CC BY
78
Введение
Природные клиноптиллолиты - цеолитовые минералы из группы каркасных алюмосиликатов, которые легко вовлекают в реакции ионного обмена натрий, кальций, магний, калий, а также протоны и гидратированные формы некоторых анионов. Это делает, по нашему мнению, высоковероятным модулирующее воздействие клиноптиллолитов на систему гемостаза - систему достаточно чувствительную к колебаниям концентраций электролитов [3]. Сведений по характеру воздействия природных клиноптиллолитов на систему свертывания крови не найдено. Вместе с тем имеется ряд предпосылок для применения природных клиноптиллолитов в качестве полуселективных энтеросорбентов в условиях перманентного воздействия фторидов и в периоде постфтористого восстановления [4, 5].
Не менее важной проблемой является воздействие собственно фтора на свертываемость крови. В модельных условиях in vitro фториды активируют тромбоциты [12]. Однако сведений о характере воздействия фторидов на систему свертываемости крови у рабочих фторвыделяющих производств явно недостаточно. Отсутствуют сведения по состоянию системы свертывания крови в периоде постфтористой реабилитации.
Цель исследования, результаты которого изложены в статье, - изучить характер влияния природного клиноптиллолита на свертываемость крови в условиях физиологической нормы и при воздействии фторидов.
Материал и методы
У 75 рабочих основных профессий электролизных цехов Красноярского алюминиевого завода изучены электрокоагулографические показатели свертываемости крови с применением коагулографа марки Н-334. Кровь для исследования брали сразу после смены из локтевой вены в ходе профилактического обследования. Параметры электрокоагулограммы рассчитывали по стандартным методикам [7].
Спонтанную агрегацию эритроцитов определяли в образцах крови методом сравнения скорости оседания эритроцитов, стабилизированных формалином [10]. Образцы крови брали из пальца у 50 рабочих электролизных цехов в ходе профилактического обследования сразу после смены.
Влияние природного клиноптиллолита на свертываемость крови в условиях нормы и фтористой интоксикации изучено в эксперименте на половозрелых самцах крыс линии Вистар. Животных подвергали воздействию фтора путем экспонирования на рабочих площадках в электролизных цехах Красноярского алюминиевого завода. Концентрация фтористого водорода в атмосфере рабочей зоны колебалась в пределах 0,2-0,6 мг/м3, температура воздуха в пределах 22-24 "С. Продолжительность экспонирования 1 месяц. Крыс содержали в электролизном цехе на стандартном рационе. По окончанию экспонирования крыс вывозили в виварий и содержали в реабилитационном периоде на рационе с добавлением природного клиноптиллолита. Продолжительность реабилитационного периода 2 недели. В качестве энтеросорбента использовали цеолитизированный туф Холинского месторождения, содержавший, по данным ЯМР-спектроскопии, 55-60 объемных процентов клиноптиллолита. Цеолит добавляли в корм в виде порошка тониной помола 0,1 мм в дозе 2-3% от влажной массы суточного рациона. Крысам контрольной группы вводили в корм тот же вид цеолита на указанных выше условиях. Интактных крыс группы содержали на стандартном рационе. Кровь у крыс для проведения электрокоагулографических исследований брали из хвостовой вены. Каждая экспериментальная группа состояла из 5-7 животных.
Достоверность различий средних показателей рассчитывали по t-критерию Стьюдента.
