CC BY
53
УДК 616.1/4
ВЗАИМОСВЯЗИ АДРЕНОРЕАКТИВНОСТИ ЭРИТРОЦИТОВ С НЕКОТОРЫМИ МАКРО- И МИКРОРЕОЛОГИЧЕСКИМИ ПАРАМЕТРАМИ КРОВИ У ЗДОРОВЫХ ЛЮДЕЙ
© В. Г. Шамратова*, И. Р. Хазипова
Башкирский государственный университет Россия, Республика Башкортостан, 450074 г. Уфа, ул. Заки Валиди, 32.
Тел./факс: +7 (347) 273 67 78.
В работе изучена зависимость адренореактивности эритроцитов от некоторых микро-и микрореологических показателей крови с использованием методов факторного и регрессионного анализа. Показано, что инициируемое адреналином агрегационное поведение эритроцитов в наибольшей степени зависит от собственно эритроцитарных характеристик: размеров, внутриклеточной вязкости и определяется особенностями состава клеточной популяции.
Ключевые слова: микро- и макрореологические показатели, адренореактивность эритроцитов, популяция эритроцитов, дисперсия, асимметрия, факторный и регрессионный анализ.
Введение
Поддержание жидкого состояния циркулирующей крови - необходимое условие для нормальной деятельности аппарата кровообращения и полноценного обеспечения тканей организма кислородом. Текучесть крови зависит, главным образом, от количественных и качественных характеристик эритроцитов - наиболее многочисленных клеток сосудистого русла. Степень участия и вклад отдельных составляющих в сохранение суспензионной стабильности крови изменяется при их разном уровне.
Адекватным способом оценки реологического поведения эритроцитов является анализ их адрено-рективности (АРЭ), на выраженность и направленность изменений которой влияют как собственно эритроцитарные детерминанты, так и состояние крови и организма в целом. В связи с этим представляет интерес исследование взаимосвязей АРЭ с рядом макро- и микрореологических составляющих, а также анализ закономерностей их взаимоотношений в различных интервалах варьирования показателей.
Методы исследования
В исследовании приняло участие 110 юношей и девушек 18-22-летнего возраста, клинически здоровых по результатам ежегодного диспансерного осмотра. В венозной крови, взятой утром натощак, определяли АРЭ по СОЭ-зависимой реакции в присутствии адреналина в концентрациях от 10-13 до 10-4 г/мл [4]. В капиллярной крови анализировали суммарные и индивидуальные параметры красной крови; состав эритроцитарной популяции оценивали по особенностям распределения клеток по объему.
Для определения АРЭ в 0.5 мл цитратной крови добавляли по 0.05 мл раствора адреналина, создавая конечную концентрацию в исследуемой пробе крови, равную 10-6; 10-8; 10-10 г/мл; и т. д. и определяли СОЭ через 1 час. В контрольную пробу добавляли 0.05 мл физиологического раствора. При снижении в присутствии адреналина величины СОЭ относительно исходного уровня (контрольной пробы) значения АРЭ имеют положительный знак, т.е. агрегация эритроцитов уменьшается; при по-
вышении - отрицательный знак и агрегация усиливается. Полученные данные по всему интервалу учтенных концентраций адреналина использовали для расчета средней величины отклонений СОЭ [7].
Общее содержание эритроцитов (RBC), концентрацию гемоглобина (Hgb), гематокрит (Hct), средний объем эритроцитов (MCV), среднюю концентрация гемоглобина в эритроците (МСНС) изучали с помощью автоматического анализатора Beckman Culter (США). По гистограммам, выдаваемым анализатором, рассчитывали параметры распределения эритроцитов (коэффициент асимметрии - As и стандартное отклонение - SD) по программе GETDATA.EXE. Взаимосвязи макро- и микрореологических показателей оценивали методами факторного и регрессионного анализа.
Результаты исследования и их обсуждение
По матрице учтенных в работе микро- и мак-рореологических параметров эритроцитов выделено 2 фактора (F), совместно описывающих 68% дисперсии (табл.).
В F1 вошли с положительными весами гематокрит - интегральный показатель вязкости цельной крови, суммарный и индивидуальный показатели насыщения эритроцитов гемоглобином, влияющие на внутриклеточную вязкость. Однонаправлено с ними изменяются характеристики распределения эритроцитов. Повышение уровня базовых параметров красной крови сочетается с высоким анизоцито-зом (увеличением ширины распределения) и перераспределением клеток в общей популяции (увеличением As). Таким образом, как вязкость цельной крови, так и цитоплазматическая вязкость определяются особенностями популяционного состава эритроцитов периферического звена эритрона.
