CC BY
14
МЕДИЦИНА, ФАРМАКОЛОГИЯ
«НАУКА. ИННОВАЦИИ. ТЕХНОЛОГИИ», №1, 2013
удк 612.014.2612 Т. П. Бондарь [T. P. Bondar],
О. И. Анфиногенова [O. I. Anfinogenova]
РЕГИСТРАЦИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ОТКЛОНЕНИЙ КЛЕТОК СИСТЕМЫ ЭРИТРОН МЕТОДОМ КОМПЬЮТЕРНОЙ МОРФОМЕТРИИ
Registration of functional deviations cell system eritron method of computer morphometry
Статья посвящена анализу результатов, полученных в ходе проведенного исследования, где наблюдаются некоторые функциональные изменения клеток красной крови у практически здоровых молодых людей, обучающихся в университете на первом курсе. Полученные нами результаты относительно изменения формы и величины эритроцита, свидетельствующие о снижении площади клетки и ее диаметра, демонстрируют определенное напряжение в системе красной крови.
In the course of the study there are some functional changes in the red blood cells in healthy young men, students at the university in the first year. Our results with respect to changes in the shape and size of the erythrocyte, showing a decrease in the area of the cell and its diameter exhibit a certain tension in the system of red blood.
Ключевые слова: критические периоды онтогенеза, адаптация, эритроциты, гемоглобин, анизоцитоз, пойкилоцитоз, гематокрит, морфометрия, диаметр клетки, измененные формы эритроцитов. Key words:
critical periods of ontogeny, adaptation, erythrocytes, hemoglobin, anisocytosis, poikilocytosis, hematocrit, morphometry, the diameter of the cell, modified forms of erythrocytes.
Расширение научных представлений о формировании растущего организма в различных условия окружающей среды имеет важное значение для дальнейшей разработки теории адаптации с онтогенетических позиций, так как каждому возрастному периоду свойственны свои особенности морфофункциональной организации систем и их реактивности (1). Особый интерес представляют сенситивные (критические) периоды развития, во время которых организм особенно чувствителен к внешним
воздействиям. Проблема изучения уровня соматического здоровья и адаптационного потенциала является наиболее актуальной в юношеском возрасте как переходном периоде от прогрессивной к стабильной стадии онтогенеза. По времени данный период совпадает с началом обучения в высших учебных заведениях.
Студенты являются особой социальной группой лиц определенного возраста (17-21 год), главной задачей которых является получение профессиональных знаний и навыков. Данный этап жизни сопровождается изменением места жительства, образа жизни, отрывом от привычного окружения, процессами адаптации к новым условиям. Адаптация студентов — сложный динамический социально-психофизиологический процесс, сопровождающийся значительным напряжением компенсаторно-приспособительных систем (1, 2). Приспособление к новым экологическим, климатогеографи-ческим, психосоциальным факторам среды обитания включает механизмы приспособления индивидуума к новым физическим, умственным эмоциональным нагрузкам и условиям. Характер таких приспособлений сопровождается необходимой затратой энергии и морфофункциональными перестройками. В зависимости от фонового уровня функционального состояния, организм или адаптируется, или дезадаптируется.
Ведущую роль в обеспечении адаптационной деятельности организма играет система крови, так как является одним из важнейших носителей информации о процессах, протекающих на уровне тканевых структур, а клетки крови весьма чувствительны к изменениям внешней среды обитания и внутреннего состояния организма (7, 8). Также важным источником информации о состоянии адаптационных резервов организма являются исследования клеток красной крови. Начальные признаки нарушения структуры и функции этой системы могут служить хорошим индикатором развития преморбидных состояний и инструментом донозологической диагностики (4). Исследование клеток периферической крови представляет интерес, поскольку ни в одной другой ткани состояние клеточной поверхности не ответственно в такой степени за развертывание ряда явлений, происходящих в организме, как в норме, так и при патологических состояниях (3). Известно, что эритроциты чувствительны к изменениям внешней среды обитания и внутреннего состояния организма человека. Эр — один из важнейших носителей информации о процессах, протекающих на уровне тканевых структур организма. Несмотря на то, что эритроциты периферической крови являются одной из наиболее приемлемых клеточных моделей организма, их исследование в практической медицине проводится недостаточно полно, что связано с ограниченными возможностями существующих тестов, сложностью современной аппаратуры и отсутствием интегрального подхода к трактовке полученных показателей (5). Исследование морфофункционального состояния клеток крови является одним из аспектов донозологической диагностики, целью которой является выявление факторов риска возникновения заболеваний.
№1, 2013
МЕДИЦИНА, ФАРМАКОЛОГИЯ
Регистрация функциональных отклонений клеток системы эритрон.
147
В этом плане нам представлялось актуальным определить морфофун-кциональное состояние показателей клеток красной крови у молодых людей в возрасте 17 лет, обучающихся на первом курсе в университете.
Таким образом, целью исследования явилось изучение показателей компьютерной морфометрии для установления механизмов адаптации в критический период онтогенеза (возраст 17 лет).
Материалы и методы.
