Физиологические особенности агрегации и цитоархитектоники эритроцитов у здоровых людей, испытывающих в процессе профессиональной деятельности выраженные эмоциональные нагрузки

2016, том 18 [3]

УДК 612.117.2

ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ АГРЕГАЦИИ И ЦИТОАРХИТЕКТОНИКИ ЭРИТРОЦИТОВ У ЗДОРОВЫХ ЛЮДЕЙ, ИСПЫТЫВАЮЩИХ В ПРОЦЕССЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ВЫРАЖЕННЫЕ ЭМОЦИОНАЛЬНЫЕ НАГРУЗКИ

Я.В. Киперман, И.Н. Медведев, Н.В. Кутафина

Курский институт социального образования

(филиал) Российского государственного социального университета, Министерство образования и науки РФ 305029, Курск, Россия

Аннотация: Гемоциркуляция по сосудистому руслу в значительной мере обуславливается реологическими особенностями эритроцитов, формирующимися под действием определенных условий. На агрегацию и цитоархитектонические свойства эритроцитов могут оказывать влияние масса факторов внешней среды, в том числе эмоциональные нагрузки, что нуждается в дополнительном изучении. В исследовании выяснено, что выраженные эмоциональные нагрузки у людей в возрасте 22—35 лет приводят к отрицательной динамике липидного состава эритроцитов, усилению в них перекисного окисления липидов, способствуя уменьшению содержания в кровотоке их дискоидных форм и увеличению обратимо и необратимо измененных их разновидностей. Все это ведет к развитию превалирования потенциала загустения крови над потенциалом ее разжижения, постепенно нарастающему к 35 летнему возрасту.

Ключевые слова: эритроциты, агрегация, цитоархитектоника, первый зрелый возраст, выраженные эмоциональные нагрузки.

Любые проявления процессов жизнедеятельности в организме обеспечиваются у млекопитающих постоянной гемоциркуляцией по всем его сосудам [1; 2]. Очень большую значимость для оптимальности этого процесса имеют реологические особенности основной массы форменных элементов крови [3; 4], в норме порой вступающих во взаимодействие друг с другом [5; 6]. В случае развития па-

тологии в организме они могут нарушаться или изменяться [7] в зависимости от возраста [8; 9] и на фоне различных воздействий на организм [10; 11].

Успешность перемещения крови по микроциркулярному руслу весьма существенно определяется реологическими особенностями эритроцитов — их агрегацией и цитоархитек-тоникой. Замечено, что в норме эритроциты

—--—

Издание зарегистрировано в Федеральной службе по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций

—--—

способны к неактивной агрегации и имеют двояковогнутую форму. Это весьма важно для оптимальности доставки кислорода к тканям в капиллярном русле [1; 4]. Однако на фоне многочисленных средовых воздействий они способны меняться в течение онтогенеза, участвуя порой в процессе формирования различной патологии [9]. Известно, что на различные показатели эритроцитов могут оказывать воздействие целый ряд средовых факторов, в том числе интенсивные нерегулярные и регулярные эмоциональные нагрузки, что требует дополнительного изучения. В этой связи было спланировано и проведено настоящее исследование.

Цель работы. Установить реологические особенности эритроцитов у здоровых лиц 22—35 лет, испытывающих выраженные регулярные эмоциональные нагрузки в ходе трудовой деятельности.

Материалы и методы исследования. Под наблюдением находились группы лиц 22, 25, 30 и 35-летнего возраста, не имевших жалоб и у которых не отмечалось отклонений в объективном статусе и результатах инструментальных и лабораторных методов исследования.

Общее количество обследованных лиц опытной группы составило 106 человек, из них 26 человек 22-летнего возраста, 27 человек 25-летнего возраста, 28 человек 30-летнего возраста и 25 человек 35-летнего возраста, испытывающих в ходе своей трудовой деятельности выраженные эмоциональные нагрузки, не менее чем в течение последних полутора лет (менеджеры отделов сбыта, заработная плата которых зависела от объема продаж). В контрольную группу вошли 88 лиц сходного возраста ведущих обычный образ жизни и регулярно тренирующихся в секции легкой атлетики: 22 человека 22-летнего возраста, 20 человек 25-летнего возраста, 24 человека 30-летнего возраста и 22 человека 35-летнего возраста. По причине отсутствия

между результатами их обследований достоверных различий, значения контроля представлены одной цифрой — средней арифметической.

