Сетевое издание

Международный студенческий научный вестник

ISSN 2409-529X

ВВЕДЕНИЕ.

По данным литературных источников хорошо известно об использовании пониженного барометрического давления с целью восстановления нормального физиологического состояния после перенесенных стрессов, не адекватных для организма физических перегрузок или лечения множества патологических состояний от бронхиальной астмы, сердечно-сосудистых заболеваний, заболевания желудочного тракта до нарушения обмена веществ и психоневрологии, а также нарушения репродуктивной функции [1]. Пребывание в барокамере сопровождается действием на организм ряда факторов - снижение парциального давления кислорода [2], пониженного барометрического давления, падение растворимости газов, в частности , азота. Придается особое значение адаптивному влиянию на организм гипоксической гипоксии [3,4]. С позиций диагностических значений в условиях пребывания организма в разреженной атмосферной среде широко применяются на практике и исследования гематологических показателей [5,6].

В данной работе целью ставилось определение морфометрических изменений в эритроцитах в условиях барокамерной гипоксии. При этом решались следующие задачи:

1. Установление параметров диаметра и радиуса эритроцитов и ретикулоцитов при гипоксической гипоксии.

2. Определение диапазона состояния сфероцитоза и планоцитоза в условиях нормы и кислородного голодания.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 

В качестве материала использовались эритроциты кроликов породы " Шиншилла". Было предпринято изучение различных размеров эритроцитов: диаметр, объем и толщина в условиях пребывании в барокамере при разрежении воздуха соответствующем 5-7 тыс. м. высоты в течение 24 часов. Исследование морфологических изменений эритроцитов проводилось в исходном состоянии, а также разные сроки пребывания в камере (3,7,12,24 часа) и после пребывания в барокамере - на 1,2,3,4,5 сутки.. Была составлена сводная эритроцитограмма, где приводились средний диаметр эритроцитов, процентное содержание, условно взятых для кроликов нормоцитов (от 6 мк до 7 мк), макроцитов (от 7,1 мк до 8,4 мк ) и микроцитов (от 4,8 мк до 5,9 мк ), а также величины наблюдаемого при этом анизоцитаза. Средний объем эритроцитов находили с помощью следующей формулы: Х 10 .

Средняя толщина эритроцитов определялось по формуле: Т= , где Т - средняя толщина эритроцита, V- средний объем эритроцита, Пr2 – средняя площадь эритроцита, r - средний радиус эритроцита.

Показатель планоцитоза определялся по формуле , где СДЭ - средний диаметр эритроцитов, Т - средняя толщина эритроцитов [7].

Установление статистической достоверности различий количественных показателей проводилось параметрически по t– критерию Стьюдента по программе М. Exell («Cтатистика»).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ 

Значимость исследования морфометрических данных эритроцитов определяется непосредственным влиянием их на текучесть, вязкость крови и скорости оседания эритроцитов (СОЭ). Исходя из этого, в данной работе было предпринято изучение размеров эритроцитов. Измерялись диаметр, объем и толщина в нормальных и экспериментальных условиях в динамике. Была составлена сводная эритроцитограмма, где приводились средний диаметр эритроцитов, процентное содержание, условно взятых для кроликов нормоцитов (от 6 мк до 7 мк), макроцитов (от 7,1 мк до 8,4 мк ) и микроцитов (от 4,8 мк до 5,9 мк ), а также величины наблюдаемого при этом анизоцитаза. Измерение диаметров эритроцитов с последующим выведением сводного среднего арифметического значения показывало, что непосредственно перед опытом последнее равняется 6,6 мк. Сводное процентное содержание нормоцитов составляло 69,2, макроцитов - 13,3, микроцитов – 17,5. Наблюдаемый при этом анизотоз находился в пределах 2,9 мк. (рис. 1).

Рис. 1. Средний диаметр и величина анизоцитоза эритроцитов и ретикулоцитов в условиях барокамерной гипоксии и послеопытный период.

Ряд 1. Средний диаметр эритроцитов.

Ряд 2 . Средняя величина анизоцитоза эритроцитов.

Ряд 3. Средний диаметр ретикулоцитов.

Ряд 4. Средняя величина анизоцитоза ретикулоцитов.

1- Исходный уровень.

2- Через 3 часа пребывания в барокамере.

3- Через 7 часов пребывания в барокамере.

4- Через 12 часов пребывания в барокамере.

5- Через 24 часа пребывания в барокамере.

6-На 1 сутки после опыта.

7- На 2 сутки после опыта.

8- На 3 сутки после опыта.

