Автореферат и диссертация по медицине (14.00.23) на тему:Морфофункциональная характеристика эритрона кроликов при общем охлаждении организма и коррекции препаратом ТБ-6

РГ8 ОД

пг.\, российская академия щщдаскии наук i л сибирское отделение

. восточно-сибирским филиал

на правах рукописи

ЗИНОВЬЕВ Сергей Викторович

УДК:612.0142:611-018.51:612.11.3: 616-001.18.19:615.038

морфофушщиональная характеристика эритрона кроликов при общем охлаждении организм и . коррекции препаратом тб-6

14.00.23 - гистология, цитология, эмбриология

автореферат диссертации на соискание учоной степени кандидата медицинских наук.

Иркутск, 1993

У

у

Работа выполнена в Институте физиологии и патологии дыхания Сибирского отделения Россййског Академии Медицинских Наук.

Руководитель: академик' РАМН, доктор медицинских наук, профессор М.Т.Луценко

Официальные оппоненты: доктор медицинских наук.профессор • 'Б-Я'. Рыжавский

кандидат биологических наук И.В. Клименков

Ведущая организация- Институт морфологии человека РАШ.

•Защита состоится " •""'.'■■.'■" - - ■■""■• '■ ■ 1993 г, часов на заседании специализированного совета ,

при Восточно - сибирском филиале СО РАМН (664003,г. Иркутск ул, Тимирязева 16. .тел 375-448);

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВСФ СО РАШ! . . ' (г. Иркутск)

; . Автореферат разослан "' • - 1993 г.

УчошЯ секретарь .

специализированного совета кшг. ' Шолохов Л.Ф,

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Мщйлъноспь исследования.

■При акклиматизации человека к условиям Крайнего Севера и Дальнего Востока повышается риск заболеваемости органов дыхания (Авцын А.П. и др., 1985. ). Изучение адаптации к этим условиям не' может быть полноценным без знания о состоянии газотранспортной-функции крови. .

Установлено, что на уровне эритрона существует два основных механизма поддержания адекватной оксяг'енации тканей. Первый -увеличение массы циркулирующего гемоглобина. Второй -. снижение сродства гемоглобина к кислороду (Павлов А.Д., 1979).

Как показывает большинство исследований, при охлаждении мле-. копитавдих значительно усиливается эритропоэз, изменяется характер созревания эритроидных клеток (Авцын A.n., Жаворонков A.A., МарачевА.Г., f/ллованов А.П.. 1985).

Снижение сродства гемоглобина к кислороду осуществляется присоединением 2,3 ДФГ. В результате в капиллярах облегчается деоксигенация гемоглобина. Естественно ожидать, что в условиях низких температур будет увеличиваться концентрация 2,3 ДФГ. Но наблюдается обратная тенденция (Авцын A.n., Жаворонков A.A., Ма-рачев А.Г., Милованов А.П., 1985; Луценко М.Т., ЛандыйеЕа И.В. и др., 1981; Тертычная Л.Г., Бородина Г.П., 1985). До сих пор окончательно не выяснены причины и значение лнгибироваяия синтеза 2,3 ДФГ в эритроцитах в данных условиях. ■

При общем охлаждении млекопитающих мембрана клетки подвергается агрессии свободпорадикального окисления липидов. В результате нарушается £орма эритроцитов, а затем он разрушается (Авцын Л.П., Жаворонков A.A., Марачев А.Г., Милованов А.П., 1985). По-

-г -

этому исследование ультраструктуры красных клеток крови позволяет оценить резистентность организма к действию низких температур с позиции внутриклеточного гомеостаза. Повреждение эритроцитов в периферической крови при охлаждении гомойотермных организмов ставит задачу ;изыскания аффективных мэтодов фармакологической коррекции. Это послужило основанием к изучению препарата изотиор-, бамина (ТБ-6), как вещества,препятствующего повреждению клеточных мембран органов дыхания при. охлаждении; (Луценко М.Т., Целуйко, С.С., ДОРОВСКИХ В.1. , 1985). .^ • ../, :

•• Цель исследования. ■'.. . '

..'' Целью, настоящей; работы, является изучение гистофйзиологии эритрона кроликов в, норме,. ■ в условиях, длительного -охлаждения ор- ... ганизма, а также при вввдвнда препарата изотиорбамина (ГБ-6).