В соответствии с поставленной целью было выполнено комплексное исследование, охватывающее 75 человек (юношей) I курса университета (г. Ставрополь) в возрасте 17 лет. На момент обследования все студенты были признаны практически здоровыми. Обследование проходило в весенний период (март - апрель). В качестве биологического материала использовалась цельная кровь. Взятие крови проводилось в соответствии с общими правилами сбора материала для исследования показателей крови.
Для решения поставленных в исследовании задач применялись методы лабораторного анализа, включающие общий анализ крови и компьютерную цитоморфометрию Эр, позволяющую оценить степень анизоцитоза, пойкилоцитоза, размеры, форму клеток и эритроцитарную формулу.
Количественную оценку клеток периферической крови проводили по следующим параметрам: количество эритроцитов (Эр), гематокрит (НСТ), концентрацию гемоглобина (Нв) с помощью автоматического гематологического анализатора MEDONIK M-SERIES (Швеция), предназначенного для проведения диагностических тестов образцов крови in vitro в лабораторных условиях. Компьютерное цитоморфометрическое исследование клеток периферической крови проводилось на аппаратно-программном комплексе «МЕКОС-Ц2» (ЗАО «Медицинские компьютерные системы», Россия). Результаты исследования подверглись вариационно-статистической обработке.
Результаты и обсуждение.
Анализ количества эритроцитов (Эр) и концентрации гемоглобина (Нв) показал, что у обследованных молодых людей они находились в пределах референсных величин и составили 4,4±0,09 и 142,9±1,67 соответственно (см. табл.). Нормальные показатели для подростков в возрасте 15-17 лет составляют Эр — 4,2-5,6*1012/л. Концентрация Нв — 117166 г/л (по данным Клинического руководства по лабораторным тестам / под ред. Н. У. Тица, 2003). Процентное отношение гематокрита (HCT) — 3545 % (Алексеев И. В., Замараева И. В. и др., 1995).
Показатель гематокритной величины в обследуемой группе составил 47,3 ± 0,08 (см. табл.). Поскольку гематокрит отражает долю объема кровяных клеток, то можно предположить, что его увеличение у обследованных связано с повышением числа Эр в циркулирующей крови, что в данном случае вероятно связано с напряжением адаптационных механизмов организма.
ВОЗРАСТНЫЕ НОРМЫ КОНЦЕНТРАЦИИ ГЕМОГЛОБИНА, СОДЕРЖАНИЯ ЭРИТРОЦИТОВ, ГЕМАТОКРИТА И ПОКАЗАТЕЛЕЙ КРИВОЙ ПРАЙС-ДЖОНСА У ЗДОРОВЫХ МОЛОДЫХ ЛЮДЕЙ Таблица. КРИТИЧЕСКОГО ПЕРИОДА ОНТОГЕНЕЗА
Показатели Единицы измерения Референсные показатели, возраст (15-17 лет) Полученные результаты (п = 75), (М±т)
HGB д\| 115-155 142,9±1,67
Эр *1012/л 4,2-5,6 4,4±0,09
нет % 35-45 47,3±0,08
Микроциты (< 6,9) мкм - 18,6±1,85
Макроциты (> 8,1) мкм - 0,8±0,29
Ср. диаметр Эр мкм 6,9-7,7 7,27±0,03
Площадь Эр мкм2 - 41,7±0,39
пойкилоцитоз % 0-5 3,7±0,28
анизоцитоз % 3-8 6,3±0,07
анизохромия % 0-15 13,9±0,53
Изучение размерных характеристик клеток красной крови выявило снижение среднего диаметра (7,27 ± 0,03) и площади клетки (41,7 ± 0,39) за счет сдвига кривой распределения форм Эр в сторону уменьшения размеров. Полученные нами результаты относительно изменения формы и величины Эр, свидетельствующие о снижении площади клетки и ее диаметра демонстрируют определенное напряжение в системе красной крови. Возможно, такие изменения связаны с климатогеографически-ми особенностями местности проживания, а именно — увеличение высоты проживания над уровнем моря.
Анализ количества микроцитов показал их увеличение у практически здоровых молодых людей, обучающихся на первом курсе в университете (18,6 ± 1,85) на фоне снижения количества макроцитов (0,8 ± 0,29) в общей популяции дискоцитов. При этом микроцитоз рассматривается как адаптивное изменение эритроцитов к высоте проживания в Ставрополе (540 м. над уровнем моря) (9).
Показатели анизоцитоза, анизохромии и коэффициент пойкилоцито-за также укладывались в границы нормы — 6,3 ± 0,07, 13,9 ± 0,53 и 3,7 ± 0,28.
Полученные нами данные могут свидетельствовать о влиянии высоты проживания над уровнем моря на морфофункциональные показатели Эр.
№1, 2013
МЕДИЦИНА, ФАРМАКОЛОГИЯ
Регистрация функциональных отклонений клеток системы эритрон.
149
Такие факторы, как понижение атмосферного давления, а соответственно, и понижение парциального давления кислорода, которым подвергаются жители г. Ставрополя, могут вызывать стрессовые изменения клеток красной крови. При этом наблюдается усиление разрушения Эр, образование Эр пониженной резистентности, что является стереотипной реакцией адаптации системы крови в ответ на действие неблагоприятных факторов (1).
