Взаимосвязи содержания и размеров клеток между эритроцитами и лейкоцитами крови человека в норме и при желчекаменной болезни Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

УДК 612.117.7+616.155.392

Вестник СПбГУ. Сер. 3, 2006, вып. 3

В. Б. Матюшичев, В. Г. Шамратова

ВЗАИМОСВЯЗИ СОДЕРЖАНИЯ И РАЗМЕРОВ КЛЕТОК МЕЖДУ ЭРИТРОЦИТАМИ И ЛЕЙКОЦИТАМИ КРОВИ ЧЕЛОВЕКА В НОРМЕ И ПРИ ЖЕЛЧЕКАМЕННОЙ БОЛЕЗНИ

Вопрос о взаимосвязях показателей эритроцитов и лейкоцитов при всей его актуальности для клеточной биологии, цитологии и физиологии кровообращения до сих пор изучен весьма слабо. Долгое время считалось, что корреляция между содержанием в кровеносном русле клеток красной и белой крови у людей отсутствует [1]. Вместе с тем было очевидно, что хотя эти клетки высокоспециализированы, факт целостности системы крови допускает возможность соподчинен-ности некоторых их свойств - по примеру сопряженности биологической активности эритроцитов и тромбоцитов [6]. Нам представлялось реальным обнаружить здесь взаимодействие на уровне таких фундаментальных морфологических параметров любой клетки, как ее размеры [5]. И действительно, в ходе соответствующих исследований выявились отчетливые корреляционные зависимости объемных характеристик циркулирующих эритроцитов и лейкоцитов у здоровых людей [3]. Поэтому представляло интерес выяснить, сохраняются ли эти связи при патологических нарушениях в организме, сопровождающихся изменениями картины крови. В качестве примера такого состояния нами выбрана модель желчнокаменной болезни (ЖКБ).

Материал и методика. Исследовали пробы крови клинически здоровых женщин в возрасте 35-50 лет (п=24) и женщин того же возраста, больных ЖКБ («=20) - с камнями в желчном пузыре (п=14), в пузырном протоке (п=4) и в общем желчном протоке (га=2). Измерения проводили на гематологическом анализаторе III класса Зузшех N£-1500 (Япония) - в состоянии покоя, утром, натощак. Учитывали общую концентрацию эритроцитов и лейкоцитов в периферической крови обследуемых, относительное содержание нейтрофилов, лимфоцитов, моноцитов, средний объем каждого из этих типов клеток. Для индивидуальных проб крови по гистограммам частоты встречаемости однотипных клеток равного объема рассчитывали стандартное отклонение (ББ), коэффициенты асимметрии (Аз) и эксцесса (Ех). Полученные данные обрабатывали по схемам корреляционного и факторного анализа с использованием пакета программ

Результаты и обсуждение. Поскольку современные гематологические анализаторы, к которым относится прибор Бузтех N£-1500, позволяют получать помимо стандартных характеристик крови гистограммы распределения клеток по их индивидуальному объему [2], у нас появилась ранее не использовавшаяся возможность извлечь из этих данных вспомогательную информацию, дополнив показания анализатора расчетом статистических параметров формы распределения объема (БО, Аб, Ех). В итоге удалось объективизировать представления о структуре популяций по объему составляющих их клеток и использовать найденные количественные оценки для сопоставлений.

Согласно результатам измерений, ЖКБ не вызывает существенных сдвигов в картине красной крови у женщин. Достоверно увеличивается количество эритроцитов (на 5,1 %), но остальные их усредненные показатели остаются в пределах, характерных для варьирования значений нормы. Это же относится к общему среднему числу лейкоцитов, а также к долевому содержанию нейтрофилов, лимфоцитов, моноцитов. Более информативными оказались параметры объема лейкоцитов. У больных женщин несколько увеличен средний объем нейтрофилов (447,4±3,3 фл против 438,7+3,2 фл в норме), параллельно возрастает разброс нейтрофилов по объему (БЭ соответственно равно 70,6±1,4 и 65,1±1,3 фл) и имеет место уменьшение Ех (-0,20+0,06 против 0,10±0,06 у здоровых женщин), что подтверждает факт увеличения гетерогенности совокупности по объе-

© В. Б. Матюшичев, В. Г. Шамратова, 2006

му этих клеток. Снижается Ав распределения объема лимфоцитов (0,30±0,04 и 0,03+0,06). Такая нормализация сводной гистограммы свидетельствует о более равномерном распределении лимфоцитов разного объема в общей популяции женщин, страдающих данным заболеванием.