•■,'. 4:'..' ■":'-3адски исследования. ' V/.'vv^.'..•••' ; /

' I. Изучить строение • (морфометричелсие показатели и общий; • план строения при растровой микроскопии) эритроцитов периферичес-. кой крови у интактных кроликрв.

2. .Изучить процентное содержание,• интенсивность возобновления и . характер денуклэации^Г ююток эрйтроидного' ряда в костном мозге.;'' ':Уу-■'/•'-' ■ '■;■■'>•'■

3. Исследовать^лишдашй.составкяеточнкх мёмбрад. эритроцитов периферической крови, и интенсивность перекисного окисления в них..

4. Оценить состояние.биоэнергетических процессов в эритроцитах периферической крови. ... ;

5. Изучить гистофизиологию эритроците» периферической крови

(морфометрические показатели, лишайный состав и перекисное окисление в мембранах, биоэнергетические процессы) при общем охлаждении организма.

6. Дать оценку гистофизиологии эритроцитов периферической крови животных, подвергавшихся общему охлаждению на фоне введения в организм препарата антиоксидантного действия - изотиорбамина [хлоргидрат 2 - (р - диэтламино)тЭТИЛ-5-изопропалтиобарбитурбЕой кислоты]. ■ .

В настоящей.работе на основе изучения трансформации эритроцитов проведен анализ состояния клеточного' гомеостаза в норме и динамике эксперимента.-

В настоящей работе дается комплексная морфологическая, мор-фометрическая, электронномикроскопическая и биохимическая характеристики адаптационных возможностей элементов эритрона при воздействии на организм низких температур. На основе которой, впервые' проведенно исследование морфофункционального состояния эритроцитов кроликов получавших новый препарат антиоксидантного спектра действия изотиорбамин (ТБ-6).

Особое внимание придается анализу состояния липидаого обмена мембран эритроцитов как при воздействии низких температур на организм, так и при коррекции' состава фосфолипидов и жирных кислот изотиорбамином (ТБ-&).

... . ' - А - у' '■ ■■•.•• Пратинеская ценность.

Результаты исследование по коррекции, лишдного обмена были рекомендованы для внедрения на клинические испытания препарата ТБ-6 у больных с не специфическими заболеваниями легких в климатических зонах с низкими среденегодовыми температурными режимами. Препарат ТБ-6 после . клинических испытаний в Институте физиологии и патологии дыхания СО РАМН представлен на утверждение в Фармко-, ' митет ЫЗ РФ.; . ■',■ .

• ' Основные положения, быносшсые на защити.

: I* Оценка морфофункционального состояния эритрона при общем охлавдении организма: :' . ;; _ • - • - .

, а). Численный состав элементов эритрона в красном костном мозге; .• ■ ./'■''/ ' '..-■' '•

• б) интенсивность возобновления клеточных элементов эритроид-; ного ряда; ■. ' '■'.;'■',•■■ ."-о

-.' в)механ2змы денуклеации ядросодеряэдих элементов эритроид-ного ряда; ' .. ' .... '-.V'

•. 2. Энергетический:'обмен в еритроцитах при общем охлаждении , организма и действие препарата ТБ-6.;:

3. Липидный спектр (фасфолипвды, жирные кислоты) мембран эритроцитов при общем охлавдении. организма.

4.. Йорфология.Глипвдный;состав, йерекиспое окисление липидов а мембранах эритроцитов при охлажденш организма и.шследуицей коррекции этого: состояния препаратом антиоксидантного типа (ТБ-6) с целью оценки его эффективности в условиях клинического применения. ,.' -''""'- •■•,'.' V/ -'

Опубликовано три статьи.

Диссертация изложена на 185 страницах машинописного текста (собственно текста - 98 страниц);. содержит 36 таблиц и 49 рисунков. Состоит из введения, обзора литературы, трех глав собственных данных, главы обсуждения результатов, выводов и списка литературы, содержащего 104 отечественных и 51 иностранных источников.

Объектом ннезго исследования слукили кролики породи "Шиншилла" в возрасте 6-12 мес, С целью изучения действия общего охлаждения оргшшзма на, состошше притрона ми содержали животных ежедневно по. три часа в климатической камеро (тип 3101 "Ilka", ГДР) при температуре -30°С в течение 5 (I группа) и 30 (II группа) дней.

Коррекцию нарушения липидного состава при охлаждении мы проводили препаратом изотгорбамином (ТБ-6) в течение 5 <111 группа) и 30 (IV группа) дней .

Препарат вводили через зонд в пищевод растворенным на дисти-лировонной воде из расчета 10 мг/кг веса, екодневно.