Уровень интенсивности перекисного окисления липидов (ПОЛ) в плазме наблюдаемых лиц оценивали по содержанию в ней ТБК-активных продуктов набором фирмы «Агат-Мед» и ацилгидроперекисей (АГП) традиционным методом. Антиокислительный потенциал жидкой части крови определяли по ее антиокислительной активности стандартным способом. В отмытых и ресуспен-дированных эритроцитах количественно оценены уровни холестерола (ХС) энзимати-ческим колориметрическим методом набором фирмы «Витал Диагностикум» и общих фос-фолипидов (ОФЛ) по содержанию в них фосфора с последующим расчетом отношения ХС/ОФЛ в эритроцитах. Состояние внутри-эритроцитарного ПОЛ определяли по концентрации малонового диальдегида (МДА) в реакции восстановления тиобарбитуровой кислоты в отмытых и ресуспендированных эритроцитах и содержанию ацилгидропереки-сей. Активность внутриэритроцитарных анти-оксидантных ферментов устанавливали для каталазы и супероксиддисмутазы (СОД). Для исследования цитоархитектоники эритроцитов кровь фиксировали в растворе глютарово-го диальдегида и готовили препарат «раздавленная капля [12]. Количественную оценку соотношения патологических и нормальных форм эритроцитов рассчитывали с помощью индекса трансформации

ИТ = (ОД + НД) / Д,

где Д — процент дискоцитов; ОД — процент обратимо деформированных эритроцитов; НД — процент необратимо деформированных эритроцитов.

Для более детальной оценки морфологии эритроцитов рассчитывали еще 3 показателя. Индекс обратимой трансформации (ИОТ),

—--—

,—> 2 ~—'

Издание зарегистрировано в Федеральной службе по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций

—---

индекс необратимой трансформации (ИНОТ), индекс обратимости (ИО):

ИОТ = ОД/Д.

ИНОТ = НД/Д.

ИО = ОД/НД.

Агрегацию эритроцитов определяли с помощью светового микроскопа, путем подсчета в камере Горяева количества агрегатов эритроцитов, агрегированных и неагрегиро-ванных эритроцитов во взвеси отмытых эритроцитов [12]. Агрегацию эритроцитов определяли прямым оптическим методом с вычислением среднего размера агрегата (СРА): СРА = СЭА / КА,

где СЭА — сумма всех эритроцитов в агрегате; КА — количество агрегатов.

Рассчитывали показатель агрегации (ПА): ПА = (СРА * КА + КСЭ) / (КА+ КСЭ), где КСЭ — количество свободных эритроцитов.

Определяли процент неагрегированных эритроцитов (ПНА):

ПНА = (КСЭ • 100) / (СРА • КА + КСЭ).

Регистрация у обследованных учитываемых параметров в каждой возрастной группе проводилась однократно. Статистическая обработка полученных результатов осуществлялась с использованием ^критерия Стью-дента и корреляционного анализа.

Результаты исследования и их обсуждение. У взятых в исследование 22-летних людей, испытывавших регулярные выраженные эмоциональные нагрузки, уровень ТБК-актив-ных продуктов в жидкой части крови равнялся 3,94 ± 0,22 мкмоль/л с тенденцией к увеличению до 30 лет, а с 30 лет с достоверным нарастанием, достигая 5,18 ± 0,49 мкмоль/л у лиц 35-летнего возраста (р < 0,01). Количество АГП в группах обследованных достоверно нарастало (р < 0,01) по мере увеличения возраста, в целом на 27,3%. Выявленный

рост пероксидации был возможен в результате прослеживающейся до 25 лет тенденции к ослаблению, а к 30 годам и старше достоверного понижения антиоксидантных возможностей организма взятых в исследование — их антиоксидантный потенциал плазмы снижался с 29,8 ± 0,29% у 22-летних до 24,7 ± ± 0,44% у 35-летних (р < 0,01).