Результаты и обсуждение
У анодчиков со стажем 1 год электрокоагулографические показатели свертываемости крови находятся в пределах нормы, занимая, однако, ее нижнюю границу (таблица 1). Обращает на себя внимание увеличение максимальной и минимальной амплитуд электрокоагулограммы у рабочих данной стажированной группы. Увеличение максимальной амплитуды косвенно свидетельствует
1 снижении величины гематокрита ориентировочно до 0,39 и ниже и, соответственно, указывает на разжижение крови. Увеличение минимальной амплитуды электрокоагулограммы выше 0,7 указывает на большую относительно нормы рыхлость свертка и может быть связана с дефицитом фибриногена. Ни у одного анодчика со стажем до
2 года при наблюдении за записью электрокоагулограммы в течение часа признаков наступления фибринолиза не зарегистрировано. У анодчиков со стажем от 3 до 5 лет значительно укорочено время свертывания и практически в два раза быстрее образуется кровяной сверток. Наибольшее ускорение ранних фаз свертывания наблюдается у анодчиков со стажем до 3 лет. В этой группе время образования свертка укорочено в 2-6 раз относительно средних значений нормы. Здесь же обнаруживается и наибольшее - выше нормы более чем в 2,5 раза - увеличение минимальной амплитуды. Очевидно, что кровяной сверток формируется быстро, оставаясь при этом и более рыхлым. У анодчиков со стажем 10 лет и более электрокоагулографические показатели ранних фаз свертываемости крови нормализуются, а показатели гематокрита и плотности кровяного свертка свидетельствуют об устойчивой наклонности крови к разжижению и повышенной рыхлости кровяного свертка.
У электролизников всех стажированных групп время свертывания ускорено. При этом существенно ускорено и
время образования свертка. У электролизников со стажем 3 и более 5 лет кровяной сверток наиболее рыхлый. У более стажированных электролизников показатель плотности свертка в пределах нормы.
Коэффициент спонтанной агрегации эритроцитов у здоровых мужчин колеблется от 1,000 до 0,928. У анодчиков коэффициент спонтанной агрегации колеблется от 0,784 до 1,000 при среднем уровне 0,940 + 0,019. У электролизников - от 0,765 до 1,000 при среднем уровне 0,940 + 0,012. У крановщиков - от 0,918 до 1,000 при среднем уровне 0,955 ± 0,008. Таким образом, спонтанная агрегация эритроцитов у рабочих обследованных профессий в целом колеблется в пределах нормы. Однако у анодчиков со стажем до 3-5 лет выявлено достоверное (для Р < 0,05) снижение коэффициента спонтанной агрегации до 0,860 + 0,038. Увеличение коэффициента спонтанной агрегации свидетельствует об увеличении в циркулирующей крови количества эритроцитарных агрегатов. У более стажированных анодчиков коэффициент спонтанной агрегации возвращается на вышеуказанный уровень.
Известно, что физическая нагрузка является достаточно сильным естественным фактором, который активирует фибринолиз [8, 11]. У рабочих, обследованных после смены, то есть после достаточно интенсивной физической нагрузки, регистрируется достоверное угнетение фибринолиза, что, безусловно, усугубляет наклонность к гиперкоагуляции крови. Принципиально важным является то, что у анодчиков со стажем до 3-5 лет, то есть в достаточно раннем периоде адаптации к фтористым воздействиям, состояние гиперкоагуляции сочетается с повышенным количеством эритроцитарных агрегатов, циркулирующих в периферической крови. Следует отметить, что ускорение свертывания вообще-то является нормальной физиологической реакцией в ответ на разжижение крови [1].
Специфической особенностью для хронической фтористой интоксикации является относительная гипонатриемия, вызванная прямым химическим связыванием натрия фтором [6]. В этой ситуации дефицит натрия, в свою очередь, может стимулировать продукцию альдостерона, который, с одной стороны, усиливает реабсорбцию натрия в дистальных канальцах почек, а с другой - способствует задержке воды в организме. Возможно, именно этим и объясняется увеличение относительного объема жидкой части крови, установленное в наших исследованиях по показателю гематокрита. С большей разжиженностью крови, относительным дефицитом фибриногена может быть связана и повышенная рыхлость кровяного свертка, также зарегистрированная электрокоагулографически у рабочих электролизных цехов. Разжижение крови на фоне наклонности к гиперкоагуляции и депрессии фибринолиза, безусловно, имеет положительное, компенсаторное значение. В свою очередь большая рыхлость кровяного свертка может быть обусловлена также и меньшей кальцифицированностью плазменных белков. Плазменные белки могут отдавать в большей мере кальций для поддержания на должном уровне более важной константы - стабильной концентрации ионизированного кальция.