Изучался красный костный мозг из эпифиза большербэрцовой кости. Изготовлялись препараты - влажные отпечатки - окрашенные по Романовскому - Гимза или по Май - Гршвальду. Кусочки костного мозга фиксировались по Максимову - Ценкеру и заливались в парафин для последующей окраски срезов по Максимову азур II - эозином.

Проводилось ультрамикроскопическое исследование клеточных элементов эритрона. '■'■■.Полутонкие и ультратонкие срезы получали на ультрамикротоме "1КВ-8800". Исследование и фотографирование проводилось на электронном . микроскопе "Tesla BS-540". Для растровой микроскопии эритроцитов периферической крови их фиксировали в 1% глютаральде-гиде на фосфатном, буфере.. Обезвоженный объект высушивали методом перехода критической точки в.аппарате "нср-2 Hitaohi". Для обеспечения электропроводности напыление золотом проводили в ионном напнлителе УВ-3 фирмы "Hitaohi". Просмотр готового объекта осуществляли на сканирующем электронном микроскопе "S-5201 фирмы "Hitachi".

Морфометрические исследования выполняли на аппарате "Leitz-ASM" (ФРГ). Фосфолшшды плазмы и мембран эритроцитов изучались методом тонкослойной хроматографии на силикагеле по методу . Rouser (1967)» Жирные кислоты определялись методом газовой хроматографии на аппарате "ЗСром-5" (ЧССР).

•' Содержание' гемоглобина и. его. дериватов определялось по мето- • •ДУ М.С. Кушаковского (1968). Уровень АТФ И 2,3 ДФГ определяли по методу И .Л. Виноградовой, С,Ю.Багр.шцевой, Г.В Дервиз (1980). ПереКисное окисление регистрировалось путем определения малонового ■ диальдегвда в плазме и эритроцитах крови спектрофатометричес-ким методом (Гончаренко В.А., Латинова A.M. 1985), активность токоферола.определялась тагске, спектрофотометрическим методом (Ки-селевич Р.Ш., Сварко Р.И. 1972)." Регистрация, кислотнощелочного равновесия проводилась согласно инструкции по эксплуатации прибора "Раделкис" (Венгрия).

Статистическая достоверность выявлялась с помощью критерия Вилкоксана-Манна-Уитни(Автандалов Г.Г., -I980; Гублер Е.В., 1978).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕАОВАЧШ И ИХ ОБСУЯМШ I. Морфофункциональное состояние эритрона в норме.

Изменение структура наружной' цитоплазматической. мембраны регулирует состояние эритроидяых клеток и эритроцитов. Это хорошо видно при исследовании выхода кровяных клеток из красного костного мозга кроликов. В месте их контакта с. эндотелиальнымн клетками венозного синуса обнаруживается вакуолизация наружной мембраны эндото.гаальной клетки и даже отшнуровивавание в просвет синуса. Безусловно, что в этом участке создается прямая возможность легкого проникновения клетки из паренхимы костного мозга в' просвет синуса. Одновременно происходит становление формы эритроцитов, завершающееся только в ходе, га циркуляции в кровяном русле. После этого конфигурация эритроцита меняется на всех периодах его существования. .

В стадии ретикулоцита характерна изменчивость Форш со структурной неоднородностью мембраны, с наличием пор. В случае зрелых эритроцитов в крови кроликов-ш обнаружили: 76,2% дискоцитов (с характерной двояковогнутой формой), дискоцити с одним выростом -2,93, дискоциты с гребнем - 2,355, стомадаты - 7,555, сфероциты -0,68%, эхиноциты - 10,3 При изучении поврежденных эритроцитов, сохраняющих хактерную форму диска,, наблидас-тся три вида выростов: конусовидный, каплевидннй, гребневидный. В ходе исследо-вашм возшпсло предположение, что клетки с конусовидным выростом способны образовывать гребень за счет слияния двух или трех таких образований или за счет уплощения выпячивания. Дискоциты с гребнем могут приобретать форму, похожую на "спущенный мяч". При исследовании дискоцитов с каплевидным выростом можно сказать, .что

потеря мембранного материала вызывает деформацию клетки. Пс~ видимому, образование этих видов выпячиваний мембраны веде! к трансформации дискоцита в эхиноцит.- Ври исследовании эхиноцитов отмечается, что они наиболее сильно варьируют по своему строению. Эхинодаты'в.основном представлены начальными (обратимыми) стадиями. Образование киелиновых выростов наблюдается более редко. В сумме наиболее поврежденные эритроциты (эхиноциты и .стомациты третьей степени, а такко.сфероциты) занимают незначительный процент (в среднем около 4, А%). . .'. '

2. Морфофуисциональное состояние эритрона при . общем охлззденшз организма.