9- На 4 сутки после опыта.

10- На 5 сутки после опыта.

С целью графического выражения происходящих изменений со стороны размеров эритроцитов при воздействии кислородной недостаточности, были составлены сводные эритроцитометрические кривые Прайс – Джонса в норме и в условиях эксперимента.

Эритроцитометрическая кривая, построенная по средним показателям диаметра эритроцитов непосредственно перед опытом, характеризовалась относительно ровными склонами и наличием одного «пика», достигающего по вертикали «26,6 %» (числа эритроцитов). Основание кривой по горизонтали занимало от 5,1 мк по 8,6 мк. «Пик» кривой по диаметру эритроцита соответствовал 6,6 мк. Если начало кривой по вертикали соответствовало «1,7», то конец - «1,2».

В первые часы гипоксии отмечалось снижение размеров эритроцитов. Так, после 3-часового пребывания кроликов в камере, как показывает сводная эритроцитограмма, средний диаметр эритроцитов математически значимо уменьшился до 6,2 мк. Также наблюдалось достоверное уменьшение количества нормоцитов и микроцитов до уровня 66,3% и 15,2% соответственно. Число макроцитов, наоборот, увеличивалось и составляло - 18,5%. Однако, некоторое увеличение содержания макроцитов и уменьшение числа микроцитов, с одной стороны, и понижение среднего диаметра эритроцитов, с другой, на первый взгляд создает противоречивое представление. Но, если учесть, что, во-первых, группа макроцитов и микроцитов содержит эритроциты с известной вариацией диаметра, среди которых могло увеличиться содержание клеток с малыми диаметрами, а также, во-вторых, что произошло уменьшение процентного содержания нормоцитов, и при этом возможен аналогичный сдвиг размеров внутри группы их, становится ясным необоснованность предполагаемого выше противоречия. Мало того, такое обстоятельство, наоборот, показывает, что различные графы эритроцитограммы не дублируют одни и те же стороны, а отражают изменения размеров эритроцитов различных уровней и тем самым дают более полное представление об этом процессе.

В последующем происходило некоторое повышение размеров эритроцитов. При исследовании через 7 часов при гипоксии средний диаметр их составлял 6,5мк., который, однако, не имел статистический значимый характер. Число нормоцитов, продолжаясь уменьшаться, достигло 62,4% (P < 0,05). Содержание макроцитов и микроцитов, наоборот, продолжало увеличиваться и составляло соответственно 19,9% и 17,7% (P < 0,05).

Через 12 часов пребывания в условиях гипоксии наблюдалось дальнейшее увеличение размеров эритроцитов Cредний диаметр их равнялся 7,1мк. (P < 0,05). Продолжалось увеличение количества макроцитов (23,3%) и микроцитов (18,1%), а число нормоцитов все более уменьшалось (P < 0,05).

К концу опыта, т.е. через 24 часа пребывания животных в камере, изменения со стороны диаметра эритроцитов все более углублялись в таком же направлении. Сводный средний диаметр равнялся 7,4мк. (P < 0,05). Нормоцитов стало - 29,6% , микроцитов - 24,3% (P < 0,05).

Таким образом, в процессе опыта, в основном, наблюдалось увеличение диаметра эритроцитов, а также повышение процентного содержания макроцитов и микроцитов соответственно уменьшение относительного числа нормоцитов.

Со стороны диапазона вариации диаметра необходимо отметить, что заметный анизоцитоз наблюдался только через 12 часов (3,6 мк) в условиях гипоксии (P < 0,05).

На первые сутки постэкспериментального периода имело место дальнейшее нарастание описываемых изменений. Сводный средний диаметр равнялся 7,6 мк. (P < 0,05). нормоциты составляли 41,2 %, макроциты - 36,2%, микроциты - 32,6 % (P < 0,05). В последующем, наблюдалась тенденция постепенного возвращения описываемых показателей в исходное состояние. Исследование на вторые сутки после опыта показало начинающееся уменьшение диаметра эритроцитов, однако, сохранялась статистически значимая разница по сравнению с исходным уровнем. Средний диаметр равнялся 7,3 мк. (P < 0,05). Число нормоцитов стало увеличиваться и в этот срок равнялось 48,8 % (P < 0,05). Соответственно процентное содержание макроцитов и микроцитов начало уменьшаться; макроциты составляли 19,8 % (P < 0,05)., а микроциты 31,4% (P < 0,05). Измерения на 3 и 4 сутки послеопытного периода показывали последовательные стадии нормализации приводимых показателей. Полное возвращение к исходному уровню происходило на пятые сутки. Со стороны степени анизоцитоза в потэкспериментальный период отмечалось постепенное уменьшение вариации диаметров эритроцитов. Если на 1 сутки после опыта степень анизоцитоза находилась в пределах 3,7мк., то на пятые сутки послеопытного периода в среднем составляла 3,1% мк.