Особый интерес представляют результаты анализа корреляций изучаемых признаков, подтвердившие и уточнившие выводы работы [3]. Как выяснилось,в обеих группах связь суммарного количества эритроцитов и лейкоцитов крови женщин действительно отсутствует, что соответствует литературным данным [1]. Однако отчетливо просматривается соподчиненность содержания и объемных характеристик этих биообъектов, а также скоординированность изменений параметров объема клеток. При этом -общее количество лейкоцитов в крови здоровых женщин находится в прямой зависимости от среднего объема эритроцитов (г=0,41) и его ББ (0,50). В свою очередь ББ среднего объема эритроцитов положительно коррелирует с относительной долей моноцитов (0,41). Кроме того Аэ распределения эритроцитов по объему соотносится с Ав объема лимфоцитов (0,80), а Ех - с Ех объема лимфоцитов (0,53). У женщин,страдающих ЖКБ, из этого набора корреляций сохраняется лишь связь ББ объема эритроцитов с долей моноцитов, но она меняет свой знак (-0,44). Взамен устраненных ковариаций здесь появляются корреляции среднего объема эритроцитов с Ех (0,55) и ББ (0,61) объема моноцитов, Аб распределения объема эритроцитов с долей моноцитов (-0,49), Ех объема эритроцитов со средним объемом моноцитов (-0,47), размаха варьирования эритроцитов по объему с общим количеством лейкоцитов (-0,55) и долей моноцитов (0,57). То есть связи совокупностей эритроцитов и лейкоцитов несомненны, причем при патологии они сохраняются, но видоизменяются и становятся разнообразней.

Эти наблюдения дополняются и детализирутся результатами факторного анализа сводных матриц интеркорреляций учтенных нами показателей клеток крови. Из таблицы видно, что как в норме, так и при ЖКБ совместное варьирование характеристик популяций эритроцитов и лейкоцитов крови женщин контролируется пятью скрытыми переменными - факторами. У здоровых женщин первый фактор объединяет относительные доли нейтрофилов и лимфоцитов, средний объем лимфоцитов и моноцитов, ББ объема моноцитов. Второй фактор связывает у них колебания ББ, Аэ и Ех распределения объема эритроцитов. Третий фактор представляет Ех объема моноцитов, четвертый отвечает за содержание лимфоцитов, пятый регулирует средний объем нейтрофилов. В противоположность этой картине, первый фактор, характеризующий состояние крови женщин при ЖКБ, концентрирует связи относительной доли моноцитов и среднего объема эритроцитов. Второй фактор в этом случае описывает ковариации общего количества лейкоцитов, Аэ объема эритроцитов, Аб и Ех объема моноцитов. Третий фактор здесь определяет совместную изменчивость среднего объема лимфоцитов и Ех объема нейтрофилов, а четвертый объясняет колебания относительного содержания нейтрофилов и лимфоцитов. Наконец пятый фактор влияет на ББ объема эритроцитов.

Легко убедиться, что для рассмотренных состояний организма нет ни одного общего фактора, а сами выделенные факторы различаются по своей структуре, т. е. по особенностям их наполняемости конкретными показателями. При этом в норме факторы, регулирующие изменчивость свойств пула эритроцитов и лейкоцитов,относительно независимы - они представлены каким-либо одним из этих классов клеток. При ЖКБ же формируются 2 качественно новых фактора, с которыми ассоциированы характеристики как эритроцитов, так и лейкоцитов.

В поисках объяснений происхождения обнаруженных связей следует, видимо, по аналогии с известным фактом соотнесенности функциональных особенностей эритроцитов и их количества в крови [1], прежде всего принять более широкое толкование процессов саморегуляции в клеточных популяциях. В плане участия в этих процессах параметров объема клеток крови существенно иметь в виду выраженное влияние размеров биообъектов на баланс свойств, определяющих их жизнедеятельность [9]. Кроме того, нельзя не обратить внимание на то, что эритроциты и лейкоциты помимо их раздельной узкоспецифической деятельности совместно выполняют в сосудистом русле важную «функцию» участия в формировании реологического • статуса крови.

Факторные нагрузки показателей эритроцитов и лейкоцитов крови женщин

Показатель Норма Желчнокаменная болезнь

Р, Р, Р, К

Эритроциты Лейкоциты Нейтрофилы Лимфоциты Моноциты -0,84 +0,83 0,62 0,57 -0,59 +0,74 -0,82

Параметры распределения объема клеток М эритроциты нейтрофилы лимфоциты моноциты 0,50 0,73 -0,68 0,57 -0,79

ББ эритроциты нейтрофилы лимфоциты моноциты 0,72 -0,54 0,69

Аз эритроциты нейтрофилы лимфоциты моноциты -0,86 0,62 0,62

Ех эритроциты нейтрофилы лимфоциты моноциты -0,87 0,70 0,73 -0,73

Примечание. Приведены только достоверные факторные нагрузки (р<0,05) - корреляции показателей с факторами.