F2 - фактор микрореологии крови. Направленность и выраженность изменений агрегационных свойств эритроцитов под действием адреналина зависят от концентрации в них гемоглобина. Учитывая знаки переменных к фактору, можно заключить, что при снижении внутриклеточной вязкости ослабевают агрегационные свойства последних.
* автор, ответственный за переписку
Таблица
Факторная структура реологических показателей крови
Показатели
АРЭ, мм/ч ЯВС, 1012/ л ^Ь, г/л Неї, %
МСНС, г/л МСУ,Й
Параметры распределения эритроцитов по объему
Л8
8Э
Дисперсия %
Фактор 1
Фактор 2
0.88
0.79
0.60
0.82
0.75
46
0.79
-0.57
22
Примечание: в таблице отмечены только достоверные корреляции переменных с факторами.
Неґ.%
Рис. 1. Зависимость АРЭ от величины гематокрита.
Для более детальной и полной оценки взаимоотношений реологических параметров крови изучены зависимости между отдельными параметрами в широком диапазоне их совместного варьирования с помощью регрессионного анализа. На рис. 1 отражена зависимость АРЭ от величины гематокрита.
На линии регрессии наблюдается плато в области низких значений гематокрита, которым соответствует повышенная агрегационная активность эритроцитов (АРЭ ниже нуля). Рост Нй в интервале от 40 до 45% сопровождается увеличением АРЭ. Судя по реципрокности отношений микро- и макрореологических свойств эритроцитов, уменьшение вязкости крови, обусловленное снижением гематокрита, сочетается с возрастанием индуцированной адреналином агрегации эритроцитов и наоборот. Аналогичную закономерность описывают В. А. Галенок и др., которые считают, что таким путем сохраняется суспензионная стабильность крови при повышении ригидности эритроцитов и снижении потенциала их мембран [2]. При дальнейшем возрастании Нй, выходящем за границы средней величины признака, происходит резкое уменьшение АРЭ, свидетельствуя об ухудшении реологических свойств не только цельной крови, но и эритроцитов.
На рис. 2 представлена кривая, иллюстрирующая зависимость АРЭ от среднего объема эритроцитов.
На линии регрессии видно, что эритроциты с объемом, укладывающимся в границы нормы, имеют АРЭ выше нуля, то есть характеризуются относительной агрегационной устойчивостью. Подобная реакция основной массы эритроцитов на адренэргический стимул реализуется, очевидно, благодаря активации Р-адренорецепторов мембран. Поддержание дезагрегированного состояния клеток осуществляется здесь при участии аденилатциклаз-ной системы за счет фосфорилирования гликофо-ринов мембран и, в конечном счете, увеличения заряда поверхности мембран [5]. При старении поверхностный заряд эритроцитов снижается вследствие модификации мембран и истощения энергетических ресурсов, что в присутствии адреналина может спровоцировать усиление их агрегации.
МСУ,А
Рис. 2. Зависимость АРЭ от среднекорпускулярного объема.
Отрицательные значения АРЭ (соответственно выраженный агрегационный эффект адреналина) обнаруживаются в зоне МСУ, приходящейся на наиболее мелкие клетки. Поскольку при одной и
той же осмоляльности суспензионной среды «старые» эритроциты по своему объему значительно меньше «молодых» клеток, можно считать, что возрастание стимулированной адреналином агрегации свойственно, прежде всего, функционально старым клеткам.
Повышение в кровотоке доли макроцитов, вызванное, вероятно, набуханием эритроцитов вследствие нарушения ионного баланса, также ухудшает реологические свойства крови. При инкубации таких клеток с адреналином функциональные сдвиги в работе мембранных ионтранспортных систем могут усугубляться, сопровождаясь снижением заряда поверхности эритроцитов.
Примечательно, что на обеих линиях регрессии отчетливо проявляется зона оптимума, соответствующая наиболее стабильному реологическому поведению эритроцитов. Причем максимум АРЭ приходится на величины, близкие к среднему уровню показателей (44.5% и 88А, соответственно), а физиологический оптимум - на диапазон варьирования размеров, составляющих основную массу зрелых клеток.
Обнаруженные закономерности подтвердились при изучении зависимости АРЭ от параметров распределения эритроцитов по объему, отражающих особенности популяционного состава эритроцитов в сосудистом русле. Так, и при увеличении, и при уменьшении величины Л8 распределения, т.е. в случаях преобладания в общей популяции доли и микроцитов, и макроцитов отчетливо выражено снижение АРЭ.