У 22-летних обследованных в составе мембран эритроцитов в среднем содержалось холестерина и ОФЛ 0,92 ± 0,030 мкмоль/1012эр. и 0,73 ± 0,034 мкмоль/1012эр., соответственно, при уровне соотношения ХС/ОФЛ в эритроцитах 1,26 ± 0,019, что считается оптимальным для функционирования их мембран [3; 8]. К 25 годам у обследуемых отмечена явная тенденция к повышению в мембранах их эритроцитов ХС и снижению ОФЛ. Это обусловило рост соотношения ХС/ОФЛ, который достиг уровня достоверности к 30 годам (градиент ХС/ОФЛ суммарно возрос на 25,0%) с дополненным увеличение соотношения ХС/ОФЛ эритроцитов на 9,7% к 35 годам. Данные обстоятельства способствовали нарастанию уровня в них ПОЛ, что во многом ухудшало реологические характеристики эритроцитов, затрудняя у наблюдаемой категории людей процесс микроциркуляции по мере увеличения хронологического возраста.

Уровень АГП в эритроцитах обследованных людей, испытывающих выраженные эмоциональные нагрузки в возрасте 22 лет составлял 3,04 ± 0,28 Д,233/1012эр., претерпевал тенденцию к увеличению к 25 годам, достигнув статистической значимости у 30-летних обследованных (3,87 ± 0,31 Дг33/1012эр.) и дополнительно нарастал у 35-летних на 24,1%. При этом количество МДА в эритроцитах испытывал аналогичную динамику к увеличению, превышая у 35-летних обследованных его количество у 22-летних на 45,2%.

Возраст связанное повышение уровня ПОЛ в эритроцитах наблюдаемых людей в те-

—--—

~ 3 ~

Издание зарегистрировано в Федеральной службе по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций

—--—

чение первого зрелого возраста, испытывающих выраженные эмоциональные физические нагрузки в ходе трудовой деятельности, стало возможным вследствие ослабления у них их антиоксидантной защиты о чем судили по активности каталазы и супероксид-дисмутазы. Их уровни в эритроцитах обследованных лиц в более молодом возрасте имели тенденцию к ослаблению, а у лиц в возрасте 30 лет и старше, достоверно уменьшались. Общая выраженность понижения активности этих ферментов в течении оцениваемого возрастного периода составляла в целом 24,2% и 14,1%, соответственно.

У включенных в исследование лиц, испытывающих выраженные эмоциональные нагрузки, выявлено по мере увеличения возраста постепенное снижение в потоке крови

количества дискоцитов. К 35-летнему возрасту их уменьшение по сравнению с 22 годами, составляло 15,4%. Это сопровождалось нарастанием ИТ: с 0,19 ± 0,012 у 22-летних до 0,38 ± 0,015 (p < 0,01) в группе 35-летних (табл.). В опытной группе найдено также возраст-зависимое увеличение количества обратимо измененных эритроцитов с 10,6 ± ± 0,25% в наиболее молодой группе до 15,5 ± ± 0,31% у 35-летних обследованных. Рост содержания обратимо измененных эритроцитов у включенных в исследование, испытывающих выраженные эмоциональные нагрузки, определил динамику ИОТ, увеличивающегося между 22 и 35 годами в 1,6 раза (р < 0,01).

Таблица

Цитоархитектоника и агрегация эритроцитов у лиц первого зрелого возраста, испытывающих выраженные эмоциональные нагрузки в ходе трудовой деятельности

Показатели Обследованные, испытывающие выраженные эмоциональные нагрузки, M ± m, n = 106 Контроль, M ± m, n = 88

22 года, n = 26 25 лет, n = 27 30 лет, n = 28 35 лет, n = 25

Дискоциты, % 83,8 ± 0,40 80,2 ± 0,49* 77,2 ± 0,39** 72,6 ± 0,45** 86,3 ± 0,16

Обратимо изм. эритроциты, % 10,6 ± 0,25 12,6 ±0,32* 13,3 ±0,34** 15,5 ± 0,31** 9,5 ± 0,24