При охлаждении кроликов угю на. пятый день эксперимента проявляется реакция красного костного мозга на экстремальное состояние организма. Прегде всего усиливается размножение ¡меток эрит-роидного ряда и выход ах в периферическое русло. Число штотичес-ки делящихся эритробластсв становится .3,67% ; штактных - 1,75%.. Одновременно повышается число ретажуло1р::ов д периферической крови. На 5 день число рётикулоцитов насчитывалось 6,2% ;интактшх -1,5%. Общее содержание'эритроцитов на 5 де!1Ъ эксперимента составило 5,63 * 10 в/л.^ на 30 день..- 6,5 * 10 в/л. интоктннх - 5,4 * ' 10 в/л. ' ' '

Такого рода реакция является пусковым механизмом ко многим морфологическим изменениям нормоццтоп в периферической крови. Уке на пятый день охлаждения площадь сечошш эритроцита уменьшается до 24,6 мкм (интактные кролики - 26,9 мкм). Общее содержание мак-роцитов (площадь более 32 мкм) уменьшается до-16,7%-(«штактшш -18,89%), а содержание микроцитов (площадь-менее 20 мкм) уволичк-

вается до 273 (интактные - 5%). Средний объем -эритроцита уменьшается до 53,4 мкм (интактные хивотше - 60,9 (дал). Подобного рода морфологические -и функциональные изменения, происходят на фоне интенсивно нарастающих метаболических изменений з периферической крови, вызванных экстремальным Холодовым стрессом.

По сравнения с интактными кроликами в мембранах эритроцитов етвотных, подвергавшихся охлазденшэ в течение 5 дней, увеличивается содержание фосфатидилэтанол&мша до 49,9%, к 30 днзо этот процент несколько сннхаотся - 37%, в норме - 23,5%. Однако фосфо-липид, от которого зависит структурная устойчивость мембраны -'сфингомиелкн резко снижается на протяжении всего периода охлаждения организма; 5 дней - 17,3%; 30 дней - II, 7% (интактные кролики - 28,IS).

На фэнэ дестабилизации структурной устойчивости в-мембранах эритроцитов под влиянием охлаждения изменяется и их фиошсо-хкмическоо стрознио. Увеличивается уровень малонового диальдешда (30 день - 24,2 мМоль/мл, контроль - 14,0 т-.i'оль/мл). -Нарушается антиоксидзнтная реакция: содержание токоферола в плазме периферической крови на 5 день охлакдешш - 0,015 i,¿¿оль/мл, у интактгах кроликов - 0,034 мМодь/мл. В стих условиях вполне понятию.; становится изменение в конфигурационных параметрах эритроцитов периферической крови, отмоченных анализом при растровой электронной микроскопии.

При изучении трансформации эритроцитов при охлаждении выявлено накопление пойкилоцитов. На пятый день количество эхиноцитов достоверно повышается. В то же время увеличение уровня других клоток происходит менее выракено. Это объясняется несколькими причинами. Уровень дискоцитов с одним или двумя выростам! мо::ет зависеть от усиления их перехода в болев трансформированные клет-

_ r 10 - ' ' "

кн. При исследовании стомацитов обнаружено достоверное повышение уровня стомацитов III степени, что наблвдается л у эхиноцитов. По видимому, в эти сроки эксперимента нормоциты трансформируются в одинаковом количестве го обоим способам, так как достоверной разницы между содержанием эхиноцитов и стомацитов нет. Более низкий уровень стомацитов возникает вследствии того, что они трансформируются быстрее. Данный вывод делается на.основе того, что отношение стомацитов iïx степени ко н и выше, чем у эхиноцитов. И хотя эта разница в эксперименте недостоверна, в литературе известно. что при этом пути трансформации возникает блок кальциевого насоса (La Celle P.L.,et.ail.1976.). Очевидно, что это связано с -последующей сфзруляшей эхиноцитов и.стомацитов, но количество сфероцитов на пятый день незначительно. Вероятно, действие гемолитических факторов ускоряет элиминацию их из кровеносного русла.