Вышеизложенное позволяет сделать принципиальный вывод о том, что в результате воздействия фторидов в организме формируются предпосылки для микротромбоза, патогенез которого с учетом ранее полученных результатов и данных литературы изображен в виде блок-схемы на рисунке 1.
У здоровых крыс, содержавшихся на цеолитовом рационе, уже на вторые сутки после начала кормления клиноптиллолитом укорачивается время образования кровяного свертка и, соответственно, быстрее заканчивается фаза коагуляции. Существенным в воздействии клиноптиллолита на систему свертываемости является активирование фибринолиза, что проявляется в виде быстрого наступления ретракции кровяного свертка и повышения показателя фибринолитической активности в целом. Кровь у крыс, содержавшихся на цеолитовом рационе, более сгущена -максимальная амплитуда электрокоагу-лограммы ниже нормы, что свидетельствует о повышении гематокрита. Одновременно с этим уменьшена и минимальная амплитуда электрокоагулограммы, что, в свою очередь, свидетельствует об уплотнении кровяного сгустка. Активация фибринолиза под воздействием клиноптиллолита может быть нормальной реакцией организма в ответ на сгущение крови. Повышенная рыхлость кровяного свертка и высокая фибринолитическая активность крови (по показателям электрокоагулограммы) у крыс, содержавшихся на цеолитовом рационе, сохраняется на протяжении достаточно длительного времени наблюдения - до 6 недель. Показатель гематокрита при этом проявляет устойчивую тенденцию к снижению, что может быть проявлением компенсаторной реакции (таблица 2). Крысы, содержавшиеся на цеолитовом рационе, испытывают жажду и потребляют в сутки достоверно больше воды - до 42 мл/сутки при норме 32,5 мл/сутки, в особенности в ранние сроки кормления цеолитом. Клиноптиллолит в дозе, примененной в данном эксперименте, по-видимому, способствует дегидратации кишечного раствора, возможно, путем активного связывания воды.
У крыс после экспонирования в электролизном цехе через 2 недели реабилитационного периода сохраняется наклонность к депрессии фибринолиза на фоне нормальных показателей ранних фаз свертывания крови (таблица 2). У крыс, содержавшихся в реабилитационном периоде после фтористого воздействия на рационе с добавлением клиноптиллолита, регистрируется отчетливо выраженная активация фибринолиза на фоне умеренного ускорения ранних фаз свертывания крови (таблица 2).
Выводы
У рабочих, занятых в основном производстве алюминиевого завода, обнаружены сдвиги в системе гемостаза,
которые имеют отчетливо выраженный фазный характер, определяемый профессиональным стажем. В раннем периоде адаптации к фтористому воздействию система свертывания крови проявляет наклонность к гиперкоагуляции. В позднем периоде на фоне депрессии фибринолиза появляются отчетливые признаки наклонности крови к разжижению, прежде всего в виде повышения гематокрита и повышения рыхлости кровяных свертков. В раннем периоде постфтористого восстановления сохраняется наклонность к депрессии фибринолиза. Природный клиноптиллолит в условиях физиологической нормы ускоряет наступление ранних фаз свертывания крови и активирует фибринолиз. В условиях фтористой интоксикации природный клиноптиллолит активирует фибринолиз. На фоне нормальных показателей ранних фаз свертывания крови это позволяет использовать клиноптиллолит в качестве «мягко» работающего фибринолитика.