В результате анализа формулы Эр было выявлено некоторое увеличение необратимо измененных деформированных форм (3,99 ± 0,43) по сравнению с обратимо измененными формами эритроцитов (3,71 ± 0,09).
Среди обратимо измененных форм преобладали сфероциты (2,15 ± 0,20), менее всего встречались стоматоциты (0,12 ± 0,05). Неоднозначность выявленных изменений формулы Эр у обследованной группы может объясняться снижением их стойкости, появлением фракции молодых или увеличением фракции старых менее устойчивых форм. Такая картина гетерогенности популяций клеток позволяет сделать вывод о напряжении механизмов адаптации у студентов на первом курсе обучения, что еще раз подтверждает неустойчивость и дестабилизацию системы красной крови в критические периоды адаптации.
Заключение.
Таким образом, полученные результаты подтверждают факт влияния стрессовых факторов на систему красной крови в один из критических периодов онтогенеза, выражающийся в формировании своеобразных эритроцитарных изменений у молодых людей в возрасте 17 лет, и характеризующегося увеличением количества циркулирующих Эр, Нв, мик-роцитов, необратимо измененных деформированных форм Эр и обратимо измененных форм — сфероцитов.
В целом полученные данные свидетельствуют о том, что клетки красной крови одними из первых реагируют на воздействие раздражителей и одними из первых либо возвращаются к исходному уровню, либо приспосабливаются к изменившимся условиям существования.
Практическая значимость данной работы заключается в том, что полученные результаты могут быть использованы в качестве нормативных характеристик морфофункционального статуса, особенностей вегетативного го-меостаза и мониторинга состояния здоровья студентов юношеского возраста.
ЛИТЕРАТУРА
1. Агаджанян Н. А., Шахова О. Н. Эколого-физиологические аспекты адаптации организма студентов // Образ жизни и здоровье студентов: Материалы I Всероссийской научной конференции. М.: РУДН. 1995. С. 17-19.
2. Данилевич Г. Д. Проблемы психологической адаптации первокурсников вуза // Материалы 5-й Всеросс. научно-практ. конф. «Медико-биологические и психолого-педагогические аспекты адаптации и социализации человека». Т. 1. Волгоград: Волгоградское научное издательство, 2008. С. 184-185.
3. Запарожцева О. И. (Анфиногенова), Бондарь Т. П. Зависимость морфо-функциональных параметров эритроцитов от климатогеографических условий проживания региона // Известия Самарского научного центра РАН, 2008, специальный выпуск «Безопасность. Технологии. Управление». С. 71-73.
4. Захарченко М. П., Морозов В. Г. Применение методов оценки иммунного статуса в донозологической гигиенической диагностике. Матер, науч. конф. Самара, 1991. С. 262-263.
5. Козинец Г. И., Погорелов В. М., Шмаров Д. А. и др. Клетки крови — современные технологии их анализа. М.: Триада-Фарм, 2002. 534 с.
6. Козинец Г. И., Каюмова Д. Ф., Погорелов В. М. Клетки периферической крови и экологические факторы внешней среды (лекция) // Клиническая лабораторная диагностика. 1993. № 1. С. 14-20.
7. Маринина М. Г. Исследование адаптации организма студентов к учебному процессу в вузе // Материалы 5-й Всеросс. научно-практ. конф. «Медико-биологические и психолого-педагогические аспекты адаптации и социализации человека». Т. 1. Волгоград: Волгоградское научное издательство, 2008. С. 206-209.
8. Меерсон Ф. З. Адаптация, стресс и профилактика. М.: Наука, 1978. 278 с.
9. Сабиров И. С., Сыдыков А. С., Сарыбаев А. Ш. Особенности легочного кровообращения и функциональное состояние миокарда при кратковременной адаптации к высокогорью // Вестник КРСУ. 2002. № 1. С. 30-36.
10. Risso A., Turello M., Biffoni F., Antonutto G. Red blood cell senescence and neocytolysis in humans after high altitude acclimatization // Blood Cells Mol Dis. 2006. Vol. 22.
ОБ АВТОРАХ
Бондарь Татьяна Петровна, ФГАОУ ВПО «Северо-Кавказский федеральный университет», доктор медицинских наук, профессор, заведующая кафедрой медицинской биохимии, клинической лабораторной диагностики и фармации. tatiana_bond@mail.ru.
Анфиногенова Оксана Ивановна, ФГАОУ ВПО «Северо-Кавказский федеральный университет», доцент кафедры медицинской биохимии, клинической лабораторной диагностики и фармации. zaxana@bk.ru.
Bondar Tatiana Petrovna, doctor of medicine, professor, the Chief of department мedical biochemistry, clinical laboratory diagnostics and pharmacy, North-Caucasian federal university. tatiana_bond@mail.ru.
Anfinogenova Oksana Ivanovna, candidate of biological sciences, the lecturer of мedical biochemistry, clinical laboratory diagnostics and pharmacy, North-Caucasian federal university. zaxana@bk.ru.
