Автореферат и диссертация по медицине (14.00.20) на тему:Морфофункциональное состояние эритрона при отравлении окисью углерода на фоне гипертермии

МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ УССР

КИЕВСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ФАРМАКОЛОГИИ И ТОКСИКОЛОГИИ

На правах рукописи

'УДК!616*072.7/. 155.1:614.824 + 612.57

КУЦЕВОЛ Ольга Вениаминовна

МОРФОФУНКЦИОНАЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ ЗРИТРОНА ПРИ ОТРАВЛЕНИИ ОКИСЬЮ УГЛЕРОДА НА ФОНЕ ГИПЕРТЕРМИИ

14.00.20 — токсикология

А вто р е ф е р а т ■диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Киев — 1991

* / / - - ~ / Ч . \ I .___

Работа выполнена в Луганском медицинском институте.

Научные руководители: — заслуженный деятель науки и

техники УССР, доктор медицинских наук, проф. Г. А. Можасв

— доктор медицинских наук Ю. Н. Максимов

Официальные оппоненты: — заслуженный деятель науки и

техники УССР, доктор медицинских наук, проф. А. И. Трещинский

— доктор медицинских наук, проф. Б. С. Бравер-Чернобульская

Ведущее учреждение — Научно-исследовательский институт общей реаниматологии АН СССР, г. Москва

Защита состоится «__» ____ 1992 г.

и__________час. на заседании специализированного совета

Д.088.19.01 при Киевском НИИ фармакологии и токсикологии МЗ Украины (г. Киев, 252057, ул. Эжена Потье, 14).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Киевского НИИ фармакологии и токсикологии.

Ученый секретарь специализированного совета

кандидат биологических наук А. П. Заика

Актуальность теш

Патогенез комбинированных поражений в последние годы особенно привлекает внимание исследователей в связи с учащенней природных и технологических катастроф, при которых ежегодно в. . СССР травмируется более 200 тыс. чел. В болыгинстзе своем травмы вызваны одновременным действием двух-трех факторов - механического, термического и токсических (Б.М.Гззетов и соавт., 1990; В.В.Кузьвенко и соавт., 1990; Б.В.Яковлев и соавт., 1990).

В промышленных регионах страна, в частности, в горнорудной промышленности Донбасса отпечен рост числа подзеиных катастроф с возрастающий травматизмом горнорабочих (В.Г.Ковешншсов и соавт., 1985; А.И.Трецинский и соавт., 1985; Ф.Х.Зингер, 1986; А.И.Нкренбург, А.Д.Ткачев, 198?). По данным центрального штаба военизированных горноспасательных частей (ВГСЧ), ежегодно на шахтах угольных-регионов страны совершаются аварии и катастрофы, количество пострадавшие при зтоа достигает 40 тис.человек.

Угроза пахтного травматизме в условиях Донбасса возрастает в связи с увеличением глубины шахт нэ 10-12 и в год,усложнением горногеологическнх услоэий, повышенной температуры воздуха до 27-35°С, увеличением выделения рудничных газов (кетанз, окиси углерода и двуокиси углерода), внезапных выбросов угольной пыли, взрывов и лоззров (В.Г.Дейнегина и соавт., 1984; Г.А.Можаев и соавт., 1985, 198?; И.Б.Закоржевский и соавт., 1988; Б.М.Газетов и соавт., 1990). Другой причиной возрастающего травматизма является низкий уровень технической осиаденностя шахт, несоблюдение правил техники безопасности, недостаточная квалификация инженерно-технического персонала.

Среди токсических факторов первое место по своей поражающей силе занимает окись углерода ( P.v.Coio, 1975). Токсическое действие окиси углерода при пожаре в шахтах, в которых в качестве крепежных конструкций приценяются пластмассовые изделия,усугубляется теи, что образующиеся при горении другие летучие компоненты смеси гвзов повышают чувствительность к нему организма (В.В.Седов, 1987). К числу таких веществ при горении полиамида относятся алифатические и ароматические углеводороды, цианистый водород, индол, корбазол, пиррол, пиперидин, акридин ( P.C.Boawa , 1976), при горении поливинилхлорида - хлористый водород, углекислота, фосген ( p.colardia ,a.Vender Straoten , 1976). Действие высокой температуры, осложненное отравлением окисью углерода, имеет место и во время аелезнодорожных и морских катастроф,

при похэрах г хилых и общественных зданиях, построенных с применением различного рода пластиков. Горение последних приводит к образованию газообразных продуктов, среди когорых преобладав!, окись углерода (С.Hilado ,А.Purst , 1976; I.Pinborn , I9?5).

Несмотря на частоту и тяжесть термических травм, осложненных отравлением окисью углерода, их патогенез изучен недостаточно, не разработаны методы интенсивной терапии. Неизвестны особенности течения посттрзвыатического периода после однократном гипертермии, осложненной отравлением окисьп углерода. Не изучено действие этих факторов на периферическую кровь и кроветворение. Отсутствуют экспериментальные работы, которые бы обсуждали меха-низиы развитая повреждений различных органов и систем при данной патологии., до настоящего времени нет достаточно обоснованной концепции поиска эффективных средств профилактики и терепии таких состояний.

Цель работы; Изучить морфофункционэльное состояние эритронэ после отравления окисью углерод на фоне гипертермии.

Основные задачи исследования:

Для достижения поставленной дели проводилось изучение:

- количественных и качественных параметров эритроцитов периферической крови;

- состояния эритролоэза;

- физико-химических свойств цельной крови и плазмы.

Эти исследования осуществлялись как после комбинированного воздействия гипертермии и окиси углерода, так и после действия каждого из этих факторов в отдельности.

Научная новизна:

Впервые в условиях эксперимента проведено сравнительное изучение морфофункционального состояния эритрона в динамике после отравления окисью углерода на фоне гипертермии и действия изолированных факторов.

