CC BY
160
ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ
Ващенко В. И., Вильянинов В. Н., Павлова Е. А., Сороколетова Е. Ф.,
Лесничий В. В., Ващенко Т. Н., Гусев С. В., Титулова Т. Б.
НИО крови и тканей НИЦ, ФГБВУ ВПО «Военно-медицинская академия имени С. М. Кирова», Санкт-Петербург.
ПОКАЗАТЕЛИ СИСТЕМЫ ГЕМОСТАЗА И МОРФОЛОГИЧЕСКОГО СОСТАВА КРОВИ У ДОНОРОВ КЛЕТОК КРОВИ ПРИ ИЗМЕНЕНИИ СОЛНЕЧНОЙ АКТИВНОСТИ В ТЕЧЕНИЕ ГОДА
Резюме. Проведено сравнительное
исследование морфологического состава
(эритроцитов, тромбоцитов, лейкоцитов и их субпопуляций: базофилов, палочкоядерных и
сегментоядерных нейтрофилов, эозинофилов, лимфоцитов, моноцитов) периферической крови и основных показателей системы гемостаза у 365 здоровых доноров клеток крови Санкт-Петербурга и Ленинградской области в зависимости от изменений солнечной активности в течение года, а также в дни повышенной геомагнитной активности после вспышек на Солнце. В результате этих исследований установлено, что зимой по сравнению с летом у доноров понижается количество тромбоцитов и лейкоцитов за счет перераспределения сегментоядерных нейтрофилов и моноцитов,
удлиняется время свертывания крови, изменяется фибринолитическая активность и усиливается активность фактора XIII. В дни повышенной геомагнитной активности происходит уменьшение количества лейкоцитов более чем в полтора раза за счет уменьшения числа нейтрофилов, которое затем через 2 дня резко повышается. Cвертываемость крови в день повышенной геомагнитной активности ускоряется, активность антитромбина III увеличивается, а активность фактора ХШ и фибринолитическая активность крови усиливаются. Во время солнечных возмущений, как и летом, увеличивается энтропия лейкоцитарной формулы крови.
Ключевые слова: солнечная активность,
доноры клеток крови, морфологический состав крови, система гемостаза, АЧТВ.
Vashchenko V. I., Vilyaninov V. N., Pavlova E. A., Sorokoletova T. F., Lesnichij V. V., Vashchenko T. N., Gusev S. V., Titulova N. B.
Blood and Tissue Department, Military Medical Academy, St. Petersburg.
INDICES OF HEMOSTATCC SYSTEM AND DIFFERENTIAL BLOOD COUNTS IN BLOOD DONORS UPON CHANGES IN ANNUAL SOLAR ACTIVITY
AND ITS RANDOM PERTURBANCES
Abstract. A comparative study of peripheral blood cell counts (RBC, platelets, leukocytes and their subpopulations, including basophils, neutrophils, eosinophils, lymphocytes, monocytes) and basic parameters of haemostatic system was performed in several cohorts of healthy blood donors (a total of 365 subjects) from St.-Petersburg and Leningrad Region, depending on annual changes in solar activity, as well as during increased geomagnetic activity following solar flares. The results of this study have revealed that routine serial counts of platelets and leukocytes tend to decrease during winter time, as compared to summer season, due to redistribution of polymorphonuclear leukocytes and monocyte subpopulations. Winter season is also characterized by accelerated blood clotting
and plasma recalcification time, along with changes fibrinolytic activity, and higher factor XIII activity. On the days corresponding to high geomagnetic activity, we observed a more than 1.5-fold decrease in total leukocytes scores, due to decreased numbers of neutrophils, followed by a sharp increase within 2 days after this event. Blood coagulation time decreased on the days of elevated geomagnetic activity, whereas antitrombin III activity dropped, associated with increased activity of fibrinolysis and factor Х\II. During solar flares, as well as the summer we observed an increased entropy of differential blood, against background values.
Key words: solar activity, donor blood cells, differential leukocyte counts, hemostatic system, APTT.
Установлено, что в период прохождения магнитных бурь повышается процент заболеваемости инфарктом миокарда и смертности от него, возрастает число автомобильных катастроф и техногенных аварий [1, 2]. Исследованиями ряда авторов показано различие показателей системы крови у здоровых людей в год максимальной солнечной активности по сравнению с годом спокойного Солнца [3, 4]. Не менее важно для практической медицины изучение влияния на организм не только усредненных за большой промежуток времени, но и индивидуальных флюктуаций солнечной активности, т. е. ее вспышек и спадов, наблюдаемых в отдельные дни. С солнечными вспышками тесно
связано корпускулярное излучение Солнца, с которым коррелируют магнитные бури на Земле. Колебания геомагнитных полей, нарушая временную последовательность
информационных сигналов, которые живой организм использует для согласования
ритмики биологических процессов с ритмикой окружающей среды, могут быть фактором риска для здоровья человека [5, 6].
