltz J.E., Donner M. New trends in clinical hemorheology: an introduction to the concept of the hemorheological profile // Schweiz. Med. Wochenschr. 1991. - Vol. 43. - P. 41-49.
Поступила 08.04.09
