Введение. Дефицит тепла и общее охлаждение оказывают непосредственное влияние на становление системы эритрона. Кислородотранспортная функция крови чувствительна к действию низких температур и подвержена значительным изменениям при развитии патологических ситуаций [1]. Ключевая роль в формировании реологических параметров крови принадлежит форменным элементам, прежде всего эритроцитам, которые составляют 98 % от общего объема клеточной популяции и, согласно экспериментальным данным Малышева В.Д., Плескова А.П. (1994), определяют текучесть крови на уровне микрососудов - в зоне, где осуществляется газообмен [2]. Свойство крови оказывать «внутреннее» сопротивление внешним силам, которые привели ее в движение, получило название вязкости. Вязкость крови обусловлена силами инерции, сцепления [4, 5] и определяется вязкостью плазмы, концентрацией форменных элементов крови (гематокритом), агрегацией и деформацией эритроцитов [6]. Повышенная вязкость крови увеличивает риск появления сердечно-сосудистых катастроф, которые являются не исключительно редкими в Арктике. В литературе имеются противоречивые данные о влиянии холода на эритроцитарные показатели крови [7, 8]. В связи с этим целью работы является изучение влияния общего кратковременного охлаждения на эритроцитарные параметры периферической крови у практически здоровых людей.
Материал и методы. В исследовании приняли участие 78 практически здоровых на момент обследования человек, проживающих в г. Архангельске, из них 63 женщины и 15 мужчин в возрасте от 21 до 50 лет. Все исследования проводились с согласия волонтеров и в соответствии с требованиями Хельсинкской Декларации Всемирной Медицинской Ассоциации об этических принципах проведения медицинских исследований (2000 г.).На гематологическом анализаторе XS-500i Sysmex (Япония) у обследованных лиц в периферической венозной крови до и после нахождения в холодовой камере при t -25 °C в течение 5 минут были изучены следующие эритроцитарные параметры: RBC (общее количество эритроцитов); HGB (концентрация гемоглобина), HCT (показатель гематокрита: доля объема крови, занимаемая эритроцитами); MCV (средний объем эритроцита в общем объеме пробы); MCH (средний объем гемоглобина в RBC); MCHC (средняя концентрация гемоглобина в эритроцитах); RDW-SD (расчетная ширина распределения эритроцитов по объему, стандартное отклонение); RDW-CV (расчетная ширина распределения эритроцитов по объему, коэффициент вариации). Анализ полученных результатов обследования проводили в зависимости от характера изменения вязкости крови по содержанию гематокрита: у 14 человек наблюдали увеличение концентрации гематокрита; у 5 – снижение и в 59 случаях доля объема крови, занимаемая эритроцитами, не изменялась.Математический анализ результатов исследования проводили с использованием пакета прикладных программ «Microsoft Excel 2016» и «Statistica 7.0» («StatSoft», США). Проверка законов распределения значений иммунологических показателей выполнялась с использованием статистического критерия Пирсона. Проверка нулевой гипотезы о равенстве всех средних в исследуемых группах осуществляли с использованием однофакторного дисперсионного анализа. В условиях неподчинения данных закону нормального распределения сравнение двух разных групп по количественным признакам проводили с использованием непараметрического критерия Манна-Уитни. По каждому из перечисленных показателей рассчитаны параметры описательной статистики (М – среднее арифметическое значение, σ - стандартное отклонение, m – стандартная ошибка среднего, Md – медиана, R – размах, W - коэффициент вариации, границы 95%-го доверительного интервала). Критическим уровнем значимости (p) считали 0,05.
Результаты исследования и их обсуждение.Предварительные полученные данные показывают, что у большинства обследованных лиц (75,64 %) не было установлено различий в содержании гематокрита, эритроцитов, гемоглобина в средних результатах до и после кратковременного охлаждения. У 17,95 % лиц после нахождения в холодовой камере гематокрит повышался параллельно с увеличением концентрации эритроцитов и гемоглобина. В 6,41 % случаев доля объема крови, занимаемая эритроцитами, снижалась соответственно с общим содержанием эритроцитов и гемоглобина. При этом независимо от повышения, снижения или отсутствия изменения содержания гематокрита после холодового воздействия эритроцитарные индексы оставались на прежнем уровне (таблица 1).
