Кислотная и осмотическая резистентность эритроцитов

Камилов Р.Ф., Шакиров Д.Ф., Кудрявцев В.П.

КИСЛОТНАЯ И ОСМОТИЧЕСКАЯ РЕЗИСТЕНТНОСТЬ ЭРИТРОЦИТОВ

ГОУ ВПО «Башкирский государственный медицинский университет Росздрава», г. Уфа

Продукты производства нефтехимической, химической и нефтеперерабатывающей промышленности, проникая респираторным путём в организм, несомненно, оказывают влияние на клеточные мембраны и, в первую очередь, эритроцитарные. Их воздействие, по-видимому, может изменять морфофункциональные свойства мембран эритроцитов и вызывать сдвиги в состоянии кислотной и осмотической резистентности эритроцитов.

Материалы и методы. Изучение кислотной и осмотической резистентности эритроцитов проведено у 295 работников, контактирующих с ароматическими и хлорированными углеводородами и органическими

растворителями. Возраст обследованных от 20 до 50 лет, по профессиям операторы, машинисты, слесари и лаборанты-женшины.

Кровь для исследования брали из кубитальной вены в центрифужную пробирку с гепарином. Часть крови использовали для выделения количества эритроцитов и изучения их осмотической стойкости, а другая для определения кислотной резистентности. После центрифугирования и декантирования плазмы эритроциты исследовали.

Осмотическую резистентность эритроцитов (ОРЭ) изучали по методу Waugh и Asherman (1938) в модификации Н. Л. Василевской (1955) и Cohen (1958) путём определения оптической плотности растворов гемоглобина, получаюшихся в результате разрушения эритроцитов в серии гипотонических растворов хлорида натрия, позволяюшей получить кривые динамики гемолиза.

Определение кислотной резистентности эритроцитов (КРЭ) проводили методом эритрограмм, предложенным И. И. Гительзоном и И. А. Терсковым (1959). Для исследования кислотной резистентности в фотометрическую кювету вносили 4 мл физиологического раствора, содержашего 0,004 М НС1 и 0,02 мл эритроцитов. Первые показания экстинкции снимали ровно через 30 секунд после внесения эритроцитов. Затем через каждые 30 секунд снимали показания до прекрашения уменьшения экстинкции. По полученным величинам строили кислотные эритрограммы.

Все обследуемые были разделены на 3 группы с учётом интенсивности воздействия химических загрязнителей: 1-я группа - работаюшие на заводе вне контакта с химическими вешествами в течение пяти лет; 2-я группа - рабочие, имеюшие контакт с

химическими веществами, с периодичностью воздействия 2-3 раза в неделю в течение 3-х лет (группа риска); 3-я группа - рабочие, имеющие с ними постоянный контакт в течение 3-5 лет; контрольную группу составили лица, не связанные в своей профессиональной деятельности с химическим производством.

Статистическую обработку результатов исследований проводили с использованием пакета программ «Statgraphics».

Результаты и обсуждение. Исследования, проведённые у лиц, подвергшихся в процессе профессиональной деятельности воздействию химических загрязнителей показывают, что эритроциты обследуемых обладают повышенной резистентностью к кислотному гемолизу. Она выражается в уменьшении процента гемолизированных эритроцитов на раннем этапе (2,5-4,0 мин) по сравнению с контролем, а на более позднем этапе экспозиции (5-6 мин) в их увеличении. Суммарно на эритрограммах это проявляется смещением пика наибольшего лизиса эритроцитов вправо, т.е. в сторону повышения кислотной резистентности. КРЭ вполне закономерно изменяется в зависимости от стажа. Наибольшую резистентность проявляют эритроциты у лиц 2-й группы (стаж 0-3 года), где число статистически достоверно отличающихся показателей КРЭ от контроля возрастает до 9. В 3-й группе (стаж 3-5 лет) происходит некоторое снижение показателей КРЭ и число статистически различимых величин становится 5, в то время как в 1-й группе она равна 1 (табл. 1).

В воздухе рабочей зоны [3] постоянно присутствуют в значительных концентрациях химические загрязнители, и можно предположить, что эти вещества оказывают влияние на мембрану