В основу исследования положено сравнение показателей системы крови у обследованных при сезонном изменении геомагнитной активности зимой и летом, а также в магнитно-активные дни (4-5 баллов).
В период спокойного Солнца обследовали 278 доноров, в дни солнечных возмущений — 87. Для оценки морфологического состава крови и системы гемостаза определяли время свертывания крови по Ли-Уайту, СОЭ, содержание эритроцитов, лейкоцитов, тромбоцитов, лейкоцитарную формулу крови подсчитывали на мазках, окрашенных по Май-Грюнвальду [10], протромбиновое время, тром-биновое время, активированное частичное тром-бопластиновое время (АЧТВ), содержание фибриногена на коагулометре STA Compakt («Roche», Швейцария), фибринолитическую активность крови, активность факторов XIII и антитромбина III при использовании диагностических наборов фирмы «Технология-Стандарт», лейкоцитарную
Данные литературы о влиянии магнитных бурь на систему крови доноров немногочисленны, посвящены изучению, главным образом, гематологического статуса и не отражают современные изменения в структуре донорского контингента [7, 8].
Цель исследования. Изучение отдельных показателей системы гемостаза и морфологического состава периферической крови у доноров клеток крови в зависимости от состояния солнечной активности в течение года.
Материалы и методы исследования. Исследования проводили на здоровых донорах в возрасте от 19 до 35 лет, проживающих в СПб и Ленинградской области. Условия быта, труда и питания обследованных существенно не различались. В качестве характеристики солнечной активности использовались стандартные показатели колебания геомагнитного поля в течение года [9]. Простейшим показателем возмущенно сти геомагнитного поля являются магнитные характеристические числа — АрМов, определяющиеся на каждой обсерватории по пятибалльной шкале (табл. 1).
формулу крови подсчитывали на мазках, окрашенных по Май-Грюнвальду [10], а также рассчитывали показатель энтропии лейкоцитарной формулы крови (ЭЛФК) [11].
В дни солнечных возмущений содержание эритроцитов, лейкоцитов, тромбоцитов определяли на гематологическом анализаторе «Аёу1а 60», содержание общего гемоглобина определяли на аппарате НетоСие АВ (Швеция).
Для оценки достоверности полученных данных применяли критерий t Стьюдента. При обработке результатов на персональном компьютере использовали статистическую программу «81а11в11ка 6».
Результаты исследования и их обсуждение. Исследования показали, что в период сезонных геомагнитных изменений (зима - лето) количество тромбоцитов и лейкоцитов уменьшается, главным образом, за счет перераспределения субпопуляций сегментоядерных лейкоцитов и моноцитов (табл. 2). Уменьшение количества
Таблица 1.
Характеристика геомагнитной активности Земли по ApMos
Балл 0 1 2 3 4 5
ApMos 0-7 8-14 15-19 20-29 30-49 > = 50
Очень спокойное Спокойное Неустойчивое Слабо возмущенное Умеренно возмущенное Сильно возмущенное
лейкоцитов в крови доноров в период сезонных геомагнитных изменений свидетельствует о снижении противоинфекционного иммунитета
Таблица 2.
человека зимой и изменении барьерной (защитной) функции крови [12, 13].
Результаты определения некоторых показателей крови и ЭЛФК у доноров клеток крови в зимние и летние месяцы (М±т; п=141)
Показатели крови Сезоны 2001 года
Зима Лето
Гемоглобин (г/л) 146,1 ±1,8 140,0 ±1,8
Эритроциты ( х 1012/л) 4,68 ± 0,06 4,42 ± 0,09
Тромбоциты ( х 109/л) 264,2 ± 3,2 238,0 ± 3,7***
Лейкоциты ( х 109/л) 6,5 ± 0,06 5,8 ± 0,03*
Субпопуляции лейкоцитов Базофилы (%) 0,3 ± 0,3 0,5 ± 0,3
Эозинофилы (%) 3,1 ±0,3 2,5 ± 0,3
Палочкоядерные (%) 2,2 ± 0,2 1,5 ± 0,3
Сегментоядерные (%) 46,4 ±1,3 56,3 ±1,3***
Лимфоциты (%) 36,8 ±1,0 30,1 ± 1,3
Моноциты (%) 9,7±0,4 8,4 ± 0,5*
ЭЛФК (%) 64,3 ±1,8 70,1 ±1,9*
СОЭ (мм/час) 6,5 ± 0,1 7,0 ± 0,2*
Примечание: * — р< 0,05; *** —р < 0,005; по сравнению с данными, полученными зимой.