Необходимо отметить, что в данном случае трансформированные эритроциты в основном представлены ранними формами. Следовательно, они способны к обратимой трансформации, что также влияет на их'содержание в. крови. Как видно из результатов эксперимента, на пятый день активность 1фасного ростка кроветворения выше, чем на тридцатый день эксперимента. Снижение уровня эритропоэза на тридцатый день охлаждения видимо связано с увеличением концентрации гемоглобина и эритрс^цитов. Хорошо известно, что полицитэмия угнетает эритропоэз. С этой точки зрения изменение созревания может возникнуть вследствие эффекта "закупорки" (замедления выхода клеток) либо за счет ускорения гемоглобивизации. эритробластов. Более вероятно второе, так как на тридцатый день охлаждения организма сохраняется повышенное количество ретикулоцитов.

Изменение морфометрических показателей эритроцитов отмечено многими авторами (Авцын А.П., Жаворонков.A.A., Марачев А.Г., Ми-

лованов А.П. 1985, Луценко М.Т. й др. 1978, Ким Л.Б. 1981., Мвра-чев А.Г., Корвев A.B., 1983, Михайлова Н.В. и др. 1978.) В нашем эксперименте токе обнаружено нарушение размеров и качественных параметров эритроцитов. Мы согласны с мнением Ким Л.Б. и соавто- • ров (1981), что параметры геометрического профиля, содержание концентрации гемоглобина в эритроците связано с кинетикой кроветворения. С этой точки зрения изменения эритроцитов на пятый день охлаждения организма вызваны ретикулоцитозом да эхиноцитозом (Табл. Л I).

На тридцатый день охлаждения мы наблюдаем еще более выраженный микроцитоз и снижение содержания гемоглобина в эритроците (гипохромия). Следовательно, во время охлавдения серьезно нарушается процесс синтеза гемоглобина. По шеивз Марачева А.Г. (1983) дефицит железа может быть обусловлен значительным его потреблением зритроидншя ■ элементами на фоне усиления эритропоэза. Вероятно, продукция небольших клеток более выгодна организму, так как затрачивается на пего меньше АТФ при делении эрнтробластов и синтезе гемоглобина. ' <

При оценке эффективности компенсаторной реакции гемопоэза обращает на себя внимание тот факт, что на тридцатый день воздействия на оргашзм пкзкях тошератур сохраняется повышенный уровень гемолиза эритроцитов. В условиях усиления зритрспозза, сопровождающегося приростом эритроцитов; несмотря па увеличение их разрушения в начало эксперимента, следует огэдать значительного омоложения красных клеток крови. Логично, что дата нормалышй уровень мзтгемоглоСина, УДА, пойкилоцитоз свидетельствовал бн сб усилении арктродкерэза. Однако, как мы видел йз нзшх дашшх, картина более выражена. Но и реакция фасного костного мозга свидетельствует об усилении эрятропозза, несмотря на зрятроцитоз,

что объясняется альтерацией эритроцитов.

4 " Таблица N I.

. Морфофункциональное состояние эритрона при общем охлаждении организма ^ - 30 С)

-Показатель Интактные 5 дней охлаждения " 30 дней охлаждения

Ретикулоциты % ■ от общего кол-ва эритроцитов 1,5 - 0,15 6,2 - 0,8 Р <0,01 5 ± 0,15 Р <0,05 .

Количество эритро- т о цитов В 10х /Л 5,4±0.12 5,8-0.09 Р >0,05'. 6,5±0,Н Р <0,01

Средняя площадь сечения эритроцита ( ним2) 26,93^0,68 24,63-0,73 Р <0,05- 22,64-0,8 Р <0,01

Среднее содержание гемоглобина в I. эритроците (пг.) 22,6±0,8 2Г,7±0,5 Р >0,Й5 19,5±0,63 Р <0,01

*Р - по отношению к интактным животным.