Необратимо изм. эритроциты, % 5,4 ± 0,20 7,2 ± 0,27* 9,3 ± 0,24** 11,9 ± 0,28** 4,8 ± 0,28

Индекс трансформации 0,19 ± 0,012 0,25 ±0,014* 0,29 ±0,017** 0,38 ± 0,015** 0,16 ± 0,019

Индекс обратимой трансформации 0,13 ± 0,003 0,16 ±0,04* 0,17 ±0,008* 0,21 ± 0,006** 0,11 ±0,012

Индекс необратимой трансформации 0,06 ± 0,005 0,09 ± 0,008* 0,12 ±0,005** 0,16 ± 0,009** 0,05 ±0,010

Индекс обратимости 2,00 ± 0,07 1,75 ±0,08* 1,73 ±0,09** 1,30 ± 0,10** 2,00 ±0,012

Сумма всех эритроцитов в агрегате 40,8 ± 0,12 43,2 ±0,13* 46,9 ±0,14** 52,8 ± 0,11** 36,6 ± 0,06

Количество агрегатов 8,8 ± 0,12 10,2 ±0,14* 13,4 ±0,11** 16,8 ± 0,14* 8,1 ±0,12

Количество свободных эритроцитов 258,3 ± 0,27 245,2 ± 0,37* 212,4 ±0,35** 178,3 ± 0,41** 244,5 ± 0,45

Показатель агрегации 1,12 ± 0,011 1,13 ±0,009 1,14 ±0,012* 1,18 ± 0,016* 1,11 ±0,016

—--—

— 4 —

Издание зарегистрировано в Федеральной службе по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций

—---

Таблица

Показатели Обследованные, испытывающие выраженные эмоциональные нагрузки, М ± т, п = 106 Контроль, M ± m, n = 88

22 года, n = 26 25 лет, n = 27 30 лет, n = 28 35 лет, n = 25

Процент не агрегированных эритроцитов 86,4 ± 0,14 85,1 ±0,19 81,9 ±0,22** 77,4 ± 0,19** 86,9 ±0,18

Средний размер агрегата, клеток 4,6 ± 0,06 4,2 ± 0,04 3,5 ±0,08** 3,1 ± 0,07** 4,4 ±0,14

Условные обозначения: достоверности различий опытной группы и контроля: * р < 0,05, ** р < 0,01.

При этом у людей, испытывающих выраженные эмоциональные нагрузки, количество необратимо измененных эритроцитов неуклонно нарастало с 5,4 ± 0,20% в 22 года до 11,9 ± 0,28%, сопровождаясь ростом ИНОТ в 2,6 раза. У обследованных лиц, составивших опытную группу, по мере повышения хронологического возраста ИО постепенно снижался. Его суммарная депрессия к 35 годам составляла 1,53 раза, что являлось следствием нарастания числа измененных эритроцитов с возрастанием удельного веса необратимо измененных форм эритроцитов.

На фоне повышения хронологического возраста у обследованных найдено также увеличение суммы эритроцитов в агрегате и количества агрегатов при снижении величины свободно лежащих эритроцитов. Это сопровождалось понижением СРА к 35 годам в 1,48 раза (см. табл.).

Сходная направленность динамики отмечена для ПА, достигшего к 35-летнему возрасту у обследованных 1,18 ± 0,016, суммарно увеличившись с 22 лет на 5,3%. Это сопровождалось постепенным снижением ПНА, выраженность которого за первый зрелый возраст составила 11,6%.

Проведенный корреляционный анализ выявил у 35-летних обследованных опытной группы наличие отрицательных корреляци-

онных связей средней силы между уровнем дискоцитов и ПА (г = -0,52, р < 0,01), СРА (г = -0,47, р < 0,05). Очевидно, усиление агрегации эритроцитов и СРА у наблюдаемых происходило при увеличении трансформации эритроцитов в обратимые и необратимые формы. На это указывали установленные прямые корреляционные связи между данными показателями. Так, ПА достоверно коррелировал с ИТ (г = +0,52, р < 0,05), ИОТ (г = = +0,36), ИНОТ (г = +0,34). СРА прямо коррелировал с ИТ (г = +0,50, р < 0,05), ИОТ (г = = +0,32), ИНОТ (г = +0,38, р < 0,05).

