CC BY
68
В. Б. Матюшичев, В. Г. Шамратова
ВЛИЯНИЕ КОНЦЕНТРАЦИИ ЭРИТРОЦИТОВ И РЕТИКУЛОЦИТОВ НА ЭЛЕКТРОФОРЕТИЧЕСКУЮ ПОДВИЖНОСТЬ ЭРИТРОЦИТОВ
Интерес к изучению путей регуляции электрофоретической подвижности эритроцитов (ЭФПЭ) определяется значимостью этого параметра для поддержания суспензионной устойчивости крови [6]. Принято считать, что подвижность эритроцитов в электрическом поле как функция заряда их поверхности контролируется в основном состоянием эритроцитарных мембран и плазмы крови. Вместе с тем очевидна возможность и системных влияний на ЭФПЭ, но она пока не получила количественной оценки. Правда, недавно продемонстрирована корреляция уровня ЭФПЭ с общим содержанием эритроцитов в циркуляции [5] и объемом этих клеток [3], однако подобная связь непоказательна, так как характеризует состояние эритропоэза лишь косвенно и, кроме того, эти данные были получены на крысах. Имея в виду возможность существования видовой специфичности выявленных закономерностей, а также то, что гораздо более адекватной характеристикой здесь, очевидно, была бы информация о концентрации ретикулоцитов, поскольку ретикулоцитоз служит маркером активизации эритропоэза [1], в настоящей работе мы изучали особенности зависимости ЭФПЭ от концентрации эритроцитов и ретикулоцитов в крови человека.
Материал и методика исследования
Анализировали образцы крови здоровых мужчин в возрасте 17-19 лет (п = 70). Отбор проб капиллярной крови проводили в состоянии покоя утром, натощак. Концентрацию эритроцитов в крови определяли на гематологическом анализаторе фирмы Coulter (Франция). Содержание ретикулоцитов на 1000 эритроцитов подсчитывали [2] при микроскопировании мазков крови, окрашенных азуром I. Для определения ЭФПЭ 0,02 мл крови, взятой из пальца обследуемых, разбавляли 0,1 М фосфатным буфером рН 7,4 (1:200). Измерения проводили при 25°С на установке «Пармоквант-2» (Германия) в автоматическом режиме. Фиксировали средние значения подвижности клеток. Кроме того, по результатам сканирования в каждой пробе 300 показаний индивидуальной подвижности эритроцитов рассчитывали коэффициенты As распределения ЭФПЭ для отдельных образцов крови и в целом по группам. Достоверность различия средних оценивали с помощью t-критерия. Корреляционный и регрессионный анализы данных проводили с использованием пакета программ Statistica.
Результаты и обсуждение исследования
О роли интенсивности эритропоэза в регуляции электроповерхностных свойств эритроцитов можно судить по характеру кривых рис. 1 и 2, отражающих зависимость ЭФПЭ от уровня в сосудистом русле, соответственно, ретикулоцитов и эритроцитов. Из рисунков видно, что при низкой активности эритропоэза связь ЭФПЭ с содержанием ретикулоцитов носит прямопропорциональный характер: увеличение концентрации
© В. Б. Матюшичев, В. Г. Шамратова, 2010
этих клеток с 0,4 до 0,6% сопровождается повышением подвижности эритроцитов, которая далее вплоть до концентрации 0,9% изменяется незначительно. При ретикулоцито-зе, однако, фиксируемая взаимосвязь становится обратно пропорциональной, наступает резкий и прогрессирующий спад ЭФПЭ. Другими словами, у здоровых людей, как и у крыс [4], влияние изменения интенсивности эритропоэза на ЭФПЭ, оцениваемое по концентрации ретикулоцитов в крови, при всей своей несомненности проявляется слабо. Оно становится заметным лишь за рамками среднестатистических значений показателя. То есть можно полагать, что в норме в кровоток из костного мозга поступают в основном эритроциты, близкие по своим электрокинетическим свойствам к средней величине ЭФПЭ циркулирующих клеток.
0,84 ч
со
4 6 8 10
Ретикулоциты, %о
Рис. 1. Зависимость электрофоретической подвижности эритроцитов периферической крови здоровых людей от концентрации ретикулоцитов
Я2 = 0, 97 при ошибке аппроксимации е = 4,9%. Точки на графике соответствуют серединам классовых интервалов оси абсцисс и средним значениям сопряженных с ними ординат. То же для рис. 2.