. С помощью, данных, полученных на основе растровой микроскопии,можно предположить,, что такая особенность периферической крови обусловлена необратимыми изменениями, ведущими к разрушении красных клеток крови. Как и на пятый'день охлаждения, мы наблюдаем, что среди пойкилоцнтов встречаются- ранние формы трансформированных клеток. Достоверного увеличения какой либо разновидности не обнаружено. В то ж! время количество эхиноцитов и стомацитов III степени повышено достоверно. Следовательно, на тридцатый день

опнта,_несмотря на компенсаторное увеличение продукции эритроцитов, гемолиз сохраняется. В оценке степени повышения повреждения эритроцитов необходимо учитывать, что в основном эхиноцкты представлены обратимыми разновидностями, которые способны к востлпов-лешда своей фор{<щ. Усиление кроветворения в этой груше животных довольно уморенное. Видимо, можно говорить, что повышение абсолютного содержания метгемоглобина и пойкилоцитов, связанное как с »

необратимыми, так и обратимыми изменениями, усиливает процесс перекисного окисления'¿дпидов в мембранах эритроцитов. В ответ на это наблюдается накопление в периферической крови трансформированных красных клеток крови. '

Структурные изменения мембраны эритроцитов сопровождаются значительным уменьшением содержания АТФ и 2,3 ДОГ.Снижение содержания АТФ вероятно обусловлена повреждением эритроцитов.Часть

г

АТФ может расходоваться на репарацию поврежденных участков мембраны, восстановление водносолевого обмена в эритроцитах, находящихся на начальных стадиях трансформации, в основном накапливающихся в этот срок эксперимента и еще способных к обратимому превращению в нормоциты. Другим процессом, способствующим снижению содержания АТФ, являются необратимые изменения, происходящие в эхшюцитах и стомацитзх III степени, а также в сфероцитзх.- Наглядным подтверждении этого яБллется структура мембраны в клетках с амебоидными выростами (акантоцятах), представляется маловероятным эффективность внутриклеточной регенерации при таком повреждении.

Нарушение энергетических процессов снижает способность к восстановлению метгемоглобина, так как в процессе гликолиза образуется НАИН, обеспечивающий его пероЕод в оксифэрлу. Другим аспектом нарушения,биоэнергетики является снижение концентрации 2,3 ДОГ. На пятый день охлаждения изменения рН крови, низкая конце-нт-

- м -

рация АТФ, видимо угнетает активность 2,3 ДОГ. Накопление метге-моглобина в периферической крови снижает ее способность переносить кислород. С другой стороны, снижение уровня 2,3 ДОГ препятствует отдаче кислорода тканями- Несмотря на то, что парциальное давление кислорода в периферической крови кроликов на пятый день эксперимента не снижается, комплекс вышеуказанных факторов усиливает эритропоэз, в результате чего на тридцатый день охлаждения наблюдается эритроцитоз, высокий 'уровень гемоглобина.' Снижение уровня 2,3 ДОГ на тридцатый день на фоне сдвига рН в кислую сторону позволяет высказать мнение об уменьшении его значения в обеспечении механизмов приспособительной реакции эритрона (Табл. 2). Однако, условия нашего эксперимента,.показатели КЩР могут говорить об обратном. Закисление крови, снижение температуры поверх- .' ностных тканей организма будет усиливать присоединение 2,3 ДФГ к гемоглобину Бирисхж 1983. С другой стороны, известно, что значительная его часть находится в комплексе с магнием, связана с'мембраной, поэтому в определенной мера функционально неактивна;

Расход АТФ на восстановление структура эритроцита, исходя из данных, полученных при. охлаждении кроликов в течение тридцати дней сохраняет сбою актуальность. Ацидоз, в свою очередь, способствует расходу макроэргов на восстановление объема клеток, что и объясняет более сильное его снижение на данный срок.

Необходимо отметить роль буферного эффекта в поддержании рН внутриклеточной среда соединений фосфора.' оказывая влияние на ке}'.;срмацзонасе состояние гемоглобина, они (превдо всего 2,3 ДФГ) 'уго'т регулировать его буфферние свойства. В частности, связивать

водорода и ТО. Низкий уровень 2,3 ДОГ будет способствовать ьктосн'.'-зпо оксигг-моглобшюм углекислоты в легочных капиллярах ¡С.Хек? Хэглена). Уозно назвать и другео Еозу.мзше эффекты дефи-

Таблица * 2. Регуляция уровня 2.3 ДФГ в эритроцитах кроликов при воздействии низких температур.

Показатель Интактные 5 дней охлаждения 30 дней охлаждения

Содержание АТФ на грамм гемоглобина (мкМ) 7,0±0,33 4,5^0,124 *Р <¿0,01 5,0±0,21 *Р 40,01

Содержание 2,3 ДФГ на грамм гемоглобина (мкМ) 44,55-1,24 А31,06±1,6 Р<0,01 а;33,2±0.756 Р<0,01

рН крови 7,41 0,06 7,39^0,013 * * Р <50,01 7,38-0,013 *Р«"0,05

*Р - по отношению к датактннм хивотным.'