Выводы

1. В случае регулярных выраженных эмоциональных нагрузок у здоровых людей между 22—35 годами отмечается отрицательная динамика липидного состава красных кровяных телец и усиление в них ПОЛ.

2. Постоянные эмоциональные нагрузки ведут у здоровых лиц первого зрелого возраста к снижению содержания в их крови эрит-роцитов-дискоцитов, повышению обратимо и необратимо измененных их форм и усилению агрегации.

ЛИТЕРАТУРА

1. Кузник Б.И. Клеточные и молекулярные механизмы регуляции системы гемостаза в норме и патологии. Чита: Экспресс-издательство, 2010.

—--—

— 5 —

Издание зарегистрировано в Федеральной службе по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций

2. Макурина О.Н. Агрегация и цитоархи-тектоника эритроцитов у взрослых крыс // Ветеринария, зоотехния и биотехнология. 2015. № 4. С. 57—61.

3. Глаголева Т.И. Способность к агрегации эритроцитов, тромбоцитов и лейкоцитов у новорожденных телят // Ветеринарный врач. 2015. № 3. С. 49—53.

4. Кутафина Н.В. Основы функционально-биохимических свойств тромбоцитов // Теоретические и прикладные проблемы современной науки и образования. Материалы Международной научно-практической конференции. 2015. С. 116— 119.

5. Макурина О.Н. Биохимические и реологические свойства эритроцитов у взрослых крыс-самцов // Ветеринария, зоотехния и биотехнология. 2015. № 8. С. 19—23.

6. Нагибина Е.В., Завалишина С.Ю. Особенности цитоархитектоники и агрегации эритроцитов у детей 7—8 лет со сколиозом на фоне регулярных занятий плаванием // Вестник РУДН. Серия «Экология и безопасность жизнедеятельности». 2013. № 1. С. 30—34.

7. Sizov А.А., Zavalishina S.J. Russian Criminal Legislation in Prevention of Sexually Transmitted

Diseases in the Territory of the Russian Federation // Biology and Medicine (Aligarh). 2015, 7(5): BM-142-15, 5 pages.

8. Завалишина С.Ю., Нагибина Е.В. Динамика микрореологических особенностей эритроцитов у детей 7—8 лет со сколиозом на фоне лечебной физической культуры и массажа // Технологии живых систем. 2012. Т. 9. № 4. С. 29—33.

9. Макаров В. А., Горбунова Н.А. Гемостаз и реология крови. М.: Триада-Фарм, 2003.

10. Киперман Я.В., Завалишина С.Ю., Кута-фина Н. В. Активность кровяных пластинок у молодых людей под действием умеренных регулярных физических нагрузок // Современные проблемы науки и образования. 2014. № 6. С. 1413.

11. Medvedev I.N., Savchenko A.P., Kiper-man Ya.V. Dynamics of the Intravascular Activity of Platelets in Young Men with High Normal Blood Pressure Regularly Practicing Physical Activity // Biology and Medicine (Aligarh). 2015, 7:1 BM-069-15.

12. Медведев И.Н., Савченко А.П., Завалишина С.Ю. и др. Методические подходы к исследованию реологических свойств крови при различных состояниях // Российский кардиологический журнал. 2009. № 5. С. 42—45.

PHYSIOLOGICAL CHARACTERISTICS AND CYTOARCHITECTONICS AGGREGATION OF RED BLOOD CELLS IN HEALTHY PEOPLE EXPERIENCING IN THE PROCESS OF PROFESSIONAL ACTIVITY, EXPRESSED EMOTIONAL STRESS

Ya. V. Kiperman, I.N. Medvedev, N. V. Kutafina

Kursk Institute of Social Education

of the Russian State Social University,

Ministry of Education and Science of the Russian Federation

305029, Kursk, Russia

Annotation. Haemocirculation on the vascular bed to a large extent is caused by the rheological characteristics of red blood cells, formed under the influence of certain conditions. On the aggregation and cytoarchitectonic properties of red blood cells may be influenced by many factors of the environment, including the emotional load