Показатели электрокоагулограммы рабочих электролизных цехов Красноярского алюминиевого завода
Показатель Профессиональный стаж
Контроль Згода 10 лет 15 лет 20 лет
Начало 195 + 10 105 + 185 + 24 197 + 23 188 ± 23
свертывания, сек 8*" 125 150+16* 184 ±20 186±17
Конец 300 + 15 203 + 274+25* 273 ± 30* 281±29*
свертывания, сек. 12* 155 298 ± 28 282 ±23 296 ± 18
Время образования 110 ±9 97 ±8* 103 + 17 87±15* 90 ± 20*
свертка, сек. 30 ±1* 198 ±40* 98+12 ПО ±30
Гематокрит — макс, амплитуда, отн. ед. ЗД ±0,5 4,1 ±0,1* 4.1 ±0,1* 3,8 ± 0,2 3,9 ±0,12* 3,6 ± 0,4 4,1 ± 0,4*
Плотность свертка — 0,2 ± 0,01 1,1 0,77 ± 0,1* 0,72 ±0,1* 0,63 ± 0,1*
миним. амплитуда, отн. ед. ±0,1** 1,6 ± 1,0 ±0,1** 0,96 ± 0,1** 0,95 ±0,1*
Примечания.
1 — здесь и далее в таблице в верхнем ряду приведены показатели свертываемости крови электролизников, в нижнем — анодчиков;
*— достоверно дляР < 0,05 и ** — достоверно дляР <0,01 относительно контроля.
Параметры электрокоагулограммы крови крыс, содержавшихся на рационе
с добавлением клиноптиллолита
Параметры электрокоагулограммы Интактные крысы, рацион стандартный Крысы, содержавшиеся на рационе с добавлением клиноптиллолита
2 дня 1 неделя 2 недели 6 недель
Начало свертывания, сек. 44,4 + 2,3 58,1 + 2,7* 52,6 + 2,8* 43,3 ± 2,2 1 41,2 ±4,5 2 39,0 ±3,Оз 33,7 ± 1,5"
Конец свертывания, сек. 97,6 + 5,5 94,6 + 2,8 93,6 + 4,5 79,2 ± 3,8* 92.0 ± 6,0 88.0 + 5,0* 52,0 ± 2,8*
Время образования кровяного свертка, сек. 54,4 + 2,5 32,4+1,9* 41,0 + 2,4* 38,2 ± 2,8* 51,0 ±4,5 49,0 ± 5,0* 30,0 ± 1,2*
Максимальная амплитуда (гематокрит), мм 62,7 + 2,5 62,4 ± 2,2 74,3 + 2,8* 48,8 ± 2,4* 79.0 ± 8,0* 52.0 ± 5,0* 30,0 ± 1,7*
Минимальная амплитуда 10,5 + 1,1 7,3 ± 0,8* 5,1 ± 0,3** 9,7 ± 0,4* 14,5 ± 4,5* 11,5 ±1,5 8,2 ± 0,3*
Начало фибринолиза, сек. 510,5 + 28,3 523,1 ±22,3* 330,6 ±18,0" 353.0 ±18,0" 820.0 ± 30,0* 418,0 ±21,0*
Фибринолитическая активность через 4 минуты после начала фибринолиза, % 9,5 ± 0,4 27,2 + 1,4** 23,5 ±1,2" 26,8 ±1,4" 6,5 + 1,0* 18,0 ± 2,5" 21,0 ±1,4"
Примечания.
Здесь и далее в этом столбце
1 — данные по группе здоровых крыс, содержавшихся на цеолитовом рационе;
2 — данные по группе крыс, содержавшихся в периоде постфтористой реабилитации 2 недели на стандартном
рационе;
3 — данные по группе крыс, содержавшихся в периоде постфтористой реабилитации на рационе с добавлением
клиноптиллолита;
* — достоверно для Р <0,05 и” — достоверно для Р <0,01 относительно контроля.
Непосредственное воздействие фторидов
Функциональные сдвиги Предтромбоз
МИКРОТРОМБОЗ