цита 2,3 ДФГ. Такая реакция важна не только для стабильности внутриклеточного объема, ока серьезно влияет на метаболические процессы, связанные с нарушением Форш эритроцитов. Действительно, активность большинства ферментов зависит от рН, следовательно, способность к восстановлении утраченной формы во многом должна определяться концентрацией 2,3 ДФГ. Наличие буферного эффекта подтверждается особенностями трансформации эритроцитов. Снижение рН является важным стомацито:-'внным фактором. В то не время мы видам, что на тридцатый день общее количество стомацзтов увеличивается недостоверно. Сохраняется эишоцитарный путь трансформации, который более характерен для иело-:ной реакции среды. Вполне

возможно, что высокий уровень эхиноцитов на Б день обусловлен этими факторами, но, : зк'мы видим увеличено и количество стомаци-тов III степени. Скорее всего регуляция концентрации 2,3. ДФГ, поддерживая оптимум рН, может способствовать обратной трансформации из эхиноцита.

Третий важный механизм, обусловленный снижением уровня АТФ и

/

2,3 ДФГ, заключается в следующем. Появление высокого, содержания эхиноцитов и стомацитов III степени на тридцатый день охлаждения свидетельствует, что низкий уровень 2,3 ДФГ и АТФ - результат необратимых изменений в клетках. С этой стороны необходимо сказать о способности этих соединений образовывать комплексы с таким сильным эхиноцитогенным фактором, как кальций, следовательно, снижение уровня обоих фосфатов будет способствовать окончательно-. му кренировашш эритроцитов.

Таким образом мы видим, что оценка эффективности регуляции аф^шитета гемоглобина к кислорода, при воздействии экстремальных факторов, в значительной море затруднена, несмотря на имеющиеся обширную литературу . К аналогичным выводам пришли и другие авторы. В частности Борисик М.В. (1933)расматривая все аспекты взаимодействия 2,3 ДФГ и гемоглобина приходит к выводу, что оно осуществляется по принципу тригерной системы, которая позволяет под- • доживать сродство гемоглобина к кислороду на адекватном уровне при любых изменениях внутренней среды. Подтверждением сказашюму служит работы Рябова А.Г. (1988,1989). В них автор указывает, что изменения сродства гемоглобина к кислороду при различных экстремальных состояниях проходят в достаточно узких пределах. Действительно. большинство авторов указывает на существование корреляции между гемоглобина и развитием гипоксии, но ке конкретные ого параметры которые следует расматривать, как критерии гипоксии.

. возникает проблема интерпретации патогенетического значения полученных результатов. Уке достаточно давно известно (Федоров H.A., 1976), что взаимодействие лигандов с молекулой гемоглобина строго лимитировано, подчиняется стехиометрическим законам. Только часть органических фосфатов специфически связывается с.аминокислотными остатками.

В итоге несмотря на. значительные достижения фундаментальных исследований молекулы гемоглобина, выеодн современных авторов изучающих регуляцию его сродства к кислороду при гипоксии мало чем отличаются от своих предшественников(Rapoport s.,1968 , Бори-сюк М.В.1990,1991)'. Особенно остро проблема проявляется при анализе случаев, которые не- сопровождаются выраженными явлениями гипоксии (например, при воздействии низких температур на организм). -

Скора всего-выход из данной гащации заключается в кэкплекс-ном изучении эритрона предшествующих развитию гипоксии. Центральным звеном этой системы являются эритроциты. Мы видим,' что. воздействие низких температур ведет к истощению ангиокевдантных и буффершх систем крови. В результате происходит нарушение состава фосфолипидов в мембране поверхностной, архитектоники эритроцитов, уменьшается количество АТФ и 2,3 ДФГ. Токио однонзгфэрл^ыгые изменения указывают на существенное ослабление резистентности организма, иижешю толерантности к гипоксии.

Морфэфункциональная характеристика эритрона кроликов при общем охлаждении организма и введении иэотиорбймшниТБ-б).