Таблица 1 – Уровни содержания эритроцитарных показателей в зависимости от концентрации гематокрита у практически здоровых обследованных лиц до и после холодового воздействия (M±m)
Показатель |
1 группа (n=59) |
2 группа (n=14) |
3 группа (n=5) |
|||
до |
после |
до |
после |
до |
после |
|
HCT, % |
40,05±0,53 |
40,17±0,50 |
39,62±0,56 |
45,14±0,50* |
46,97±0,89 |
34,90±1,52** |
RBC, 106 кл/мкл |
4,65±0,06 |
4,68±0,05 |
4,49±0,10 |
4,79±0,11** |
4,96±0,17 |
3,79±0,15** |
HGB, г/л |
136,97±2,11 |
137,27±2,01 |
132,86±3,28 |
143,43±2,43* |
158,67±6,07 |
121,33±7,21*** |
MCV, fL |
84,64±0,62 |
85,83±0,63 |
88,38±0,80 |
88,24±0,71 |
93,33±2,73 |
92,80±1,51 |
MCH, пг |
29,43±0,29 |
29,32±0,30 |
30,09±0,29 |
30,02±0,27 |
32,07±0,42 |
32,40±0,85 |
MCHC, г/л |
341,49±1,49 |
341,19±1,52 |
340,43±1,46 |
340,21±1,58 |
343,67±5,33 |
349,33±3,93 |
RDW-SD, fL |
40,08±0,36 |
40,05±0,39 |
40,45±0,70 |
40,79±0,68 |
41,73±1,75 |
39,80±2,58 |
RDW-SV, % |
13,14±0,19 |
13,17±0,45 |
12,81±0,20 |
12,93±0,20 |
12,47±0,63 |
12,20±0,78 |
Примечание: *p<0,05; **p<0,01; ***p<0,001 – достоверность различий при сравнении с группой лиц до пребывания в холодовой камере.
Известно, что с повышением гематокрита вязкость крови возрастает. Это может быть связано как с повышением концентрации эритроцитов, их агрегации, так и за счет их размеров. Увеличение вязкости крови при острой холодовой пробе в опытах на крысах связано с повышением уровня адреналина и норадреналина в плазме в ответ на холодовой стресс. Повышенные концентрации катехоламинов в свою очередь стимулируют агрегатообразование эритроцитов [9].
Полученные данные о состоянии вязкости крови по эритроцитарные показателям позволят разработать критерии определения индивидуальной чувствительности человека к холоду, которые будут учитываться при профотборе для работы в условиях Арктики.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1 Научная электронная библиотека КиберЛенинка – Интернет портал. Влияние полярного стажа на кислородотранспортную функцию крови у северян различного возраста. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://cyberleninka.ru/article/v/vliyanie-polyarnogo-stazha-na-kislorodotransportnuyu-funktsiyu-krovi-u-severyan-razlichnogo-vozrasta (Дата обращения: 18.12.2018).
2 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Федеральный научно-клинический центр реаниматологии и реабилитологии» «Научно-исследовательский институт общей реаниматологии имени В.А. Неговского» - Интернет портал. Строение и функции эритроцита в норме и при критических состояниях. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: file:///C:/Users/Наталья%20Захарова/Downloads/246-151-1-PB.pdf (Дата обращения: 18.12.2018).
3 Научная электронная библиотека eLIBRARY – Интернет портал. Влияние волны холода на заболевания, гемодинамику, углеводный обмен и реологические свойства крови у кардиологических больных. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=25340608 (Дата обращения: 18.12.2018).
4 ScienceDirect.com | Science, health and medical journals, full text articles and books. – Интернетпортал. Blood viscosity as a sensitive indicator for paclitaxel induced oxidative stress in human whole blood. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1319016414000371?via%3Dihub (Дата обращения: 18.12.2018).
5 Федорова, В.Н., Фаустов, Е.В. Медицинская и биологическая физика. Курс лекций с задачами [Текст]: учеб. пособие / Федорова В.Н., Фаустов Е.В. – М., 2008. - 592 с.
6 Муравьев, А.В., Чепоров, С.В. Гемореология (экспериментальные и клинические аспекты реологии крови) [Текст]: науч. статья / Муравьев А.В., Чепоров С.В. – Ярославль : Изд-во ГОУ ВПО "Ярославский гос. пед. ун-т им. К.Д. Ушинского", 2009. - 178 с.
7 Милютина, Н.П., Бондаренко, Т.И., Шустанова, Т.А. Свободнорадикальный механизм развития холодового стресса у крыс [Текст]: науч. статья / Милютина, Н.П., Бондаренко, Т.И., Шустанова, Т.А. - Российский физиологический журнал, 2004; 1:73-82.
8 De Lorenzo F, Kadziola Z, Mukherjee M, Saba N, Kakkar VV. Haemodynamic responses and changes of haemostatic risk factors in cold-adapted humans. QJM: Int J Med 1999;92(9):509-513
9 Тихомирова, И.А., Гусева, Е.П., Муравьев, А.В., Волков, Ю.Н. Влияние катехоламинов на степень агрегации и сорбционную способность эритроцитов при сердечной патологии [Текст]: мат. междунар. конф. «Гемореология в микро- и макроциркуляции» / Тихомирова И.А., Гусева Е.П., Муравьев А.В., Волков, Ю.Н. – Ярославль, 2005. - 204 с.
1 Научный руководитель: Самодова А.В. - кандидат биологических наук, заведующая лабораторией регуляторных механизмов иммунитета ИФПА ФГБУН ФИЦКИА РАН