О причастности агрегатов эритроцитов к нарушениям микроциркуляции известно уже давно [4]. В последнее время со все большей отчетливостью проясняется также патогенетическая роль в этих явлениях лейкоцитов [8] и их вклад в развитие феномена «заклинивания» капилляров [7]. Остроту ситуации придает то обстоятельство, что для состояния гемодинамики важны особенности клеточной геометрии. Подобный путь воздействия на характер кровотока допускает появление статистических связей и между самими объемными параметрами эритроцитов и лейкоцитов. Физиологический смысл подобных сопряженных ковариаций их показателей, по нашему мнению, сводится к тому, что, отражая факты целостности организма и причастности разнотипных клеточных систем к контролю текучести крови, данные корреляции составляют основу для действия регуляторных влияний, ответственных за сохранение сбалансированного объема совокупности клеток крови и поддержание нормальной микроциркуляции.

Наличие этих связей, видимо, свидетельствует о существовании механизма стабилизации условий гемореологии в микрососудах варьированием соотношения клеток разного объема. В пользу реальности подобного способа регуляции внутрисосудистого гомеостаза говорит значимость для реологических свойств крови содержания в ней лейкоцитов [И], их диаметра и степени многообразия клеток по размерам [10]. Полученные в настоящей работе данные указывают на то, что характер кровотока в определенной мере зависит не только от среднего уровня объема клеток, но и от особенностей распределения в общем их пуле долей клеток разного объема, а также от особенностей структуры каждой из популяций. Как показывает динамика выявленных нами корреляций, процессы перераспределения свойств отдельных типов клеток реагируют на изменение состояния организма. Действие этого механизма, по всей вероятности, подчинено задаче сохранения комплекса характеристик популяций эритроцитов и лейкоцитов в пропорциях,

обеспечивающих приемлемый суммарный результат, направленный на оптимизацию движения крови в капиллярном русле. Но независимо от причин и направленности происходящих изменений сами их особенности означают, что учет соотношений параметров объема лейкоцитов и эритроцитов может быть использован для разграничения функциональных состояний организма.

Статья рекомендована проф. В. Я. Кокряковым.

Summary

Matyushichev V. В., Shamratova V. G. Intercorrelations of cell quantity and dimensions between erythrocytes and leukocytes of human blood.

Coordination of erythrocytes and leukocytes indices of healthy women and those with gallstone desease are studied through the use of correlation and factor analyses. It is shown that reliable intercommunications becoming apparent with cross-covariation of content and volume characteristics of diverse cells exists between the blood erythrocytes and leukocytes. The correlations are modified and become more various in gall-stone desease.

Литература

1. Клиорин А. И., Тиунов JI. А. Функциональная неравнозначность эритроцитов. Л., 1974.

2. Козинец Г. И., Макаров В. А. Исследование системы крови в клинической практике. М.,1997.

3. Матюшичев В. Б., Шамратова В. Г., Музафарова Д. А. Исследование соотношения количества и объема эритроцитов и лейкоцитов крови человека //Рос. физиол. журн. им. И. М. Сеченова. 2000. № 4. С. 427-431. 4. Мчедлишвили Г. И. Нарушения нормального структурирования кровотока в микрососудах как причина гемореологических расстройств // Физиол. журн. им. И. М. Сеченова. 1996. № 12. С. 41-47. 5. Орлов С. #., Новиков К. Н. Регуляция объема: механизмы, сопряженные клеточные реакции и патофизиологическое значение // Физиол. журн. им. И. М. Сеченова. 1996. № 8-9. С. 1-15.6. ПучинъянД. М. Типы регулирования функционального состояния системы гемостаза // Физиология человека. 1995. № 2. С. 98-105.7. Редчиц Е. Г. Участие полиморфноядер-ных лейкоцитов в патогенезе ишемической болезни сердца // Кардиология. 1990. № 7. С. 115118. 8. Редчиц Е. Г., Парфенов А. С. Реологические своства лейкоцитов и их участие в микроциркуляции крови // Гематол. и трансфузиол. 1989. № 12. С. 40-45.9. Шмидт-Ниельсен К. Размеры животных: почему они так важны? М., 1987.10. Шумилова Т. Е. Влияние лейкоцитов на динамику кровотока в микрососудах мозга крыс// Физиол. журн. им. И. М.Сеченова. 1990. № 4. С. 459466. 11 .La Celle P. Alterations by leucocytes of erythrocyte flow in microchennels // Blood Cells. 1986. N 12. P. 179-189.

Статья поступила в редакцию 15 мая 2006 г.