Доказано, что острая гипертермия приводит к повышенному гемолизу эритроцитов, сниаению содержания в них аденозинтрифос-фата, 2,3-дифосфоглицерата, концентрации сульфгидрильных групп, калий-натриевого коэффициента. Показано нарушение дифференциров-ки эритрокериоцитог в раннем посттравматичеокоы периоде (на 3 сут),

Установлено, что реакция эритрона на изолированное воздействие окиси углероде заключается в выбросе депонированных эритроци-

гов измененного качества и усилении эритропоэзв.

Показано, что комбинированная патология, вызванная отравлением окисью углерода на фоне гипертермии, имеет свои характерные особенности, на сводимые к сумме изолированных воздейм-. вий каждого из факторов. В посттравматическоы периоде комбинированной травмы развивается гипохроиная анемия. Процесс восстановления крови осуществляется зз счет неполноцешшх эритроцитов при нарушенном костномозговом кроветворении. Выявлено 2 критических периода в развитии нарушений в эритронэ - 3 и 14 сут, совпадающие с увеличением гибели хивопшх в эти сроки. Показано, 420 комбинированная травма приводит к резкому сокращению выяивзености животных по сравнению с изолированными воздействиями гипертермии и окиси углерода.

На защиту выносятся сяед.уюцие лолонения.

1. Комбинированное воздействие гипертермии и окиси углерода приводит к формированию патологии, качественно отличающейся от таковой при воздействии изолированных фзкторов.

2. При отравлении окисью углерода на фоне гипертермии в отличие от действия изолированных факторов имеет место длительно сохраняющаяся гипохроиная анемия, обусловленная повышенный гемолизом эритроцитов и снижении костномозгового кроветворения. Эритроциты, продуцируеыыеае novo , функционально неполноценны, что вызвано нарушением созревания и дифференцировки эритрокарио-цитов.

3. Наличие длительных и глубоких изменений зритрона после отравления окисью углерода на фоне гипертермии требует проведения терапевтических иероприятий, направленных на его нормализацию.

Практическая значимость и реализация результатов исследования.

Данные, полученные в результате проведенной работы и касающиеся особенностей нарушений в эритроне при комбинированной воздействии гипертермии и окиси углерода, внедрены в учебный процесс на кафедре анестезиологии и реаниматология Луганского медицинского института (акт внедрения прилагается), а также вошли составной частью в методические рекомендации "Клинические синдромы, интенсивная терапия и реанимация пострадавших кэ догоспитальной этапе при аварийных ситуациях на угольных шахтах" (1987).

Апробация работы

Освоение положения работи изложены на: У научной конференг ции молодых ученых и специалистов Луганского медицинского институт а (г.Луганск, 1987); У съезде анестезиологов-реаниматологов УССР (г.Лугаиок, 1988); 1У Всесоюзном съезде анестезиологов и реаниматологов (г.Одесса, 1969); 8 Европейской конгрессе анестезиологов и реаниматологов (Варадва, 1990).

Апробация работы состоялась на совместном заседании кафедр анестезиологии и реаниматологии, патологической физиологии, нормальной физиологии, ЦНИЛа и НЯСа Луганского медицинского института 27 сентября 1991 года.

Публикации результатов исследований

По теме диссертации опубликовано 10 работ. Объем и структура работы

Диссертация изложена на страницах машинописи. Состоит из в дения, обзора литературы по изучаемому вопросу, главк "Материалы и методы исследования'', 3 глав собственных исследований, обсуждения результатов и заключения, выводов. Библиографический указатель включает 230 источников отечественной и 98 источников иностранной литературы. Работа иллюстрирована 39 таблицами и 26 рисунками.

СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ Экспериментальный материал и методы исследования

В основу работы положен материал, характеризующий показатели эритрона у 1441 крысы обоего пола линии Вистар. Для моделирования патологического состояния использовали термотоксикологи-ческуо камеру (автор.свид.СССР 196254), оснащенную воздухонагревателей, системой подачи газов, монитором для определения показателей сердечно-сосудистой и дыхательной систем, датчиком ректальной температуры. Контроль концентрации кислорода и окиси углерода в камере проводили при помощи хроматографа "Поиск".

Для изучения морфологических показателей кровь многократно брали из хвостовой вены, а для исследования физико-химического состояния плазмы крови - из сердца крысы под эфирным обезболиванием. Показатели изучались до эксперимента, через 5 мин после извлечения животных из камеры и на I, 3, 7, 14 и 21 сут. У животных трех групп, две из которых служили контролем, моделировали следующие патологические состояния: отравление окисью углерод ив Фойе острой гипертермии (опытная группа), острую гипертермию,

отравление окисью углерода (контрольные группы).

Для изучения морфофункционэльных показателей эритроцитов определяли общепринятыми методами количество эритроцитов, концентрацию гемоглобина, показатель гематокрита, кислотную устойчивость эритроцитов. Кроме того, рассчитывали: содержание гемоглобина в I эритроците, его средний объем, суммарную стойкость к солянокислому гемолитику, время сферудяции, длительность гемолиза, положение и высоту максимума, ширину интервала стойкости. Определений АТФ в цельной крови производилось по методу E.Burcher на спектрофотометре 0-26. Содержание натрия и калия в эритроцитах и плазма крови определяли методом пламенной фотометрии, сульфгидрильных групп - по методу I.r.olfholf, X.Harris Свободный гемоглобин определяли по ыетоду В.Г.Дервиз на спектрофотометре СФ-26, содержание 2,3-дифосфоглицерагэ - по E.Grose Определение показателей кислотно-целочного состояния крови производили методом микро-Аструп, на приборе АЗь -3 фирмы "Radiometer " (Дания). Показатели BE и SB, оксигеыоглобин вычисляли по нокограыиам Зигаарда-Андерсснз (К.С.ТернозоЙ созвт.). Кислородную емкость крови рассчитывали по формуле К.Хю^нерэ, величину онкотического давления крови - по ь.Аи-tio , Концентрацию молочной кислоты определяли по цветной реакции с гидрохинином (В.Г.Колб), пировиногрэдной кислоты - по цветной реакции с 2,^динитрофенилгкдразиноц (П.М.Бэбаския). Содержание обцего белка в сыворотке крови определяли рефрактометрическим методом, белковых фракций - турбидиметрическим методом (В.Г.Колб). Подсчет числа ретикулоцитов производили по E.E.0ss°°d , скорость созревания ретикулоцитов - по Е.Н.Мосягиной, количество миело-кариоцитов - по Л.Э.Ярустовской. Мазки костного мозга окрашивали по Крюкову-Пэппенгейму, дифференцируя в них клетки зри-троидного ряда. По степени зрелости ядросодержацие клетки делили на прозритробласты, эритробласты базофильные и полихроматофиль-ные, нормобласты полихроматофильные и оксифильные (А.Д.Павлов, Е.Ф.Морщакова).