Эритроцитометрическая кривая, составленная через 24 часа воздействия гипоксии, имела по сравнению с таковой в норме целый ряд отличий. Эти отличия прежде всего заключались в том, что «пик» кривой заметно переместился по горизонтали вправо, что указывало на увеличение среднего диаметра эритроцитов, а также расширилось основание кривой вследствие более выраженного при гипоксии величины анизоцитоза. «Пик» кривой соответствовал по горизонтали 7,8 мк, а основание кривой в целом находилось в пределах 5,1 мк.-11,0 мк. Кроме того, по склонам кривой отмечались довольно частые зубцы, указывающие на более выраженное количественное различие эритроцитов различного диаметра в условиях воздействия гипоксии. Начало кривой по вертикали соответствовало «11,8 %» (числу эритроцитов), что указывало на увеличение относительного количества микроцитов; а конец –«6,2 %» (то есть количеству наиболее крупных эритроцитов).

Таким образом, эритроцитометрическая кривая Прайс_Джонса при гипоксии в отличие от нормы, в основном, показала увеличение среднего диаметра эритроцитов и более выраженный анизоцитоз.

Исходный уровень перед экспериментом сводного среднего объема эритроцитов равнялся 61,9 мк3 (табл. 1). При обследовании крови через 3 часа опыта отмечалось некоторое уменьшение сводного среднего объема эритроцитов (59,9 мк3, P < 0,05).

Таблица 1

Морфометрические показатели красной крови в (M±m. n-10) 

Примечание. * - P<0,05. ** - P<0,001.Сопоставление производилось с исходным уровнем

В последующие сроки эксперимента средний объем эритроцитов снова принимал исходные уровни, а концу опыта, то есть после 24-часового пребывания животных в камере описываемый показатель оказывался выше исходного уровня (68,1 мк3 P < 0,05).

Постэкспериментальный период характеризовался довольно высокими показателями объема эритроцитов. В первые сутки после опыта сводный средний объем эритроцитов равнялся 63,6 мк3. (P < 0,05). На вторые сутки послеопытного периода этот показатель достиг максимальных выражений и был равен 75,0 мк3(P < 0,05).. В последующем отмечалась тенденция постепенного снижения среднего объема эритроцитов. На 3 и 4 сутки после опыта сводные значения последних соответственно равнялись 71,5 мк 3 и 63,4 мк3(P < 0,05).

Следовательно, повышенный объем эритроцитов наблюдался и после пребывания животных в барокамере - в течение около 4 суток.

ВЫВОДЫ

1.Под действием барокамерной гипоксии у кроликов были отмечены математически значимые сдвиги в размерах эритроцитов. Через 3 часа наблюдалось снижение среднего диаметра эритроцитов, повышение средней толщины, величины анизоцитоза и как результат был регистрирован сфероцитоз со стороны эритрона.

2. Через 7 часов действия на организм низкого парциального давления кислорода изучаемые морфометрические показатели в основном вернулись к исходному уровню.

3.Через 12, 24 часа пребывания в камере у животных происходило повышение среднего диаметра и снижение средней толщины эритроцитов, наступил планоцитоз. Состояние планоцитоза отмечалось и на 1 и 2 сутки после опыта.

3.Таким образом, изменения эритроцитомерических показателей в условиях барокамерной гипоксии носили волнообразный характер: первые часы пребывания в барокамере происходило снижение, затем - возвращение к исходному уровню, а после 12 часов повышение величин исследуемых параметров. А на 4, 5 сутки эти показатели вернулись к исходному состоянию.

4. В механизме наблюдаемых сдвигов со стороны эритроцитов, очевидно, в первых часах пребывания в барокамере происходил перераспределительный процесс в циркулирующей крови, а в последующие сроки - активация эритроцитопоэза. Через 4-5 суток после действия гипоксической гипоксии пролиферативный процесс в красном костном мозге приобрел исходное перед началом опыта состояние.

5.Планоцитоз отражает позитивный адаптивный признак, который увеличивает функционирующую поверхность эритроцитов, способствует к снижению вязкости крови и к повышению ее текучести, к уменьшению величины СОЭ, а также является позитивный сдвиг в реологических свойствах циркулирующей крови.