Анализ результатов исследования системы гемостаза доноров зимой и летом показывает различие между показателями. Так, время свертывания крови и АЧТВ зимой удлиняется, активность антитромбина III уменьшается, что
в свою очередь сопровождается увеличением показателя фибринолитической активности (табл. 3). Указанные изменения свидетельствуют о снижении фибринолитической активности, т. е. можно говорить о «сгущении» крови у доноров зимой.
Таблица 3.
Результаты определения некоторых показателей гемостаза у доноров клеток крови в зимние и летние месяцы (М±т; п=137)
Показатель системы гемостаза Сезон года (2010-2011 гг.)
Зима Лето
Время свертывания крови (мин) 5,1±0,1 4,7 ± 0,1*
Протромбиновое время (с) 11± 1,2 10 ± 1,2
Тромбиновое время (с) 17 ± 1,2 12 ± 1,3**
АЧТВ (с) 37,1 ±1,6 31,2 ± 1,7*
Фибриноген (г/л) 2,54 ± 0,03 2,56 ± 0,04
Антитромбин III (%) 94 ± 0,6 109 ± 0,6**
Фактор XIII (%) 108,0 ± 1,4 100,0 ± 2,0
Фибринолитическая активность (мин) 392±12 319± 12***
Примечание: * —р< 0,05; ** — р < 0,01; *** — р < 0,005; по сравнению с данными, полученными зимой.
При анализе морфологических показателей крови выявлено снижение количества
лейкоцитов у здоровых доноров в периоды геомагнитных возмущений по сравнению с аналогичными показателями в магнитноспокойные дни (за 15 дней до солнечной вспышки) (табл. 4). Количество гемоглобина
и величина СОЭ в сравниваемых группах существенно не различались. Уменьшение количества лейкоцитов в крови доноров в дни магнитных бурь свидетельствует об изменении барьерной (защитной) функции крови человека в этих условиях.
При оценке показателей гемостаза у доноров в день солнечной вспышки установлен факт изменения отдельных показателей
коагулограммы (время свертывания крови, активности фактора XIII, антитромбина III и фибринолитической активности крови). Так, свертываемость крови ускорялась, активность XIII фактора увеличивалась и существенно усиливалась фибринолитическая активность крови (по сравнению с данными, полученными за 15 дней до прогнозируемого наступления солнечной вспышки) (табл. 4).
Таблица 4.
Динамика изменений (2011-2012 гг.) показателей системы гемостаза у доноров в дни повышенной активности Солнца (М± т)
Показатель гемостаза Группы обследованных
А (п = 87) Б (п = 87) В(п=61)
Гемоглобин (г/л) 144,2 ±1,6 142,4 ±1,8 143,6 ±1,7
Лейкоциты ( х 109/л ) 6,82 ± 0,31 4,23 ± 0,41** 5,71 ± 0,37
Тромбоциты(х 109/л ) 251 ± 3,2 202 ± 3,8*** 293 ± 3,6
Время свертывания крови (мин) 4,8±0,1 4,1 ± 0,1** 3,7 ± 0,1**
АЧТВ (с) 35,3 ±1,5 36,3 ±1,7 31,4 ±1,7*
Тромбиновое время (с) 10 ±1,2 17 ±1,3*** 15 ±1,3**
Протромбиновое время (с) 15 ±1,1 10 ±1,2 12 ±1,3
Фибриноген (г/л ) 2,42 ± 0,03 2,56 ± 0,03 2,50 ± 0,04
Антитромбин III ( % ) 97 ± 0,6 112 ± 0,7 106 ± 0,6
Фактор XIII ( % ) 81 ±1,4 105 ± 2,0*** 108 ±1,7***
Фибринолитическая активность (мин) 462 317*** 335***
СОЭ (мм в час) 5,4 ± 1,4 5,6 ±1,7 5,3±1,5
Примечание:
А — за 15 дней до прогнозируемой вспышки Солнца;
Б — в день солнечной вспышки;
В — через 2 дня после солнечной вспышки.
* — р< 0,05; ** —р < 0,01; *** —р < 0,005; по сравнению с данными, полученными за 15 дней до вспышки.
Через 2 дня после солнечной вспышки наблюдалось дальнейшее ускорение
свертываемости крови. При этом повышение активности XIII фактора сопровождалось значительным усилением фибринолитической активности крови по сравнению с данными, полученными за 15 дней до вспышки Солнца.
Таким образом, полученные результаты свидетельствуют о влиянии солнечной активности на показатели системы гемостаза и состав периферической крови. При этом, активность фактора XIII в день геомагнитного возмущения после вспышки и в последующие 2 дня
повышается, в унисон этому явлению повышается и фибринолитическая активность крови.
В ряде работ показано, что состояние микро-циркуляторного гемостаза и антиагрегационная активность сосудов у здоровых людей связаны с сезонным содержанием антиоксидантов в организме [14, 15]. Высказывается предположение, что осенью, когда имеются естественные условия для увеличения уровня антиоксидантов (режим питания связан с преобладанием в рационе овощей и фруктов), коагуляционная и агрегаци-онная способность тромбоцитов ослаблена.