Т аблица1

Кислотная резистентность эритроцитов у обследуемых групп___________

Время экспозиции

0,5 1,6±0,2 1,7±0,2 1,6±0,2 1,8±0,2 1,8±0,2

1,0 1,8±0,2 2,0±0,3 1,8±0,2 2,2±0,4 2,0±0,4

1,5 2,4±0,4 1,9±0,2 2,0±0,4 1,8±0,2 2,0±0,4

2,0 4,6±0,6 3,4±0,1** 3,8±0,6 3,1±0,3** 3,3±0,6

2,5 9,4±0,9 7,4±0,4* * 8,7±0,3 6,2±0,9** 7,5±0,8

3,0 15,1±1,2 12,2±0,7** 13,6±0,5 10,5±1,5** 12,4±0,7*

3,5 18,5±1,6 14,5±1,0** 15,3±0,7* 13,4±1,3** 14,7±1,1*

4,0 16,2±1,1 13,2±0,8** 14,9±0,6 12,6± 1,1** 12,2±1,7*

4,5 12,4±1,0 13,4±0,8 13,1±1,1 11,9±0,8 15,1±1,6

5,0 8,7±0,8 10,5±0,4** 9,8±0,9 11,5±0,8** 10,2±1,2

5,5 5,1±0,5 8,7±0,9*** 6,3±0,7 10,1±1,5*** 9 7± 1 1** *

6,0 2,6±0,4 5,1±0,6*** 3,1±0,4 6,4±0,6*** 5,9±0,8***

6,5 1,5±0,3 2,5±0,3** 2,2±0,5 2,7±0,4* * 2,5±0,6

7,0 0,7±0,2 1,1±0,4 0,8±0,3 1,4±0,5 1,1±0,3

7,5 0,4±0,1 0,6±0,2 0,5±0,2 0,7±0,2 0,6±0,2

8,0 0,2±0,1 0,3±0,1 0,2±0,1 0,4±0,2 0,3±0,1

8,5 0,1±0,0 0,1±0,0 0,1±0,0 0,1±0,0 0,1±0,0

9,0 0,1±0,0 0,1±0,0 0,1±0,0 0,1±0,0 0,1±0,0

Примечание. Здесь и в таблице 2 Р-статистически значимо по сравнению с контрольной группой

Т аблица 2

Количество разрушенных эритроцитов (млн/мм3) у обследуемых групп________

Показатель Контрол. группа 1-я группа

Общее количество эритроцитов 4,4±0,10 4,6±0,11 4,5±0,10 4,3±0,09

Количество разрушенных эритроцитов 2,4±0,10 2,4±0,08 3,8±0,11 * 3,2±0,10*

эритроцитов и понижают их чувствительность к кислотному гемолизу. Подобные изменения КРЭ могут свидетельствовать, что в первые годы работы в условиях производства происходят наиболее существенные сдвиги, отражающие реакции приспособления к вредным производственным факторам, в то время как при длительном контакте, по всей вероятности, происходит адаптация к вредностям производства. Эти колебания могут быть связаны либо прямым воздействием химических загрязнителей на мембрану эритроцитов, что может привести к изменению химического состава липидов мембраны, либо на ферменты, участвующие в поддержании физиологического уровня перекисного окисления липидов, или на ферменты, обеспечивающие нормальную проницаемость мембран

Изучение ОРЭ у обследованных выявило, что количество разрушенных эритроцитов при действии гипотонического раствора (0,38% HCl) во 2-й группе превышало исходное значение на 58%, тогда как в 3-й группе оно возросло до 133% (табл. 2). Именно в этих группах, по ранее опубликованным данным, регистрируются в эритроцитах наиболее существенные колебания количества АТФ, изменения активности гексокиназы, фосфофруктокиназы, пируваткиназы, глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы (Г-6-ФДГ), глицеральдегидфосфатдегидрогеназы (ГАФДГ), альдолазы, Na+,K+- и Cа+2,Mg+2-зависимых АТФаз, содержания МеШв, ионов Na+, К+, Са+2, Mg+2 и Рн [1,2]. Эти сдвиги выражались в падении уровня АТФ, снижении активности гексокиназы, фосфофрук-токиназы, пируваткиназы, Cа+2,Mg+2-АТФазы, в увеличении активности Г-6-ФДГ, ГАФДГ, N+,K+-АТФазы, накоплении ионов Na+, Рн и уменьшении катионов Mg+2, К+ и Са+2.

Таким образом, несмотря на специфические особенности действия химических загрязнителей, нами обнаружены ряд общих закономерностей реакции эритроцитов:

- изменение структуры мембраны эритроцитов и повышение чувствительности к осмотическому и кислотному лизису;

- изменение в составе катионов в результате нарушения проницаемости мембран;

- изменение активности гликолитических и пентозофосфатных ферментов;

- уменьшение содержания АТФ, что в свою очередь рассматривается как одна из причин нарушения проницаемости мембран;

- определение КРЭ и ОРЭ у рабочих может служить маркёром морфофункционального состояния эритроцитов при воздействии вредных производственных факторов.

Литература

1. Салахов РА., Камилов Ф.Х., Фархутдинов Р.Р., Мамин И.Р Энергетический статус эритроцитов у работников производства пиромеллитового диангидрида // Здравоохранение Башкортостана. - 1998. - № 5-6. - С.20-26.

2. Шакиров Д.Ф., Камилов Ф.Х., Фархутдинов Р.Р., Лиховских В .А. Изменения биохимических показателей эритроцитов у рабочих производства пиромеллитового диангидрида // Медицина труда и промышленная экология. - 1998. - № 9. - С.22-26.

3. Шакиров Д.Ф., Камилов Ф.Х., Фархутдинов Р.Р., Лиховских В.А. Условия труда и состояние здоровья у рабочих, занятых в производстве пиромеллитового диангидрида // Гигиена и санитария. - 1998. - № 2. -С. 19-22.