Цифровые результаты экспериментов обрабатывали статистически по методу пряных разностей и по Стьюденту (И.Ойвик). Для вычисления средней ошибки использовали константную формулу Петерса.

Содержание работы

Анализ полученных данных свидетельствует о том, что отравление окисью углерода на фоне гипертермии увеличивает гибель

животных по сравнению с изолированными воздействиями этих факторов. Выявлено 2 критических.периода, в которых отличается . наибольший процент гибели крыс - 3 и сут. В указанные сроки отмечаются и наибольшее изменения в системе эритрона.

Данные, характеризующие ыорфофункциональные показатели периферической крови, представлены в табл.1.

Из табл.1 видно, что после отравления окисью углерода на фоне гипертермии 1-21 сут наблюдалось снижение на 10-22$ числа эритроцитов, на 13-38$ - концентрация гемоглобина, на 10-30% -среднего содернания гемоглобина в I эритроците. На 1-3 сут было отмечено снижение кислотной устойчивости эритроцитов на 24$, сокращение времени сферуляции нэ-1,1-0,008 мин, уменьшение длительности гемолиза на -I,8-0,09 мин, сдвиг максимума влево с 4,7-0,008 мин до 3,1-0,0? пин. Снижение концентрации АТФ в эритроцитах на 22-48$, калий-натриевого коэффицкэнта с 5,4*0,05 до 2,3-0,07, концентрации сульфгидрильных групп на 20-25% было характерно для всего периода наблюдений. Концентрация свободного гемоглобина в плазма крови была увеличена на 1-7 сут.

Полученные данные свидетельствуют о том, что одной из причин развивающейся анемии является усиление гемолиза, обу.слов-ленноа нарушением морфофункционэльного состояния эритроцитов. Известно, что с уменьшением концентрации АТФ, нарушением баланса калия, натрия и выходом калия из эритроцитов исследовагели связывает непосредственный механизм гемолиээ эритроцитов (С.Рео • Ы.СоХо , 1974; Т.Бийо еиа1. < 2980; г.А.Алексеев, Н.В.Ермаков, 1983).

Другой возможный механизм нарушения мембран эритроцитов -увеличение в них процессов перекисного окисления липидов, о чем свидетельствует усиление в 3-4 раза перекисного гемолиаа эритроцитов, не 1-14 сут сопровождавшееся снижением концентрации сульфгидрильних групп, необходимых для нормального функционирования гемоглобина и -стабилизация клеточной мембраны (Т.И.Маскеева, 1970; Ь.Р.СЬаввеаий ? 1974).

Снижение кислотной устойчивости эритроцитов и сдвиг эрмт-рограмм влево характерно для предгемолизного состояния и сопровождается изменением пластических свойств мембраны эритроцитов и снижением ее ригидности. Эритроциты могут принимать форму эхиноцитов, в них нарушается калий-натриевый градиент, активность окислительных ферментов (С.А.Владимиров и соавт., 1975, В.И.Крылов и соавг., 1984).

Изменение показателей эритронз после отравления окисью углерода на фоне гипертермии

Исходные данные ! Сроки обследования -

! 5 мин i < ! у т к и

! I ! з ! 7 ! 14 ! 21

5,1*0,16 5,7*0,10* 4,6*0,26* 3,9*0,19* 4,6*0,23* 4,6*0,07* 4,5*0,05

143*1,4 121*6,2* 104*7,0* 69*6,1" 94*8,4*" 111*10,9* 125*9,9"*-

483*8,6 365*8,2* 325*9,3* 372*4,4* 594*10,5 598*10,5* 533*8,5*"

11,2*0,33 . 26,2*1,0* 41,4*2,84* 48,3*3,30 * 39,4*2,42*" 19,5*1,13 14,2*1,09*

41,5*0,-88 48,5*1,13* 31,9*1,13*" 22,0*1,92*" 32,0*1,84А" 38,1*1,21* 38,4*0,92*

4,0*0,14 5,9*0,17 * 4,1*0,14 4,1*0,12 4,2*0,16 4,3*0,10 4,1*0,18

48*1,3 62*2,3 * 80*2,3"* 120*5,4* 64*2,7 *" 49*2,3 49*2,7

827*2,4 760*1,4* 620*1,3"* 600*т -5 * 590*1,7 ^ 590*1,6* 600*1,3^

5,4*0,05 3,6*0,07"* 2,3*0,08"* 2,3*0,08 * 3,4*0,09* 4,8*0,11"*" 5,5*0,13

7,37*0,002 7,55*0,014* 7,28*0,018 7,28*0,019 7,30*0,009* 7,30*0,009* "7,36*0,014

4,19*0,04 4,08*0,02* 3,74*0,10* 3,30*0,23*" 3,96*0,09* 3,86*0,13^ 4,13*0,13

I27*'"-, 8 159*6,3* 130*7,9* 139*6,1 * 366*34,5 * 409*25,1* 402*40,3 *

171*15,5 186*19,5* 150*13,5* 205*18,6*" 396*51,0* 442*38,9*" 310*28,7

Показатели

эритроцитов Перекисный гемолиз ($)