По-видимому, солнечные возмущения, как и другие факторы среды обитания человека, не являются исключением и здоровый организм реагирует на их воздействие адекватной приспособительной реакцией: ускорение процесса свертывания крови компенсируется активацией фибринолитической системы крови для сохранения баланса реологических свойств крови и энергетических процессов в клетках [5, 16].
Заключение. Полученные данные о различиях в морфологическом составе крови и функциональной активности системы гемостаза у доноров клеток крови в разные сезоны года необходимо учитывать в практической
работе персонала СПК. Не исключено, что при этом меняются и функциональные свойства тромбоцитов в тромбоцитном концентрате. Насколько справедливо такое предположение, покажут дальнейшие исследования.
ЛИТЕРАТУРА
1. Бреус Т. К., Рапопорт С. И. Магнитные бури: медико-биологические и геофизические аспекты / Т. К. Бреус, С. И. Рапопорт. — М.: Советский спорт, 2003. — 192 с.
2. Ананьин И. В. Влияние современных тектонических движений земной коры и связанных с ними геофизических полей на аварийность в авиации и при запуске ракет / И. В. Ананьин // Геофиз. процессы и биосфера, 2007. Т. 6. № 2. — C. 35-51.
3. Гурфинкель Ю. И. Ишемическая болезнь сердца и солнечная активность / Ю. И. Гурфинкель. — М.: ИИКЦ «Эльф-3», 2004. — 170 с.
4. Стерликова И. В. Исследование влияния корпускулярного агента солнечной активности на организм человека / И. В. Стерликова // Фундаментальные исследования, 2012. № 11. — C. 715-721.
5. Агаджанян Н. А., Батоцыренова Г. Е., Семенов Ю. Н. Эколого-функциональные и этнические особенности адаптации человека к различным условиям среды обитания / Н. А. Агаджанян, Г. Е. Батоцыренова, Ю. Н. Семенов. — Владимир: Изд-во ВГУ, 2009. — 168 с.
6. Кулешов В. Н. Биотропные эффекты геомагнитных бурь и их сезонные закономерности / В. Н. Кулешов [и др.] // Биофизика, 2001. № 5. — C. 930-934.
7. Ващенко В. И. О влиянии сезонных геомагнитных возмущений на гематологический статус доноров клеток крови / В. И. Ващенко [и др.] // Трансфузиология, 2012. Т. 13. № 3. — C. 36.
8. Митропольский А. Н. Влияние сезона года и магнитных бурь на периферическую кровь доноров / А. Н. Митропольский // Проблемы гематол. и переливания крови, 1973. Т. 18. № 8. — C. 25-28.
9. Базы данных о геомагнитном поле Земли / Центр прогнозов ИЗМИРАН (Москва). — http://forecast.izmiran.rssi.ru, NOAA Space Envemment Center (США). — http://www.energywave.com/solarflares.htm, Geological Servey of Canada (Канада). — http://geolab.nrcam. gc.ca/geomag/e_forgit.pull.html/, Space Envernment Center, National Oceanic and Atmospheric Administration. — http: // www.spacewearther.com/.
10. Лабораторные мeтоды исследования в клинике: Справочник / Под ред. проф. В.В. Меньшикова.— М: Медицина, 2001. — 368 с.
11. Тихончук В. С. Возможности использования интегральных показателей периферической крови человека / В. С. Тихончук [и др.] // Военно-медицинский журнал, 1992. № 3. — С. 27-31.
12. Аллергология и иммунология: национальное руководство / Под ред. Р. М. Хаитова, Н. И. Ильиной. — M.: ГЭОТАР-Медиа, 2009. — 656 с.
13. Агаджанян Н. А. Хронофизиология. Хронофармакология и хронотерапия / Н. А. Агаджанян [и др.]. — Волгоград.: Изд-во ВолГМУ, 2005. — 336 с.
14. Мищенко В. П. Функциональные свойства тромбоцитов и антиагрегационная активность сосудистой стенки у здоровых людей в различные сезоны года / В. П. Мищенко [и др.] // Гематол. и трансфузиол, 1986. Т. 41. № 8. — С. 30-43.
15. Бреус Т. К. Сравнительный анализ чувствительности различных показателей сосудистого тонуса к метеорологическим и геомагнитным факторам / Т. К. Бреус [и др.] // Геофиз. процессы и биосфера, 2010. Т. 9. № 2. — С. 23-36.
16. Владимирский Б. М., Темурьянц Н. А. Влияние солнечной активности на биосферу-ноосферу / Владимирский Б. М., Темурьянц Н. А. — М: МНЭПУ, 2000. — 374 c.