0,82
0,74 -|-------------------------,------------------------т----------
4,1 4,6 5,1
Концентрация эритроцитов, 1012/л
Рис. 2. Зависимость электрофоретической подвижности эритроцитов периферической крови здоровых людей от концентрации эритроцитов
Я = 0, 96, е = 5,1%
Анализ связи общей концентрации эритроцитов с уровнем ЭФПЭ показывает, что между концентрацией эритроцитов в периферической крови здоровых людей и подвижностью этих клеток в электрическом поле также существует достоверная статистическая связь. По мере увеличения концентрации эритроцитов происходит неуклонное снижение ЭФПЭ (рис. 2). Сравнивая полученные результаты с зависимостью, выявленной ранее для крыс [5], следует констатировать, что при несомненных видовых различиях взаимоотношений концентрации эритроцитов с их ЭФП, общие тенденции здесь сходны. Особенности же в конечном счете сводятся к тому, что в одном случае (крысы) имеющаяся связь носит криволинейный характер, а в другом (человек) — линейный. Такие расхождения можно частично объяснить существенными различиями количественного и качественного состава красной крови у представителей данных биологических видов. В норме у крыс ЭФПЭ и концентрация эритроцитов выше (соответственно на 40 и 30%), чем у человека. Поскольку оба показатели задействованы в формировании реологических свойств крови, контролируя ее вязкость [6], эта ситуация, по-видимому, задает и свой спектр соотношений параметров в каждой из совокупностей. У крыс он гораздо шире (соответственно, меньше ограничений для варьирования параметров), так как их эритроциты еще и на 40% мельче. Вследствие того, что диаметр капилляров у всех млекопитающих практически одинаков [7], негативное влияние высокого содержания клеток красной крови на гемодинамику уравновешивается здесь гораздо более выгодными характеристиками объема и ЭФПЭ эритроцитов крыс, в силу чего у них при стабильной средней ЭФПЭ концентрация клеток может колебаться в достаточно широких пределах без ущерба для состояния микроциркуляции.
Сопоставление текущих значений концентрации эритроцитов в крови человека с соотношением их субпопуляций по ЭФПЭ показывает наличие слабо выраженной, но достоверной корреляции между As распределения эритроцитов по подвижности от их концентрации (г = 0, 41). При низкой концентрации эритроцитов в периферической крови человека преобладают субпопуляции с повышенной ЭФПЭ (отрицательная As). Увеличение концентрации эритроцитов в кровотоке сопровождается сначала нормализацией распределений, а затем возрастанием доли клеток с более низкой, чем в среднем по популяции, подвижностью. Аналогичным образом ведут себя субпопуляции эритроцитов человека при изменении концентрации в крови ретикулоцитов. При низких их уровнях в сосудистом русле преобладают субпопуляции эритроцитов с повышенной подвижностью, а при высоких (более 0,9%) доминирующие позиции занимают субпопуляции эритроцитов с низкой ЭФПЭ (положительные As).
Такая динамика в целом подтверждает положение о том, что клетки с повышенной подвижностью в электрическом поле представлены молодыми формами эритроцитов, поступающими в сосудистое русло при обычной активности эритропоэза. В этих условиях повышению его интенсивности соответствует увеличение доли субпопуляций клеток с высокой подвижностью. Стимуляция эритропоэза сопровождается выбросом в сосудистое русло метаболически и физиологически «неполноценных», быстро стареющих эритроцитов, при этом старые формы входят в субпопуляции клеток с пониженной подвижностью. В связи с этим правомерно предположить, что снижение электрокине-тического потенциала эритроцитов при росте их концентрации в периферической крови обусловлено в основном поступлением в циркуляцию именно таких клеток.
Литература
1. Вылку А. Определение, отграничение, жизненный цикл, морфологические аномалии эритроцита // Клиническая гематология. Бухарест, 1985. С. 74-87.
2. Золотницкая Р. П. Методы гематологических исследований // Лабораторные методы исследования в клинике. М., 1987. С. 106-122.
3. Матюшичев В. Б., Шамратова В. Г. Зависимость электрокинетических свойств эритроцитов крови крыс от объема клеток // Бюл. эксперим. биол. и мед. 2004. Т. 137, № 1. С. 8-10.
4. Матюшичев В. Б., Шамратова В. Г. Влияние концентрации ретикулоцитов в крови крыс на электрофоретическую подвижность эритроцитов // Бюл. эксперим. биол и мед. 2004. Т. 138, № 9. С. 247-249.
5. Матюшичев В. Б., Шамратова В. Г., Гуцаева Д. Р. Динамика взаимосвязи электрофоретической подвижности и объема эритроцитов крови крыс при стрессе // Бюл. эксперим. биол. и мед. 1999. Т. 128, № 11. С. 504-506.
6. Чижевский А. Л. Биофизические механизмы реакции оседания эритроцитов. Новосибирск, 1980. 177 с.
7. Шмидт-Ниельсен К. Размеры животных: почему они так важны? М., 1987. 259 с.
Статья поступила в редакцию 15 октября 2009 г.