АТФ (мг/ЙО мл)

2.3-ДО>Г(шшоль/ 100 мл)

-о Св.гемоглобин (иг/л)

SH-группы

(мкмоль/100 мл)

Калий-натриевый коэффициент

рН

Онкотическое давление (кПа)

Ретикулоциты (тыс/мкл)

Суточная продукция

эритроцитов

(тыс/мкл)

Примечание: - достоверность различия по сравнению с исходными данными

Повышенный эритродиерез на 1-7 сут сопровождался депрессией кроветворения и ослабление« прояиферазивных процессов. Как видно из табл.2, число миелокариоцитов на 3 сут составило 52% от исходных данных. Значимых изменений процента эритрояариоци-'юв в эти сроки ье наолюдэлось, однако в абсолютном выражении их число сократилось в 1,5 раза за счет уменьшения общего числа клеток костного мозга. Суточная продукция эритроцитов на I сут была снижена на 12.fi.

Установлено нарушение процесса дифференцировки эритрокарио-цитов. Количество яолихроматофильных эритробластов было уменьшено в 3 раза, а базофильнив - отсутствовали, в то же время процент подихроматофильшх норыобластов был увеличен с 44,О* 2,21% до 60,0*1,50^, что свидетельствовало об ускорении созревания эритробластов при замедлении - норыоблэстоз. Таким образом, после отравления окисью углерода на фоне гипертермии наблюдалось уменьшение клеточности костного мозга, ослабление пррлифератив-ных процессов и неэффективности эритропоэзэ.

Снижение концентрации гемоглобина в одном эритроците в этих условиях обусловлено, по-видимому, нарушением процесса созревания эритробластов и норьюбластов, на уровне которых происходит их насыщение гемоглобином (О.К.Гэврилов и соавт., 1985; Н.А.Федоров, 1980).

На 7-21 сут после отравления окисью углерода на фоне гипертермии было отмечено усиление эритропоэтической функции костного мозга. Об этом свидетельствовали ретикулоцитоз, увеличение суточной продукции эритроцитов в 2,5 раза. Изучение кислотных эритрограмы показало наличие на 7 и 14 сут 2 максимумов, что свидетельствует о присутствии 2 клонов эритроцитов с резко различными свойствами. Эти изменения характерны для стресс-эритро-поэза, когда усиление его мощности оказывается недостаточным для компенсации дефицита кислородтранспоргной функции. Его отличие состоит в том, что продуцируемые в условиях стресс-эритро-поэза клетки существенно отличаются от нормальных эритроцитов. В частности, в условиях наших опытов показано, что они содержат мало гемоглобина, в них значительно снижено содержание АТФ и сульфгидрилышх групл, кислотная устойчивость выше, чем самих резистентных клеток при нормальном эритропоззе. Такие клетки обладают худщими реологическими свойствами, имеют укороченный срок жизни и быстро элиминируются из кровеносного русла

(L.s.Khale » 1957; ii.n.Klark , ¡¡.B.Shohet * 1985; Й.К.Казимирко, 1990).

U

Выявленные нарушения приводили к изменению кислородного бэдлсета организма. В частности, установлено снижение рО£ на 1-14 сут после воздействия и кислородной емкости крови на 1-21 сут. Увеличения 2,3-дифосфоглмцератэ нз 1-21 сут в качестве • • компенсации дефицита нислородтранспортной функции не наблюдалось. Выявленные изменения обусловлены образованием карбокси-гемоглоб'ина, нарушением функциональных свойств гемоглобина, легочного кровотока, метаболизма эритроцитов.

Нарушения морфофункциокального состояния эритроцитов протекали на фоне изменений физико-химических свойств крови: выраженного метаболического ацидоза, дизэлектролитемии, снижения онкотического давления плазмы крови, что монет быть непосредственной причиной гемолиза и агглютинации эритроцитов (Н.А.Федоров и соэвт., 1975), а также нарушения костномозгового кроветворения и гибели клеток костного мозга (А.П.Ястребов и соавх., 1988).

В контрольной группе животных после Тепловой травмы (табл.2) гипохроыная анемия наблюдалась только на 1-3 сут. В эт.! сроки количество эритроцитов было снижено на 11%, концентрация гемоглобина - на 30/«. Увеличение концентрации свободного гемоглобина в плээме крови на 20/ь указывает нз усиление гемолиза эритроцитов, вызванное нарушением ыорфофункционального состояния эритроцитов, что было выявлено методом кислотных эритрограмм. Сразу после извлечения из камеры и нэ I сут у крыс наблюдалось снижение суммарной стойкости эритроцитов нз 18/о, уменьшение времени их сферуляции на - 0,27*0,09 мин, длительности гемолиза - на -0,9*0,11 мин, сдвиг максимума влево нэ - 0,9*0,16 мин и увеличение его выс'оты, что характерно для предгемолизного состояния эритроцитов (И.И.Гительзон, И.Л.Терсков, 1960» Н.В.Леонова, 1980; Н.К.Кэзимирко, 1990). .

Существенно, что после тепловой травмы на 1-3 сут было выявлено снижение нз концентрации АТ*>, сульфгидридьшх групп - на 8%, кэлий-нетриевого коэффициента - с 5,4^0,0 до 3,3*0,09. В эти сроки было отмечено усиление перекисного гемолиза эритроцитов - с 11,6*0,17^ до 22,5*0,73$.