Линия регрессии, иллюстрирующая зависимость АРЭ от степени анизоцитоза эритроцитов по объему, демонстрирует существенное ухудшение реологических свойств эритроцитов по мере накопления в популяции клеток с аномальными размерами, т.е. при увеличении дисперсии признака (рис. 3). Зона оптимума, как и на других кривых, приходится на среднюю величину 8(1 - физиологический анизоцитоз.
Рис. 3. Зависимость АРЭ от степени анизоцитоза эритроцитов.
Неоднозначность взаимосвязей гемореологиче-ских показателей при их разном уровне отмечалась и другими авторами. Так, Д.Е. Ваньков [1] показал,
что, если средний объем эритроцитов крыс в норме практически не влияет на текучесть крови, то его уменьшение, приводящее к повышению жесткости эритроцитов при травматическом шоке, оказывает существенное влияние на вязкость. Л. Н. Катюхи-ным [3] продемонстрировано отсутствие корреляций между деформируемостью эритроцитов и их агрега-ционной способностью у здоровых людей и сильная корреляционная зависимость между ними у больных ишемической болезнью сердца.
Из рис. 4, отражающего зависимость адрено-реактивности от степени насыщения эритроцитов гемоглобином, видно, что АРЭ, достигая максимальной величины при среднем по выборке уровне МСНС, резко снижается при ее высоких значениях. Известно, что средняя концентрация гемоглобина в эритроцитах, определяющая ее внутриклеточную вязкость, зависит от возраста эритроцитов [6]. Как вытекает из линии регрессии, возрастание внутриклеточной вязкости сопровождается усилением склонности эритроцитов к адренозависимой агрегации, что, очевидно, соответствует накоплению в крови старых форм эритроцитов, внутренняя вязкость которых в несколько раз превышает величину у молодых и зрелых клеток.
МСНС^/1
Рис. 4. Зависимость АРЭ от степени насыщения эритроцитов гемоглобином.
Таким образом, сложные нелинейные взаимоотношения между реологическими детерминантами эритроцитов обусловлены различиями адренозави-симой агрегационной активности у отдельных субпопуляций эритроцитов, характеризующихся определенными размерами и уровнем внутриклеточной концентрации гемоглобина. Реологический оптимум, т.е. область положительных значений АРЭ приходится, как правило, на физиологические значения указанных показателей, свойственные зрелым функционально полноценным клеткам.
При накоплении в популяции микро- и (или) макроцитов, отражающемся в величинах Л8 и анизоцитоза, реологическое поведение эритроцитов ухудшается, что и проявляется в обнаруженной нами разнонаправленности взаимосвязей реологических параметров при их разном уровне.
Выводы
1. На стимулированное адреналином реологическое поведение эритроцитов оказывают влияние их корпускулярный объем, цитоплазматическая вязкость, соотношение в эритроцитарной популяции клеток с разными размерами и степень анизо-цитоза. Эти взаимоотношения имеют сложный нелинейный характер.
2. Оптимальные реологические параметры свойственны основной массе зрелых эритроцитов. Адренозависимая агрегационная активность усиливается при существенном уменьшении или возрастании объема эритроцитов и увеличении их внутриклеточной вязкости.
ЛИТЕРАТУРА
1. Ваньков Д. Е. Физические свойства эритроцитов при трав-
матическом шоке // Патол. физиология. 1978. №5. С. 34-36.
2. Галенок В. А., Гостинская Е. В., Дикер В. Е. Гемореологи-ческие нарушения при сахарном диабете // Терапевтический архив. 1982. №10. С. 128-132.
3. Катюхин Л. Н. Роль реологических детерминант эритроцитов в регуляции структуры кровотока // Клин.лабор. диагностика. 2001. №12. С. 22-33.
4. Колобова Е. В., Дворянский С. А., Циркин В. И. Оценка р-адренореактивности эритроцитов у рожающих женщин // Физиология человека. 1998. Т.24. №3. С. 134—142.
5. Муравьев А. В., Зайцев Л. Г., Муравьев А. А., За-мышляев А. В. Микрореологические свойства разных популяций эритроцитов у людей с повышенным артериальным давлением и у физически активных людей // Физиология человека. 2000. Т.26. №4. С. 101-105.
6. Муравьев А. В., Муравьев А. А. Вне- и внутриклеточные механизмы изменения агрегации эритроцитов // Физиология человека. 2005. Т.31. №4. С. 108-112.
7. Шамратова В. Г., Тупиневич Г. С., Багаутдинова Р. Ш. Бета-адренореактивность как показатель адаптационных реакций клеток красной крови // Вестник Уральской медицинской академической науки. №3-2(15). 2006. С. 105-107.
Поступила в редакцию 12.01.2011 г.