Данныо, полученные при изучении воздействия низких те.'.:пер:мур на млекопитающих, указывают на то, что повреждение зригроцитэв

ограничивает компенсаторно-приспособительную реакции организма. Поэтому одним из - механизмов, обеспечивающих антигипоксические свойства антиоксиданта ТБ-6, мы видам в воздействии на исходный уровень биоэнергетики эритроцитов, так как он - препятствует свободно радикальному -окислению эритроцитарных структур. Действительно, на 5-й и 30-й день охлаздения у животных, получавших ТБ-6, концентрация органических фосфатов достоверно отличается от показателей контрольных животных и находится, в пределах нормы. Удельный вес трансформированных эритроцитов на 5-й день повышен слабо достоверно, а на тридцатый день - нормальный. Концентрация метгемоглобина не повышается.. На тридцатый день охлаждения в этой группе хивотных'наблюдается . восстановление рН крови. Динамика эритропоэза аналогична контрольной группе. Наблюдается восстановление - геометрических показателей эритроцитов. Среднее ке содержание гемоглобина в эритроцитах снижено. Наличие морфофунвдиональ-ных изменений эритроцитов кролика, охлаждавшихся в течение месяца на фоне введения ТБ-6 также требует более детального изучения геометрического профиля. .

. Вывода

1. Система эритропа кроликов представлена в красном костном мозге <!С% ядросодержащих клеток. Около 5% нормобластов проявляет етсокую активность к завершению дифференцировки.

2.выход зрелых элементов в просвет' кровеносных сосудов происходит путем сложного процесса физико-химической перестройки-клеточной мембраны эндотелиальноЯ клетки синуса в месте контакта со зролой клеткой. На этом месте развивается биохимическая реакция, приводящая к перестройке конфоркации липопротеидного слоя. В ре-

зультате текучести липопротеидов создаются благоприятные условия для прохождения эндотелиального барьера созревшими клетками эрит-рона в просвет синуса.

3. В ходе общего охлаждения организма под влиянием выходясих в периферическое русло биогенноактивных веществ усиливается процесс перекисного окисления липидов в мембранах эритроцитов. В мембранах эритроцитов увеличивается содержание фосфатидилэтанол-амина, резко снижается содержание сфингомиелина, увеличивается присутсвие олеиновой и арахидсчовой кислот.

4. В плазме периферической крови на 5 день день охлаждения организма снижается содержание токоферола, а в мембранах эритроцитов и в плазме крови нарастает уровень малонового диальдегида, свидетельствуя об усилении перекисного окисления липидов.

5. На фоне конформациошшх изменений мембран эритрона при охлаждении организма изменяется морофологический состав нормоци-тов периферической крови: увеличивается содержание стомацитов III степени и эхиноцитов. , . . '

6. При длительном охлаждении организма происходит нарушение биоэнергетических процессов в эритроцитах: снижается содержание АТФ, нарушается способность к восстановлению метгемоглобина, угнетается активность 2,3 ДФГ, что ухудшает отдачу эритроци/зм кислорода ткани. • .

■7. Снижение, уровня 2,3 ДФГ при общем охлаждении организма связано с падением уровня в это время в эритроцитах АТФ и закис-лением крови (рН 7,39 - 7,38).

8. Введение в организм препарата-антиоксиданта типа ТБ-6 нормализует перекисное окисление в мембранах эритроцитов, 'снижает уровень метгемоглобина, улучшает биоэнергетические процессы (увеличивается содержание АТФ, повышается активность 2,3 ДФГ).

Это позволяет расценить новый, испытанный в 1990 году в клинике Института физиологии и патологии дыхания СО РАМИ, препарат ТБ-6 как удовлетворительное медикаментозное средство, способное создавать профилактический эффект против, усиления перекисного окисления липопротеидов мембран эритроцитов в условиях общего' схлавдения.

* 1 * *

Внедрение в практику

Результаты исследования по коррекции лшшдаого обмена были рекомендованы для проведения клинических испытаний препарата ТБ-6 у больных с неспецифическими заболеваниями легких в экстремальных климатических зонах.

Список работ, опубликованных по теме диссертации:

I.Зиновьев C.B. Морфологическая характеристика эритрона в период созревания при общем охлаждении организма //Диагностика состояния дыхательной системы. - Благовещенск, 1988.- С. 9-13.

2.Зиновьев C.B. Локализация ионов кальция на мембране эритроцитов кроликов при общем охлаждении организма //Диагностика состояния дыхательной системы. - Благовещенск, 1988. - с.14-17.

■З.Луценко М.Т., Лабецкая Н.В., Кондратьев A.B., Кондратьева A.B., Зиновьез C.B. Гистофизиология и газотранспортная функция эритроцитов периферической крови при общем охлаждении организма. //Диагностика состояния дыхательной системы,- Благовещенск, 1988. - С. 5-8. ...