Таким образом, развитие анемии нз 1-3 сут после тепловой травмы было обусловлено повышенным разрушением эритроцитов в периферической крови, связанным с нарушением их формы и структуры. По нашему мнении, причиной этих изменений явилось как непосредственное влияние тепловой травмы на клетки крови, так и

Таблица 2

Изменение показателей эрктронв после гипертермии

1 ! Исходные ! данные ! ! ; { Сроки обследования

Показатели I г ! и у т К И

; 5 ыин ! \ ! I { 3 | 7 1 » 1 21 !

Эритроциты (Т/л) Гемоглобин (Г/л)

4,9*0,14 140*4,4

-Суммарн.СТОЙКОСТЬ ксп±а ? эритроцитов '

Перекисный гемолиз (%)

Ш (иг/ЮОмл) •2,3-ДФГ (мкиоль/ ё мл)

Свободн.гемогдо-Огн (мг/л)

Б И-группы (мкмсль/100 ил)

Калий-натриевый коэффициент

рй крови

11,6*0,17 41,1*0,88 4,2*0,09

48*1,2

838*2,4

5,4*0,05 7,37*0,002

Оняотическ.давле- ¡. То±п пк нке (к!1а)

Миелокариоциты (тыс/нкл)

Ретикулоциты (тыс/шел)

Суточн.продукция эритроцитов (тыс /шел)

236*4,5 . 115*5,6 50*9,4

5,3*0,01*" 4,7*0,07 4,4*0,09* 5,3*0,19*" 5,9*0,13*" 5,4*0,09*" 149*3,3* 115*2,4 * 87*5,5 * 125*2,1 * 157*3,7*- 151*1,0*"

398*7,0* 381*6,4* 468*9,2* 540*4,6* 509*4,6*" 460*5,6

15,4*0,42 22,5*0,71 15,2*0,42* 14,2*0,59*" И, 5*0,25 11,4*0,27 47,1*1,00*~ 36.9*1,30*" 35,8*1,09х"44,5*1.21*4?,6*1,90*41,0*0,56 5,9*0,54* 5,6*0,07* 5,3*0,23* 4,7*0,12*" 4,0*0,10 4,0*0,09

.*■ — Ж- _ 4._ _ *■ -

53*1,7 57*1,6"

804*2,б"

'800*2,4

5у*1,7 55*1,6 50*1,7 49*1,5 772*11,6* 803*6,8*" 811*3,4 832*6,1

3,5*0,11 3,3*0,09* 4,0*0,09*" 5,2*0,13 5,4*0,07 5,5*0,06 7,48*0,014 7,24*0,011*7,29*0,007*7,35*0,013 7,36*0,001 7,37*0,003 4,22*0,11 3,79*0,17* 4,24*0,09*4,21*0,08 4,23*0,07 4,21*0,11

190*5,0Н

243*4,7 - 240*5,7 240*5,5

146*3,6* 134*5,9* 264*14,7*" 472*37,1* 221*16,0* 135*3,0*

т59*16,6 166*20,б" 368*31,0"" 526*61,2" ЗчЗ*18,4* 191*26,6

Примечание: * - достоверность различия по сравнению с исходными данйыми

опосредованное - через нарушение физико-химических свойств крови.

В частности, сразу после извлечения из камеры был отмечен газовый алкалоз, а на 1-7 сут - метаболический ацидоз (рН снизился с |7,37*0,002 до 7,24*0,011), а по мнению исследователей, ацидоз можот- быть непосредственной причиной гемолиза и агглютинации эритроцитов (Н.В.Нестеров, 1973). Помимо этого, на 1-3 сут отмечено снижение онкотического давления плазмы крови с 19-0,04 до 3,79*0,17, увеличение концентрации ионов <алия с 5,1-0,09 ммоль/л до 5,8*0,15 ммоль/л в, молочной и пировиноградной кислот в 2-3 р8за, что может обуславливать повышенный гемолиз эритроцитов (Н.А.Федоров, 1976).

Развитие анемии на 1-3 сут сопровождалось нарушением кислородного бюджета организма. В частности, в эти сроки была снижена кислородная емкость крови с 18,7*0,37 мл/100 мл до 13,4*0 <57 мл/100 мл вследствие уменьшения концентрации гемоглобина в крови, что указывает на развивающуюся гипоксию. Содержание 2,3— дифосфоглицерата на протяжении 7 сут эксперимента было увеличено на 20-22/», что можно расценивать как компенсаторную реакцию, направленную на улучшение отдачи кислорода' тканям.

Усиление эритродиереэа сопровождалось на 1-7 суг стимуляцией гемопозтической функции костного мозга, о чем свидетельствовал ретикулоцитоз, ускорение созревания ретикулоцитов в периферической крови, увеличение суточной продукции эритроцитов в 3 раза. Характерно, что на 3-7 сут левый сдвиг эритрограмм не обнаруживался. Напротив, наблюдалось увеличение суммарной стойкости эритроцитов на 18$. В крови находились повышенностойкие эритроциты со стойкостью существенно большей, чем саыыь стойкие клетки у интэкгных животных. На 3 и 7 оут на суммарных зритро-граммах было отмечено 2 максимума на 5,5 и 7,5 мин. Наличие 2-х максимумов указывало на существование 2 клонов эритроцитов, резко различающихся по стойкости, и явилось признаком резкой неравномерности кроветворения.

Усиление эригропоэтических процессов приводило на 7-21 сут к нормализации показателей периферической крови, причем количество эритроцитов, концентрация гемоглобина, АК> превышали исходные данные. Однако подчерниввеч, что эритроциты на 7-14 сут были качественно отличны от таковых интактных животных, поскольку в них была снижена концентра ция еульфгидрилышх групп и резко повышена кислотная устойчивость. Не 21 оут показатели, характеризующие состояние эритронз после тепловой травмы, не отличались

01 данных интактных зшвотньк.

Таким образом, тепловая травма приводила на 1-3 сут к шпохромной анемии, обусловленной повышенным гемолизом эритроцитов. Усиление эритропоэгических процессов на 7 сут компенсировало убыль эритроцитов, однако в качественном отношении они были неполнэцентл.

Анализ показателей эритрона у контрольных животных после отравления окисью углероде показал рззвитие эритроцитоза на 1-7 сут (табл.3). Увеличение концентрации гемоглобина на соответствовало росту количества эритроцитов, на что указывало неизменное содержание гемоглобина в одном эритроците. Развитие эритроцитоза было связано с выбросом депонированных эритроцитов и ретикулоцитов, о чем судили по увеличению их количества в периферической крови в 1,5 раза. Отравление окисью углерода приводило к развитию геыической гипоксии, обусловленной образованием карбоксигеыоглоблнз, концентрация которого в плазме крови сразу после отравления составила 30*0,7$;.

Как известно, образование кэрбоксигеыоглобина тормозит диссоциацию оксигемоглобина, что связано с нарушением "геа-геы-взаимодействин". Облегчения оксигенации при взаимодействии кислорода с гемоглобином, у которого часть гемов связана с окисью углерода, не происходит. Улучшение отдачи кислорода тканями могло бы быть следствием конформационных изменений гемоглобина пр'?. его взаимодействии с 2,3-дифосфоглицератом (Е.ВепееН , Б.ВопееЬ , 1969; Ю.А.Ермаков, 1°?6; КЛашаеисЫ , 1988), однако в наг.их опытах показано, что этот механизм не имеет места, поскольку содержание 2,3-дифосфоглицзрета не увеличивалось.

Развитие гипоксии приводило к выбросу кислородзависимыми клетками почек эритропозтинов, что обуславливало компенсаторное усиление эритропоэза. На это указывало развитие на 1-7 сутки ретикулоцитоза, увеличение скорости созревания ретикулоцитов и суточной продукции эритроцитов в 2 раза. О выбросе костномозговых ретикулоцитов свидетельствует увеличение в эти сроки кислотной устойчивости эритроцитов, выраженное в умеренной степени.

Интоксикация окисью углерода сопровождалась расширением красного ростка кроветворения: содержание эритрокариоцитов увеличилось на 4$. При этом наблюдалось усиление пролиферэтивных процессов, так как число проэритробластов возросло с 1,1*0,13 до 1,9*0,13 тыс/мкл. Было отмечено ускоренное созревание поли-хроыатофильных норыобластов и задержка созревания оксифильных

Изменение показателей эштрона после отравления окисью углерода

Показатели {Исходные I 5 Сроки обследования

; данные ! 5 мин ! 1 I с утки

! I ! 3 ! 7 14 ! 21

Эритроциты (Т/л) . 4,9*0,05

Гемоглобин (Г/л) 142*3,6

Суммарн.стойкость л

эритроцитов -юи-/, о

ПерекисныЯ гемолиз (£>)

АТФ (мг/100 мл)

2,3-Д^Г (мкмоль/ 100 мл)

Св о О'одн. гем огл о-£ бин (ыг/л)

ЭК-группы (икмоль/100 мл)

Ка л к й-н а три е в ыЙ коэффициент

рН крови

Онкотическое давление (кПа)

Миелокариоциты (тыс/мкл)

Ретикулоциты (тыс/мкл)

11,6*0,23 41,6*0,96 3,9*0,22

49*1,3

83и*3,7

5,4*0,05

7,37*0,002

4,19*0,04

236*4,9

118*2,2

Суточн.продукция зрктроцктов(тыс/цкл) 16Сг12,2

5,5*0,06* 5,8*0,03* 6,0*0,04*" 5,3*0,04* 5,0*0,05 5,0*0,05

160*2,4* 160*1,7 160*0,6*" 160*0,8 * 136*3,9 135*0,3

483*5,8 507*4,5 * 526*9,4 * 493*7,7 * 483*9,7 480^9,5

11,4*0,25 13,1*0,54* 12,7*0,29*" 11,4*0,25 11,2*0,27 11,2*0,27 52,5*1,09* 52,8*1,34*" 57,1*1,21*" 56,1*1,22*"44,0*1,СО*"42,0*1,17

4,2*0,18*" 3,7*0,11 3,7*0,10 3,9*0,13 4,0*0,13 3,8*0,12

49*1,7 49*1,6 49*1,6 48*1,8 48*1,8 48*1,7

800*3,4*" 780*2,6* 780*3,6^ 840*1,2 856*1,8 660*1,8

4,6*0,08*" 4,5*0,08* 5,2*0,11 5,3±0,07 5 3*0,07 5,2*0,13 7,39*0,005*"?,32*0,006^7,34*0,005*"7,34*0,005*7,36*0,003 7,37*0,003

4,23*0,12 3,70*0,12* 4,00*0,12 4,23*0,07 4,23*0,11 4,23*0,09

247-2,5

243*4,7

243*6,3 240*5,9

134*2,4Л 181* ,8 *" 166*3,8 126*3,6*" 118*2,3 118*2,3 195*16,1* 277*9,5* 362*32,8* 219*2" 2* 164*25,8 155*31,6

Примечание: - достоверность различия по сравнению с исходными данями

нормоблзстов. Возможно,; что полихроматофильные нориобласты выходили ъ периферическую кровь, минуя стадию оксифильных, так как количество молодых регикулоцитов 3 группы в крови было увеличено в 3 раза.

Изучение физико-химического состояния крови после интоксикации окисью углерода выявило развитие газового алкалоза сразу после отравления, а на 1-7 сут - метаболического ацидоза в не-болыдой степени. Было показано снижение онкотического давления на 1-3 сут.

Таким образом, интоксикация окисью углерода приводила к количественным и качественным изменениям периферической крови: эритроцитозу, обусловленному выбросом ретикулоцитов из костного мозга и других депо, снижению на 1-3 сут концентрации сульфгид-рильных групп в эритроцитах, увеличение их перекисного гемолиза, нарушению процесса отдачи кислорода тканям. В качестве компенсации гипоксии происходило усиление эритропоэза.

Сравнительные данные о длительности изменений показателей, характеризующих состояние эритрона, после гипертермии, отравления окисью углерода и их комбинации представлены в табл.4.

Отравление окисов углерода на фоне гипертермии приводило к не более длительным изменениям в системе эритрона по сравнению с данными, полученными после изолированного воздействия гипертермии и отравления окисью углерода. Показатели периферической крови у даютных с комбинированной травмой в исследуемые сроки не восстанавливались, в то время как после гипертермии и отравлении окисью углерода нормализация показателей наблюдалась на 7-14 сут. Восстановление показателей, характеризующие физико-химическое состояние крови, у животных третьей группы наблюдалась на 21 сут, в то времл как после гипертермии - на 7 сут, а после отравления окисью углерода - на 14 сут. Восстановление показателей, характеризующих костномозговое кроветворение, у крыс третьей группы в исследуемые сроки не наблюдалось, в то время как у животных первой и второй групп оно было отмечено на 14 сут.

Сравнительные данные о направленности изменений показателей эритрона после гипертермии, отравлении окисью углерода и их комбинации представлены в табл.5. Как видно из этой табл., направленность изменений показателей эритрона у животных трех групп не совпадает. Изменения у крыс после тепловой травмы и отравле-

Сроки компенсации показателей периферической крови и костного мозга после гипертермии, отравления окисью углерода и их комбинации

I

Показатели ! | Вид воздействия 1 С ¡роки компенсации. сут

! I 1 5 ! 7 ! к ! 21

Количество эритроцитов Гипертермия Окись углерода Комбинированная травма + т + + + + + +

Концентрация гемоглобина Гипертермия Окись углерода Комбинированная травма + + + +■ •V + + +

Кислотная устойчивость эритроцитов Гипертермия Окись углерода Комбинированная травма - - + + + + +

Концентрация АТФ Гипертермия Окись углерода Комбинированная травма - - + + + +

рН крови Гипертермия Окись углерода Комбинированная травма - - - + + + + +

Количество миелокарио- цитов Гипертермия Окись углерода Комбинированная травма ■ь + + + + + + + +

Суточная продукция эритроцитов Гипертермия Окись углерода Комбинированная травма - - - + t + '' +

Направленность изменений показателей, характеризующих состояние эритрона, после гипертермии, отравления окисью углерода, то же на фоне гипертермии не 3 сут

Типе р- 5 От ра в де низ тер- ¡окисью ыия |углерода

сказатели

; Комбиниро-; ванная травма

Количество эритроцитов

Концентрация гемоглобина

Среднее содержание гемоглобина в I эритроците

Средний объем I эритроцита

Кисг-тная устойчивость эритроцитов

Концентрация свободного гемоглобина в плазме крови

Концентрация ионов калия в эритроцитах

Концентрация ИОНОВ Н8!ПИЯ эритроцитах

Калий-натриевий коэффициент

Спонтанный гемолиз эритроцитов

Концентрация сульфгидрильных грулп в гемолизатах эритроцитов

Концентрация АРФ в крови Концентрация 2,3-ДОГ рН крови

Концентрация ионов :илия в плазме крови

Концентрация ионов натрия в плазме крови

Онкотическое давление плазмы крови

Количество миелокариоцитов

л I

4 1Г 1

I 1

1Г

II I

4

ния окисью углерода противоположно направлены, а при комбинированной травме наблюдаются изменения, сходные с таковыми при тепловой травме, однако выраженные в большей степени. Кроме того, у хиротных после отравления окисью углерода на фоне гипертермии в состоянии эритрона наблюдаются качесгвен—ю особенности, не имеющие сходства ни с одним из изолированных воздействий.

Таким образом, изменения эритрон после отравления окисью углерода на фоне гипертермии не являются результатом суммирования физиологических эффектов гипертермии и окиси углерода, а представляют собой новый патологический комплекс, как правило, приводящий животных к гибели. Это связано с тем, что при гаком сочетании не развиваются характерные для отравления окмсыо углерода компенсаторные реакции, в частности, ?-э развивается полноценная стимуляция костномозгового кроветворения, убыгь эритроцитов вследствие их повышенного гемолиза компенсируется гипохромными и дегенеративными эритроцитами, функционально неполноценными.

ВЫВОДЫ

1. Острое воздействие гипертермии (в течение 80 мин при 48°С) вызывает гибель 48^ животных на протяжении 3 сут,после воздействия. В эти сроки у крыс развивается гипохромная анемия: снижается число эритроцитов, содержание гемоглобина, АТФ.сульф-гидрильных групп в эритроцитах, усиливается гемолиз. На 1-7 су. активируется эритропоэз, что выракэется в ретикулоцитарной реакции, увеличении суточной продукции эритроцитов, ускорении созревания ретикулоцитов. Процессы созревания и дифференцировки эритрокариоцитов нарушены: замедляется созревание проэритро-бластов и базофильных эритробластов и ускоряется - полихромато-фильных эритроблэстов и иормобласхов. Эти изменения формируются с первых минут воздействия, достигают максимума на 3 сут, а с 14 сут происходит восстановление всех изучавшихся показателей.

2. Изменения ыорфофункционэльного состояния эритрона под влиянием гипертермии обусловлены как непосредственным влияние-; теплового фактора на клетки крови и кроветворных органов, так

и нарушениями физико-химического состояния крови (развитием метаболического ацидоза, увеличением в плазме концентрации ионов калия, снижением онкотического давления плазмы крови).

3. Реакция эритрона на изолированное воздействие окиси углерода заключается в вибросе депонированных эритроцитов измененного качества (снижении содержания сульфгидрллышх групп,

увеличения АТФ, кислотной устойчивости). Отмечается выраженная ретикулоцитарная реакция, ускорение созревания ретикулоцитав в периферической крови. Эти изменения формируются с первых минут воздействия и выражены на протяжении 7 сут с момента интоксикации. На 14 сут происходит восстановление всех изучаемых пара-метроэ.

4. Изменения ыорфофункционального состояния зритрона при отравлении окисью углерода является компенсаторной реакцией на гипоксию, сопровождающую интоксикацию. Изменения физико-химического состояния крови кратковременны и не оказывают выраженного влияния на эритрон.

5. Отравление окисью углерода (в течение 20 мин при концентрации 7000 мг/м3) на фоне гипертермии (80 мин при 48°С) вызывает гибель 90% животных на протяжении I-2I сут после воздействия, "кригические"дни - 3 и 14 сут. На I-2I сут развивается гипохромная анемия. В эритроцитах снижается концентрация АТФ, сульфгидрильшх групп, калий-натриевый коэффициент, усиливается перекисный гемолиз. Нэ 1-3 сут отмечается депрессия кроветворения, что выражается в гибели 48$ клеток костного мозга, отсутствии ретикулоцитарной реакции, снижении суточной продукции эритроцитов. Отмечается нэруаение процессов созревэния и дифференцировкм эритрокариоцитов: ускорение созревания базо-фильных эритробластов и задержка созревания полихроматофильных нормобластов. С 14 сут наблюдается активация эритропоэза с выраженной ретикулоцитарной реляцией, увеличением суточной продукции эритроцитов и скорости созревания ретикулоцитов. Эритрог цигы, продуцируемые de no\o } неполноценны: они-гипохромны, малого объема, содержат уменьиенное количество АТФ и сульфгидрильшх групп, их кислотная устойчивость резко увеличена.

6. Изменение морфофункциональных свойств зритрона приводит к нарушению кислородгранспортной функции эритроцитов, что выражается в снижении А1Ф и отсутствии компенсаторного увеличения 2,3-дифосфоглицерата, снижения кислородной емкости крови.

7. Глубина и длительность нарушений в эритроне при отравлении окисью углерода на фоне гипертермии требуют проведения •терапевтических мероприятий, направленных на его нормализацию.

Список работ автора, опубликованных по теме диссертации:

I Клинические синдромы, интенсивная терапия и реанимация пострадавших на догоспитальном этапе при аварийных ситуациях на угольных шахтах/ Можаев Г.А., Гридня B.C., Закоржевский И.Б.,

Макарцев В.И., Заболотний В.Н., Овчаренко А.Г., Лыгус В.А., Гарькавец С.И. '/Методические рекомендации.- Луганск, 1987.-22.

2. Изменение показателей энергетического обмена при критических qoстояниях, обусловленных комбинированной тепловой травмой и гипоксией. //У Респ.съезд анестезиологов и реаниматологов.-Луганск, 1988.- 456-45?.

3. Особенности функционально-морфологических нарушений в газообмене и кровообращении, обусловленных острой гипертермией и токсическими газам. /Гридин. B.C. //П Всесоюзн.съезд анестезиологов и реаниматологов,- Москва, 1989.- 345-346.

4. Особенности организации медицинской помощи и патогенетическое обоснование интенсивной терапии пострадавших при экстремальных ситуациях. /Мокаев Г.А., Гридин B.C. //Специализированная медицинская помощь в экстремальных ситуациях.- Москва, 1990.- 13-14.

5. Изменение показателей периферической крови при острой комбинированной травме. //Современные проблемы анестезиологии, реаниматологии и интенсивной терапии.-Алма-Ата - Целиноград, 1990.- 38-40.'

6. Морфофункциональныэ нарушения при критических состояниях, обусловленных механической травмой, гипертермией и окисью углерода. Особенности интенсивной терапии. /Можаев Г.А., Гридин B.C., Овчаренко А.Г. //8 Европейский съезд анестезиологов.-Вариава, 1990.- 16.

7. Особенности патогенеза и интенсивной терапии гиповоле-мий при острой изолированной и комбинированной тепловой травме. /Гридин B.C. //Материалы 3 Респ.конф.анестезиологоз и реаниматологов Грузии.- Тбилиси, 1990.- 195-197.

8. Физиологическая и метаболическая адаптация горнорабочих к агрессивным факторам экологической среды глубоких угольных шахт. /Гридин B.C. // Экология промышленного региона Донбасса и реактивность организма.- Луганск, 1990.- 72-75.

9. Система жизнеобеспечения пострадавших при катастрофах на угольных шахтах. /Молюеэ Г.А., Гридин B.C., Ножаева Е.Б., Семисенко М.П., Холодов В.П., Закорхевский И.Б., Носов В.В., Аверкин В.М., Поленцов Ю.О., Малыш И.Р., Мэкарцев В.П., Забо-лотний В.П., Овчаренко А.Г., Постернак Г.И., Тихоновский И.Ю. //Методические рекомендации,- Луганск, 1991.- 66.

10. Влияние однократного комбинированного воздействия гипертермии и окиси углерода не зритрон в условиях экспериментальной модели агрессивной экологической среды. //Влияние промышленных загрязнений на состояние организма человека.-Луганск, 1991.- ^4-45.

ПОДПИСАНО В ПЕЧАТЬ 18. 12. 91. <ЮРМАТ 60x84/16. БУМАГА ТИП. Ы> 3. ПЕЧАТЬ СКСЕТНАЯ. УСЛ. ПЕЧ. П. 1, 16. ТИРАЖ 100. ЗАКАЗ 16784. ОБЛАСТИ АЛ ТИПОГРАФИЯ, 346022. ЛУГАНСК, УЛ. ВАТУТИНА", 80-А.