— 6 —

Издание зарегистрировано в Федеральной службе по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций

—--—

that needs further study. The study found that the expression of emotional stress in people aged 22—35 years lead to negative dynamics of the lipid composition of red blood cells, strengthening them in lipid peroxidation, contributing to a decrease in the content in the blood of their discoid shape and the increase is reversible and irreversible changes in their species. All this leads to the development potential of the prevalence of blood thickening on its liquefaction potential, gradually rising to 35 years of age.

Key words: erythrocytes, aggregation, cytoarchitectonics, the first mature age, expressed the emotional load.

REFERENCES

1. Kuznik B.I. Cellular and molecular mechanisms of regulation of the hemostatic system in health and disease. Chita: Jekspress-izdatel'stvo, 2010. 832 p. (in Russian).

2. Makurina O.N. Aggregation and Cytoarchi-tectonics red blood cells in adult rats. Veterinarija, zootehnija i biotehnologija, 2015, no. 4, pp. 57—61 (in Russian).

3. Glagoleva T.I. The ability to aggregation of erythrocytes, platelets and white blood cells in newborn calves. Veterinarnyj vrach, 2015, no. 3, pp. 49— 53 (in Russian).

4. Kutafina N.V. Basics of functional and biochemical properties of platelets. V sbornike: Teore-ticheskie i prikladnye problemy sovremennoj nauki i obrazovanija. Materialy Mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii, 2015, pp. 116—119 (in Russian).

5. Makurina O.N. Chemical and rheological properties of erythrocytes in adult male rats. Veterinarija, zootehnija i biotehnologija, 2015, no. 8, pp. 19—23 (in Russian).

6. Nagibina E.V., Zavalishina S.Yu. Features cytoarchitectonics and aggregation of red blood cells in children 7—8 years old with scoliosis on a background of regular swimming sessions. Vestnik RUDN serija «Jekologija i bezopasnost' zhiznedejatel'nosti», 2013, no. 1, pp. 30—34 (in Russian).

7. Sizov А.А., Zavalishina S.J. Russian Criminal Legislation in Prevention of Sexually Transmitted Diseases in the Territory of the Russian Federation. Biology and Medicine (Aligarh) 2015, 7(5): BM-142-15, 5 pages.

8. Zavalishina S.Yu., Nagibina E.V. The dynamics of microbiological characteristics of red blood cells in children 7—8 years old with scoliosis on a background of medical physical training and massage. Tehnologii zhivyh system, 2012, vol. 9, no. 4, pp. 29—33 (in Russian).

9. Makarov V.A., Gorbunova N.A. Hemostasis and blood rheology. Moskva, «Triada-Farm», 2003. (in Russian).

10. Kiperman Ja.V., Zavalishina S.Yu., Kuta-fina N.V. The activity of platelets in young people under the influence of moderate regular exercise. Sovremennye problemy nauki i obrazovanija, 2014, no. 6, p. 1413 (in Russian).

11. Medvedev I.N., Savchenko A.P., Kiperman Ya.V. Dynamics of the Intravascular Activity of Platelets in Young Men with High Normal Blood Pressure Regularly Practicing Physical Activity. Biology and Medicine (Aligarh) 2015, 7:1 BM-069-15.

12. Medvedev I.N., Savchenko A.P., Zavalishina S.Yu. Methodological approaches to the study of rheological properties of blood at various conditions. Rossijskij kardiologicheskij zhurnal, 2009, no. 5, pp. 42—45 (in Russian).

РЕЦЕНЗЕНТЫ:

Громнацкий Николай Ильич — доктор медицинских наук, профессор, профессор кафедры терапии № 2 Курского государственного медицинского университета Министерства здравоохранения РФ

Жукова Лариса Алексеевна — доктор медицинских наук, профессор, зав. кафедрой эндокринологии и диабетологии Курского государственного медицинского университета Министерства здравоохранения РФ

—--—

Издание зарегистрировано в Федеральной службе по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций