Автореферат и диссертация по медицине (14.00.17) на тему:Обратимая агрегация эритроцитов в норме

с.-^ Ау На правах рукописи

К ^

- •ъ %

АНОСОВА Надежда Викторовна

ОБРАТИМАЯ АГРЕГАЦИЯ ЭРИТРОЦИТОВ В НОРМЕ

14.00.17 - нормальная физиология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Томск - 1997

Работа выполнена в лаборатории реологии крови НИИ биологии и биофизики и на кафедре физиологии человека и животных Томского государственного университета.

Научный руководитель: доктор биологических наук Тухватулин Р. Т.

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук Лаптев Б. И.,

доктор медицинских наук, академик МАН ВШ, профессор Баскаков М. А.

Ведущая организация:

НИИ фармакологии Томского научного центра РАМН

Защита состоится " ^ ^

1997 г. в

часов

на заседании диссертационного совета Д 084.28.02 Сибирского государственного медицинского университета (634050, г. Томск, Московский тракт, 2).

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Сибирского государственного медицинского университета (г. Томск, пр. Ленина 107).

Автореферат разослан

« 2-5.

1997 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор медицинских наук, профессор

Бражникова Н. А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Исследования последних десятилетий показали решающую роль феномена обратимой агрегации эритроцитов (ОАЭ) в формировании реологических свойств крови (Козлов В. И., и др., 1977; Левтов В. А. и др., 1982; 1994; Фирсов Н. Н., 1983; 1994; Шуваева В. Н„ 1994; Тухватулип Р. Т., 1996). Актуальность определения нормальных значений ОАЭ обусловливается перспективностью использования параметра для диагностики системы крови (Schmid-Schonbein Н. е. а., 1984), оценки состоя-шш здоровья (Потапова И. В., 1980; Dintenfass L., 1982; Фирсов Н. Н., 1983) и необходимостью лучшего понимания физиологической роли изучаемого феномена. '

На сегодняшний день наиболее изучены и описаны в литературе патологические изменения ОАЭ. Известно, что усиление обратимой агрегации эритроцитов, имеющее место при ряде заболеваний, приводит к серьезным нарушениям кровотока (Goldstone J. е. а., 1973; Рудаев Я. А., 1974; Dintenfass L. е. а., 1984; Slolte J. F. е. а., 1987; Bartoli V. е, а', 1989; Мчедлишвили Г. И., 1989; Парфенов А. С. и др., 1989; Cliabanel А. е. а. 1990; Kiesewetter Н. е. а., 1991; Agam G. е. а., 1992; Liu С. е. а., 1992; Tranquiili А. с. а., 1992 н др.). Существует мнение, что обратимая агрегация эрнтрощггов возникает исключительно в патологических состояниях, а в норме вообще отсутствует (Goldstone J. е. а., 1973).

Результаты, полученные в последнее десятилетие, позволили предположить, что усиление обратимой агрегации эритроцитов до определенных значений играет положительную роль в регуляции кровотока и формировании адаптивно-приспособительных реакций организма. Высказана гипотеза, что это осуществляется за счет участия ОАЭ в формировании пристенного слоя и равномерного распределения эритроцитов в кровотоке (Тухватулин Р. Т., 1996 и др.). В ряде работ показано, что параметры обратимой агрегации эритроцитов у человека и животных зависят от возраста, типа саморегуляции кровообращения и состояния здоровья (Фирсов Н. Н., 1983; Карташев А. Г. и др., 1987; Шустова Т. И. и др., 1989 и др.). Установлено, что интенсивность обратимой агрегации эритроцитов возрастает в ряду: рыбы - амфибии - рептилии - птицы - млекопитающие, отражая уровень адаптивно - приспособительных реакций организма в филогенезе (Тухватулин Р. Т. и др., 1993; 1995). Однако перечисленные выше сведения разрознены, часто несопоставимы между собой из-за применения исследователями не стандартизированных методик измерения ОАЭ. Критерии, количественно характеризующие обратимую агрегацию эритроцитов в норме, до настоящего времени не установлены.

С учетом вышеизложенного, систематизированное изучение обратимой агрегации эритроцитов в норме по результатам многолетних экспериментальных и клинических исследований параметров ОАЭ, измеренных единым методом, представляет значительный теоретический и практический интерес.

Цель и задачи исследования

Цель исследования - изучить динамику параметров обратимой агрегации эритроцитов человека и животных при различных функциональных состояниях организма и на этой основе установить критерии нормы.

Для достижения поставленной цели требовалось решение задач:

1. Определить диапазон нормальных значений показателей обратимой агрегации эритроцитов у человека.

2. Изучить информативную значимость параметров обратимой агрегации эритроцитов для оценки различных функциональных состояний организма человека и животных.

3. Изучить закономерности изменения параметров обратимой агрегации эритроцитов при различных воздействиях на организм.

Научная новизна

1. Впервые определен диапазон нормальных значений показателей обратимой агрегации эритроцитов у человека. Показано, что в норме наблюдается значительная изменчивость скорости агрегации эритроцитов и низкие значения максимальной прочности эршроцитарных агрегатов.

2. Впервые проведен сравнительный анализ информативной значимости параметров обратимой агрегации эритроцитов для оценки различных функциональных состояний организма Установлено, что в границах нормы процесс обратимой агрегации эритроцитов не является ведущим фактором, в то время как при патологических изменениях организма его роль становится значительной. ч

3. Впервые показано, что между изменением показателей обратимой агрегации эритроцитов и изменением функционального состояния организма существует зависимость, которая является неспецифической и может быть выражена с помощью единой шкалы. Индекс агрегации эритроцитов может быть использован в качестве интегрального критерия для количественной оценки различных состояний организма.

Научно-практическое значение полученных результатов

1. Выявленные закономерности изменения параметров обратимой агрегации эритроцитов человека и животных при изменении функционального состояния организма расширяют современные представления об обратимой

агрегации эритроцитов, в частности, в формировании физиологических адаптивных реакций.

2. Результаты исследования являются теоретической базой для установления нормативных значений параметров обратимой агрегации эритроцитов человека и животных.

3. Изучение закономерностей изменения показателей обратимой агрегации эритроцитов при различных функциональных состояниях организма послужило основой для разработки способов дифференциальной диагностики аппендицита и перитонита у детей (Патент РФ № 2075081); диагностики тяжести лучевого поражения организма (положительное решение № 95106136 от 07.02.97).

Основные положения, выносимые па защиту

1. Показатели обратимой агрегации эритроцитов изменяются в широких пределах и зависят от состояния здоровья. У человека в норме диапазон изменения индекс агрегации эритроцитов составляет от 0.5 до 5.0 отн. ед. Наблюдается значительная вариабельность полупериода агрегации (от 20 до 90 сек) и низкие значения максимальной прочности эритроцитарных агрегатов (от 40 до 75 В). В установленном диапазоне значения других изученных показателен функционального состояния организма не отличаются от соответствующих нормативных величин. Значение индекса агрегации эритроцитов при патологических процессах .составляет от 5.0 до 20 отн. ед (и более, р < 0.05).

2. В границах нормы процесс обратимой агрегации эритроцитов не является ведущим фактором, в то время как при патологических изменениях организма его роль становится значительной. Между изменением наиболее значимых параметров обратимой агрегации эритроцитов (максимальной прочностью эритроцитарных агрегатов, полупериодом агрегации эритроцитов) и состоянием организма су ществует сложная функциональная зависимость. Индекс агрегации эритроцитов может быть использован в качестве интегрального критерия для количественной оценки различных состояний организма.

3. Характер изменения индекса агрегации эритроцитов при воздействии локальной и высотной гипоксии на человека зависит от исходных значений показателя и позволяет оценивать устойчивость организма к действию исследуемых факторов

Апробация работы

Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на:

]. Конференции ученых России и стран СНГ, посвященной 90-летию открытия В. Н. Болдыревым периодической деятельности пищеварительного тракта. - Томск, 1994.

2. Международной выставке - конференции "Фундаментальные и прикладные проблемы охраны окружающей среды - ПООС-95 ". - Томск, 1995 г.

3. Международной конференции "Радиоактивность и радиоактивные элементы в среде обитания человека". - Томск, 22 - 24 мая 1996.

4. Конференции " Здоровый образ жизни: сущность, структура, формирование на пороге XXI века". - Томск, 25 - 27 сентября 1996.

5. Конференции "Механизмы адаптации организма", посвященной 90-летию со дня рождения проф. В. А. Пегеля. - Томск, 3-5 декабря 1996 г.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 11 работ, в том числе получено 2 патента Российской Федерации на изобретения.

Структура и объем диссертации Диссертация изложена на 156 страницах машинописного текста и состоит из введения, анализа литературы, методического раздела, результатов собственных исследований, обсуждения результатов, выводов и списка цитируемой литературы, включающего 152 отечественных и 48 зарубежных источников. Работа содержит 30 таблиц и 35 рисунков.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Согласно современным представлениям, механизм устойчивости эригроцитарных агрегатов в основном определяется су перпозицией сил отталкивания и притяжения. Это допускает, что в реальном кровотоке пространственное расположение эритроцитов имеет 'множество оптимальных значений, определяемых физико - химическими свойствами клеток и плазмы крови (Ефремов И. Ф„ 1971; Healy J. С., 1977; Тухватулик Р. Т. и др., 1979; 1980; Lerche D., е. а., 1982). Из чего следует, что нормальные значения ОАЭ могут быть изучены на основе вероятностной оценки динамики показателей при различных функциональных состояниях человека и животных.

Согласно современным положениям, определение нормы включает ряд последовательных этапов.

♦ Для определения критериев нормы в работе изучены состояния здоровых и больных людей разного возраста в условиях физического покоя. В проведенных исследованиях различные заболевания изучались совместно с клиницистами и были использованы как модели не нормы. Известно, что заболевания различной этиологии и степени тяжести характеризуются различными гипоксическими состояниями (Зимкина А. М. и др., 1977; Газенко

О. Г., 1987; Дильман В. М., 1987) и могут быть рассмотрены как модели снижения резервных возможностей организма.

♦ Известно, что норма не может быть приписана какой-либо части организма, поскольку она является функцией всей системы и характеризует формирование адаптивно-приспособительных реакций организма (Горецкий О. С. И и др., 1992). Исходя из этого, наряду с показателями ОАЭ определялся ряд общепринятых показателей функционального состояния организма (ФСО). Для определения нормы использованы формализованные процедуры распознавания образов, которые позволяют установить взаимосвязь между вектором рассматриваемых показателей и изучаемым состоянием организма (Райзин Дж. Вэн., 1980; Шорников Б. С., 1989; Лапко А. В. и др., 1991; Владимирский Б. М., 1993).

♦ В работе использованы различные по силе и характеру воздействия, поскольку норма, определяемая в условиях физического покоя является лишь ориентировочной и не учитывает в полной мере резервных возможностей организма (Баевский Р. М., 1977; Медведев В. И., 1982; Лшговецкий Б. М. и др., 1988; Костюк П. М., 1993; Айзман Р. И., 1996 и др.). Известно, что отличительной чертой нормальных состояний организма является оптимальность режимов функционирования (Баевский Р. М„ 1979; Газснко О. Г.. 1987), маркером которых выступает неспецифнчсская устойчивость к воздействию (Фролов В. М., 1972; Левич А. П., 1976; Медведев В. И., 1982; Лебедев К. А. и др., 1991; Зворыкин В. П., 1993 и др.). Особый интерес представляет устойчивость организма к гипоксии, поскольку содержание в крови кислорода является жизненно важным для любого организма, и, как правило, характеризует повышенную резистентность к широкому спектру факторов (Барбашова 3. И., 1963; Агаджанян Н. А. и др., 1970; Покалев Т. М. , 1976; Сиротинин Н. Н., 1981; Шустова Т. И., 1989; Бушов Ю. В., 1992; Барабаш Н. А. и др., 1995, 1996).

Материалы и методы исследования

Объекты исследования. В работе проанализированы результаты более 2000 наблюдений, выполненные в период с 1985 по 1996 гг. Всего обследовано 1112 человек разного пола и возраста Из них 490 человек были практически здоровыми и составляли группы контроля, 622 человека имели заболевания различной этиологии и степени тяжести. Обследование здоровых и больных людей осуществлено на базе: 1-й и 4-й детских больниц г. Томска, лечебно-физкультурного диспансера, отделения ишемической болезни сердца и атеросклероза НИИ кардиологии СО РАМН, клиник факультетской хирургии и нервных болезней СГМУ, НИИ онкологии СО РАМН, военного госпиталя с привлечением сотрудников ВМФ СГМУ, на станции переливания кро-

ви. Диагноз устанавливался клиницистами соответствующих медицинских и научно-исследовательских учреждений.

В условиях функциональной пробы с однократной локальной гипоксией верхней конечности обследовано 324 человека различного возраста и состояния здоровья. При воздействии высотной гипоксии в барокамере наблюдалось 67 человек близкого возраста, включая тренированных (альпинисты) и нетренированных (студенты ВМФ СГМУ) добровольцев.

Лабораторные исследования выполнены на 68 крысах. Эксперименты по острому иммобилизационному воздействию проведены на 30 половозрелых крысах-самцах. Эксперименты по воздействию двух факторов, острой иммобилизации и рентгеновского излучения, проведены на 38 половозрелых крысах-самцах.

Регистрируемые показатели. Для всех наблюдений показатели ОАЭ измерялись с помощью прибора, разработанного в НИИ биологии и биофизики при ТГУ (Тухватулин Р. Т., 1987). Принцип действия прибора основан на свойстве крови изменять оптическую плотность в зависимости от степени агрегированное™ эритроцитов. Измеряя интенсивность света, проходящего через исследуемую пробу крови, с одновременной регистрацией величины механического воздействия, разрушающего агрегаты, определялись показатели обратимой агрегации эритроцитов, характеризующие: Uo - минимальную механическую прочность агрегатов эритрощггов (В); Ud - максимальную механическую прочность агрегатов эритроцитов (В); т - полупериод спонтанной агрегации эритроцитов (с) и А - амплитуду фотометрического сигнала, отражающую количество эритроцитов, участвующих в процессе обратимой агрегации эритроцитов (мм) (Тухватулин Р. Т., и др., 1986). На основании измеренных показателей ОАЭ расчетным путем определялся индекс а1регации - Ja = Ud / т. Регистрация показателей ОАЭ осуществлена сотрудниками лаборатории реологии крови НИИББ при ТГУ.

Наряду с показателями обратимой агрегации эритроцитов при различных состояниях организма, с различной степенью полноты, регистрировались по общепринятым методикам и другие показатели функционального состояния, в том числе: общефизиологические (возраст, вес, пол, температура тела и др.); гематологические (СОЭ, гемоглобин, гематокрит, форменные элементы крови: эритроциты, лейкоциты, нейтрофилы - палочкоядерные и сегментоядерные, эозинофилы, базофилы, лимфоциты, моноциты и др.); ге-модгашмические (пу льс, артериальное давление - верхнее и нижнее, систолический и минутный объемы крови, сердечный индекс, удельное периферическое сопротивление сосудов и др.); гемостаза (начальный тромбопластин -тромбиновый потенциал, свертывающая активность на 2 мин, максимальная свертывающая активность (МА), время достижения 1/2 МА, индекс инактивации тромбина протромбиновое время, протромбиновый индекс, коалино-

вое время, время рекальцификации плазмы, содержание фибриногена, толерантность плазмы к гепарину и др.); биохимии крови (общий белок, альбумин, al- глобулин, а2 - глобулин, [} - глобулин, у - глобулин, иммуноглобулин, билирубин общий, щелочная фосфотаза, тимоловая кислота, мочевина, сахар, холестерин общий, липопротевды высокой плотности, липопротеиды низкой плотности, липопротеиды очень низкой плотности, триглидер иды, индекс атерогенности и др.); гормоналького статуса (11- оксикортикостерои-ды, трийодтиронин, инсулин).

Методики воздействия на организм человека и животных.

Пятиминутное локальное гипоксическое воздействие в руке создавалось с помощью манжеты сфигмаманометра, в которой давление на 20 -30 мм рт. ст. превышало систолическое. Забор крови из прокола пальца производился до и сразу после локального гипоксического воздействия - всего было сделано 648 наблюдений. До и после локального гипоксического воздействия у обследуемых исследовались гематологические показатели, показатели ОАЭ, биохимии крови и системы гемостаза.

Общее гипоксическое воздействие на организм изучалось в барокамере НИИ биологии и биофизики при ТГУ, представляющей собой бно-климатическую камеру, позволяющую создавать разряжстсе эквивалентное подъему на высоту 15 км над уровнем моря. Группа тренированных добровольцев - спортсменов-альпинистов (31 человек) - поднималась в барокамере на "высоту" 5000 метров; группа нетренированных - студентов ВМФ СГМУ (36 человек) - на 3500 м. До и после гипоксического воздействия у испытуемых регистрировались гематологические показатели, показатели обратимой агрегации эритроцитов и гемодинамики - всего было сделано 134 наблюдения.

Иммобилизщиопное воздействие изучалось на белых беспородных крысах - самцах массой 180-190 г. Опытных животных помещали на 40 минут в тесные клетки из оргстекла в положении спиной вверх. У иммобилгои-рованиых животных на 1-й, 10-й и 38-й минуте воздействия го хвостовой вены забирали по 45 микролитров крови для исследования ОАЭ. На 40-й минуте у опытных животных и у контрольных крыс, не подвергавшихся иммобилизационному воздействию, производили забор крови при декапита-ции для исследования ОАЭ и содержания гормонов. Всего было сделано 75 наблюдений. Содержание 11- ОКС определяли флуориметрическим методом (Панков Ю. А, и др., 1965), содержание инсулина - радиоиммунологическим методом с использованием стандартных отечественных наборов.

Воздействие рентгеновского излучения изучалось на белых беспородных крысах - самцах, весом 180-200 г. На 15 - й минуте иммобилизацион-ного воздействия животные подвергались тотальному воздействию рентге-

новского излучения на лабораторной рентгеновской установке РУМ -17 (200 кВ; 15 мА; фильтр 0,5 мм Си + 1 мм Al). Величина дозы (0.5 Гр, 5.0 Гр, 8.0 Гр) определялась временем пребывания животных в зоне облучения. Забор крови осуществлялся перед иммобилизационным воздействием (контроль), на 1-й минуте иммобилизационного воздействия, на 20-й и 40-й минутах иммо-билизационного воздействия, соответствующих 5-ой и 25-ой минутам после облучения и на 60-ой минуте после облучения. У животных облученных дозами 0.5 Гр и 5.0 Гр пробы крови брались на 2, 3, 4, 5, 10, 15, 20, 25 и 30 сутки после облучения. У животных облученных дозой 8.0 Гр пробы крови брались на 2, 3, 4, 5, 7, 9 сутки после облучения. В исследуемой пробе крови определялось содержание лейкоцитов и показатели обратимой агрегации эритроцитов - всего было сделано 322 наблюдения.

Анализ данных осуществлялся с использованием статистического инструментария и средств вычислительной техники, а именно, графической системы Origin Plot 3.01 (MicroCal Software, Inc., U. S. А.) и анализирующей статистической системы SAS PC (SAS Institute Inc., Cary, Nc 27512 - 8000, U. S. А.). Анализ данных включал вычисление описательных статистик и проверку статистических гипотез с использованием параметрических и непара-мстричсских методов (процедуры MEANS, SUMMARY, UNIVARIATE, FREQ, TABULATE и др.). Для сравнения к средних из к подпопуляций использовался дисперсионный анализ (ANOVA, NPAR1WAY). Резко выделяющиеся наблюдения были удалены с помощью диаграмм данных, метода главных компонент (PRTNCOMP), процедур кластеризации наблюдений (FASTCLUS). При решении вопроса о существовании зависимости между двумя одновременно контролируемыми величинами были использованы коэффициенты корреляции (Пирсона, ранговые корреляции Спирмэна для последовательностей упорядоченных данных) (CORR). Для исследования взаимосвязи между двумя и более переменными использовался регрессионный анализ: простой и множественный линейный анализ (GLM), пошаговая регрессия (REG). Для определения характера зависимости между измеряемыми величинами использовалась одна из распространенных форм регрессионных моделей - полиномиальная модель. Анализ информативной значимости показателей и поиск интегральных критериев были осуществлены с помощью метода главных компонент (PRINCOMP), факторного (FACTOR) и дискри-минангного анализа (DISCRIM, STEPDISC) (Иберла К., 1980; Енюков И. С., 1989).

Для выделения однородных групп наблюдений, применены процедуры классификации, зависящие от информации, относительно ожидаемого разделения объектов на классы. Использована методология иерархической (CLUSTER) и непересекающейся классификации (FASTCLUS). При иерархи-

ческой классификации был использован метод Барда или среднего связывания. При непересекающейся классификации наблюдений применен метод сортировки ближайшего центроида с использованием алгоритма Хартигана и к-средних Mac-Queens (MacQueen J. В., 1967). Для оценки успешности разделения и компактности классов использовано двухмерное отображение множества точек, с указанием их групповой принадлежности, в виде диаграмм рассеивания на канонические дискримннантные направления, являющиеся собственными векторами (CANDISC) (Дейвисон М., 1988).

Результаты исследования и их обсуждение

В результате проведенных исследований установлено, что у людей изменения показателей обратимой агрегации эритроцитов зависят от состояния здоровья, уровня физической тренированности и возраста. При этом наиболее достоверные изменения претерпевают измеряемые показатели ОАЭ -максимальная прочность эритроцитарных агрегатов (Ud) и полупериод агрегации эритроцитов (т). Индекс агрегации эритроцитов, определяемый расчетным путем как отношение Ud к т, является наиболее информативным признаком, что позволяет количественно оценивать и, следовательно, сравнивать различные состояния организма.

Установлено, что у практически здоровых людей границы наиболее частых колебаний индекса агрегации эритроцитов, которые определены путем отсечения 25 % нижних и верхних значений в ряду распределения, составляют от 0.5 до 5.0 отн. ед. и являются ориентирами нормы для других показателей ОАЭ. В рассмотренном диапазоне у практически здоровых людей, как показывают результаты факторного и корреляционного анализа, отсутствуют функциональные зависимости и достоверные связи (с коэффициентом корреляции более 0.3) между показателями ОАЭ, а также между показателями ОАЭ и исследованными общепринятыми показателями ФСО.

При патологических изменениях организма величина Ja многократно превышает значения наблюдаемые у практически здоровых людей (в 2 и более раз). В частности, у детей (7-15 лет) при соматических заболеваниях органов брюшной полости изменения Ja наблюдаются в диапазоне от 3.0 до 7.0 отн. ед.; при остром аппендиците и перитоните - от 5.0 до 15.0 отн. ед (контроль, 1.6 ± 0.2, р < 0.05). У лиц с патологией сердечно-сосудистой и нервной системы (возраст от 35 до 65 лет) изменение индекса агрегации составляет от 6.0 до 14.0 отн. сд, что достоверно превышает значения наблюдаемые у здоровых соответствующего возраста. По мере усиления патологических процессов наблюдается увеличение максимальной прочности эритроцитарных агрегатов и снижение полупериода агрегации эритроцитов. При этом, как показывают результаты факторного и корреляционного анализа, информативная значимость показателей ОАЭ значительно возрастает, увели-

чивается число значимых связей (высокой и средней степени) между показателями ОАЭ и исследованными показателями ФСО (более 40). Например, при аппендиците у детей в возрасте от 7 до 15 лег корреляционная зависимость между 1а и СОЭ составляет 0.31 (р < 0.05), при перитоните она усиливается до 0.63 (р < 0.01); соответственно, зависимость между минимальной прочностью эритроцигарных агрегатов (Ш) и уровнем фибриногена в плазме крови возрастает от 0. 34 (р < 0.05) до 0.71 (р < 0.005), а между' величиной т и уровнем билирубина изменяется от - 0.4 (р < 0.05) до - 0.73 (р < 0.01). При холепатии у детей с длительностью заболевания (первый и пятый год) наблюдается усиление отрицательной зависимости между 1а и уровнем альбумина от - 0.27 (р < 0.05) до - 0.51 (р < 0.05), положительной зависимости между 1а и уровнем холестерина в крови от 0.25 (р < 0.05) до 0.47 (р < 0.05).

Сравнительный анализ результатов факторного анализа позволил установить, что у практически здоровых людей изменение показателей обратимой агрегации эритроцитов не является ведущим фактором, в то время как при хронических и особенно острых процессах его роль становится значи-

Рис. 1 Обобщенные результаты факторных моделей. Вклад показателей обратимой агрегации эритроцитов (ОАЭ) (%) в объяснение вариабельности исходных данных: 1 - практически здоровые; 2 - больные (процесс хронический); 3 - больные (процесс острый).

Это подтверждает высказанные предположения, что в норме дефицит кислорода устраняется в основном за счет работы сердца и изменения просвета сосудов, деятельность которых при различных патологиях или значительных нагрузках на организм становится недостаточной и компенсируется за счет усиления агрегации эритроцитов (Савельева Г. М. и др., 1986; Шуваева В. Н., 1994; Тухвату-лин Р. Т., 1996 и др.). Установленная нами закономерность имеет большое практическое значение. Слабая выраженность признака может быть использована как характеристика нормального состояния организма. В то время как, его значительная информативность и связанность с другими показателями функционального состояния организма является характеристикой патологических сдвигов. Нами этот факт совместно с клиницистами был использован

тельной (рис. 1).

Вклад показателей ОАЭ

100

Изучаемый процесс

для разработки новых способов диагностики аппендицита и перитонита у детей (Патент РФ № 2075081) и тяжести лучевого поражения организма у крыс (положительное решение № 95106136 от 07.02.97).

Установлено, что у практически здоровых людей возрастные изменения ОАЭ наиболее достоверно описываются индексом агрегации эритроцитов

Рис. 2 Изменение индекса агрегации эритроцитов (1а) у практически здоровых людей разного возраста, а - средние значения; б - аппроксимация по-линохмиальной регрессией.

Значения ,1а минимальны в возрасте от 3 до 7 лет. Не имеют достоверных различий в возрасте от 7 до 15 лет. В зрелом возрасте (от 20 до 45 лет) показатели ОАЭ имеют относительно стабильные значения и достигают максимальных значений в инволюционном периоде (Та более 3.5 отн. ед, р < 0.05).

—1—■—I—"—1—>——>—I————I——I

о ю 2» .зо 40 50 ш 70 Достоверные различия показателей Возраст (лет) ОАЭ у здоровых мужчин и женщин

разного возраста не установлены.

Значения показателей обратимой агрегации эритроцитов у практически здоровых людей существенно различаются в зависимости от уровня тренированности к пгпоксии. У тренированных людей разного возраста по сравнению с нетренированными установлены более высокие значения полупериода агрегации эритроцитов. У пловцов-подводников в возрасте 15-18 лет значения г составляют 54.5 ± 6.4, у нетренированных соответствующего возраста - 39.8 ± 3.3 (р<0.05). У спортсменов-альпинистов в возрасте от 18 до 25 лет значения т достигают 80.9 ± 7.0, у нетренированных соответствующего возраста - 35.3 ± 2.9 (р<0.05). Значения 1а минимальны у альпинистов и спортсменов-подводников и достоверно отличаются от значений нетренированных соответствующего возраста (рис. 3).

Систематизированное изучение особенностей нормальных изменений показателей ОАЭ у людей осуществлено с использованием методов непересекающегося и иерархического кластерного анализа. В качестве классификационных признаков использованы показатели обратимой агрегации эритроцитов в порядке убывания их значимости для оценки различных состояний здоровья. Наиболее детально изучены возрастные периоды от 7 до 15 лет и от 20

(рис. 2).

•1а от ед.

4.5

3,0-

¡'И!:

до 45 лет (955 наблюдений). Для изучения других возрастных периодов, технология кластерного анализа не применялась, ввиду недостаточного объема выборок.

Рис. 3 Изменение индекса агрегации эритроцитов (Ja) у практически здоровых людей в зависимости от уровня тренированности. * р < 0.05- отличие достоверно в возрастных группах (151В, 18-25 лет); т - тренированные; н -нетренированные.

По результатам представленным выше предполагалось, что характер изменения показателей ОАЭ, за исключением, конкретных значений верхних и нижних границ, для всех возрастных периодов будет однотипным.

В результате классификации было установлено, что в рассматриваемых выборках, можно выделить четыре класса наблюдений, существенно различающихся по значениям исследуемых показателей и по состоянию здоровья. Выделенные классы разделяются визуально, являются компактными, но между ними существуют непрерывные переходы, что, по-вцдимому, характеризует единый континуум состояний организма.

Совместно с клиницистами, было установлено, что первый класс, самый малочисленный (45 наблюдений), характеризуется ослабленными агре-гационными процессами. Имеет наиболее низкие значения максимальной прочности эригроцитарных агрегатов (Ud = 46.6 ±4.4,) и наиболее высокие значения полупериода агрегации эритроцитов (т = 114.8 ± 5.9, р<0.05). У детей в составе выделенного класса встречаются только больные (100 %). У взрослых преобладают тренированные (альпинисты), которые, по-видимому, генотипически предрасположены и фенотипически приспособлены к условиям высотного гипоксического воздействия.

Второй класс характеризуется низкими значениями максимальной прочности и значительной изменчивостью полупериода агрегации. В составе класса преобладают практически здоровые (более 90 %, 349 наблюдений). По результатам иерархической кластеризации наблюдений внутри класса установлено, что нижняя граница полупериода агрегации для детей в возрасте от 7 до 15 лет и для взрослых в возрасте от 20 до 45 лет составляет 20 сек, верх-

Ja отн. ед.

Возрастные группы (лет)

няя граница соответствует значениям для детей 55 сек, для взрослых 50 сек. Для сравнения, среднестатистическое значение т, определенное для этих возрастных периодов, составляет для детей 41.0 ± 2.9, для взрослых - 33.3 ± 4.5 (р < 0.05). Максимальная прочность эрнтроцигариых агрегатов также претерпевает значительные изменения. Нижняя граница Ud для детей в возрасте от 7 до 15 лет составляет 40 В, для взрослых в возрасте от 20 до 45 лет - 45 В. Верхняя граница Ud для детей зафиксирована на уровне 70 В, для взрослых на уровне 75 В. Для сравнения, среднестатистическое значение Ud, определенное для этих возрастных периодов, составляет для детей 54.0 ± 4.3, для взрослых - 56.0 ± 1.3. Установлено, что менее значительные изменения претерпевает минимальная прочность эритроцитарных агрегатов у детей (7 - 15 лет) от 9 до 12 В, у взрослых (20 - 45 лет) от 9 до 15 В. Наименьшие изменения наблюдаются для амплитуды фотометрического сигнала и составляют для детей от 25 до 35 мм, для взрослых от 25 до 40 мм. Диапазон колебания индекса агрегации эритроцитов у детей (7-15 лет) составляет от 0.5 до 3.0 отн. ед, у взрослых (20 - 45 лет) - от 0.8 до 3.5 отн. ед.

Третий класс характеризуется "умеренным" усилением агрегацион-ных процессов. Его особенностью является достоверное увеличение максимальной прочности эритроцитарных агрегатов и уменьшение полупериода агрегации эритроцитов. В составе класса преобладают больные с различными заболеваниями в удовлетворительном состоянии (75 %, 376 наблюдений).

Четвертый класс имеет наиболее выраженное усиление агрегацион-ных процессов. Характеризу ется наиболее высокими значениями максимальной прочности эритроцитарных агрегатов и самым узким диапазоном изменчивости полупернода агрегации. В составе класса преобладают больные с различными заболеваниями в тяжелом состоянии (90 %, 185 наблюдений).

Таким образом, в результате кластерного анализа было установлено, что по выделенным классам наблюдается закономерное изменение показателей ОАЭ, характеризуемое увеличением максимальной прочности эритроцитарных агрегатов и снижением полупернода агрегации эритроцитов. Значения индекса агрегации эритроцитов по выделенным классам монотонно возрастают и составляют: при ослабленных агрегационных процессах не более 0.5 отн. ед., при нормальных агрегационных процессах - от 0.5 до 3.5 отн. ед., при умеренном усилении агрегационных процессов - от 3.5 до 10.0 отн. ед, при значительном у силении агрегационных процессов - от 10 до 20 (и более) отн. ед. (рис. 4).

По результатам корреляционного и регрессионного анализа установлено, что в области нормальных значений показателей ОАЭ зависимость между максимальной прочностью эритроцитарных агрегатов и полупериодом агрегации эритроцитов слабая.

Рис. 4. Характер изменения индекса агрегации эритроцитов у людей разного возраста по выделенным классам: 1-е ослабленными агрегационными процессами; 2-е нормальными агрегационными процессами; 3-е усиленными агрегационными процессами; 4 - со значительно усиленными агрегационными процессами.

* р, < 0.05; ** р < 0.05 - по классам различия достоверны.

При отклонении от нормальных значений взаимосвязь между показателями усиливается. Она становится положительной при ослаблении (Я = + 0.4, р < 0.05), отрицательной (Я = - 0.38, р < 0.05) и возрастающей по величине при усилении агрегационных процессов (И. = - 0.71, р < 0.005). Аналогичные зависимости были получены в результате экспериментальных исследований у крыс при остром иммобшшзационном воздействии и при воздействии различных доз рентгеновского излучения. Так установлено, что между изменением показателей обратимой агрегации эритроцитов и изменением функционального состояния организма существует зависимость, которая является нсспецифической и может быть представлена в виде единой шкалы (рис. 5).

Как видно из рисунка 5, на установленной шкале область нормальных значений показателей ОАЭ занимает срединное положение и лежит между гипо- и гиперагрегациоными областями. Рассматриваемая область (класс 2) характеризуется значительной изменчивостью скорости агрегации эритроцитов и достаточно низкими значениями максимальной прочности эритроцитарных агрегатов. В её границах вариабельность других показателей функционального состояния не отличается от соответствующих нормативных величин, а взаимосвязь между показателями обратимой агрегации эритроцитов и изученными показателями функционального состояниями организма выражена слабо. За границами нормы по оси абсцисс наблюдается ослабление агрегационных процессов (класс 1), по оси ординат - усиление агрегационных процессов, сначала умеренное (класс 3), а затем значительное (класс 4). При этом взаимосвязь между показателями ОАЭ и изученными показателями ФСО (гематокригом, СОЭ, липопротеидами высокой и низкой плотности и многими другими) усиливается и имеет сложный характер. Некото-

К .пассы

рые из этих зависимостей описаны в литературе для различных, как правило, достаточно узких областей состояний организма (Agam G. е. а., 1992; Lampe L. е.а., 1992; Liu С. е. а., 1992; Kowal Р., 1993; Reinhart W., 1995; Soutani М., 1994; Tranquilli А. е. а., 1992) и, несмотря на кажущуюся противоречивость, хорошо объясняются и согласуются с нашими данными.

и 220 1

200

180

160

140

120

100

80

60

40

d (В)

20

к "; 7-15 лет ¡¡¡¡¡I 20-45 лет

„Dl.

, Л

10

20 , 30 .40 х( сек)

50 Й0

Рис. 5 Характер изменения максимальной прочности эритроцитарных агрегатов и полупериода агрегации у людей разного возраста по выделенным классам: 1-е ослабленными агрегационными процессами; 2-е нормальными агрегационными процессами; 3-е усиленными агрегационными процессами; 4 - со значительно усиленными агрегационными процессами.

Например, известно, что существует зависимость между изменением обра-

тимой агрегации эритроцитов и уровнем фибриногена в плазме крови (Люсов В. А. и др., 1979; Левтов В. А. и др., 1982). Нами установлено, что сильная функциональная зависимость между значениями показателей ОАЭ и уровнем фибриногена существует только при значительном усилении атрегационных процессов (рис 6; а, 1), которая весьма неоднозначна при умеренном усилении агрегационных процессов (рис 6; а, II) и практически отсутствует в области нормальных значений показателей (рис 6, б).

Полученные нами результаты, свидетельствуют о том, что и электродинамический (Hcaly J. С., 1977) и мостиковый механизм (Chien S., 1978), вероятно, имеет место в реальности, но проявляется при различных состояниях организма. Первый механизм, видимо, преобладает при нормальных значениях обратимой агрегации эритроцитов и в области состояний с ослабленными агрегационными процессами, где уровень фибриногена достоверно не отличается от нормативных величин. Второй механизм имеет ведущее значение при патологических процессах, где величина индекса агрегации эритроцитов превышает 10 отн. ед. и наблюдается значительное увеличение минимальной прочности (Uo) эритроцитарных агрегатов (более 25 В, р < 0.005). В этой области уровень фибриногена наиболее значимо коррелирует с величиной Uo (R = + 0.85, р < 0.005).

о

Л отн ед

4 Норма

1а отн ед

•» с _

81

О

0-

Ч

б

0 2 4 6 8 1« Фибриноген (г/л)

2,0 3,0 4,0

Фибриноген (г/л)

Рис. 6. Характер взаимосвязи индекса агрегации эритроцитов и содержания фибриногена в плазме крови. Аппроксимация полиномиальной регрессией: а - общая зависимость, I - область значительного усиления агрегационных процессов, II - область умеренного усиления агрегационных процессов; а - зависимость в области нормы.

Согласно существующим гипотезам (Левтов В. А. и др., 1982; ИетЬаП и'., 1995; Тухватулин Р. Т., 1996), при усилении обратимой агрегации эритроцитов происходит вытеснение тромбоцитов в зону высоких скоростей сдвига, где происходит их разрушение, поскольку они, в отличии от эритроцитов, более чувствительны к механическому воздействию. Разрушенные тромбоциты, в свою очередь, "запу скают" свертывающую систему крови (Иванов Е. П., 1991), а увеличение фибриногена, приводит к существенному увеличению прочности эритроцигарных агрегатов (ОЙшшге А. е. а., 1990). Таким образом, значительное усиление агрегационных процессов выступает как следствие, так и причина изменения состояния свертывающей системы крови, что и подтверждают результаты наших исследований.

Для уточнения границ нормальных значений параметров обратимой агрегации эритроцитов, в работе использованы результаты локального и высотного гипоксического воздействия на организма человека. Как установлено, информативным признаком, наиболее значимо отражающим реактивность ОАЭ при изменяющихся условиях функционирования организма, является индекс агрегации эритроцитов, что позволяет для оценки гипоксического воздействий использовать коэффициент У1а, представляющей отклонение показателя ]а после воздействия от его исходных значений.

По результатам локального гипоксического воздействия установлено, что при исходных значениях индекса агрегации эритроцитов от 0.5 до 5.0 сд, т. е. в области нормальных значений, изменения ОАЭ в целом минимальны. Наибольшая индивидуальная устойчивость к гипоксии наблюдается у людей в возрасте от 20 до 30 лет и характеризуется минимальным изменением коэффициента У1а (рис. 7). По данным Г.И. Сидоренко и др. (1976) именно этому возрасту свойственно оптимальное функционирование организма, характеризуемое гомеостатическими реакциями. За границами нормы наблюдается значительное отклонения ,1а от исходных значений, величина У1а зависит от

Рис. 7 Величина отклонения индекса агрегации эритроцитов от его исходных значений (У1а) при локальном пшоксическом воздействии у практически здоровых людей разного возраста

По результатам шлет нош гипоксичсскот возле ист пня установлено, что при исходных значениях индекса агрегации эритроцитов от 0.5 до 5.0 ед, величина отклонения показателя у тренированных не превышает ±1.0 отн. ед (рис. 8, область т), у нетренированных, составляет приб:шзительно ±1.5 отн. ед (область I). За границами нормы устойчивость организма к гипоксии снижается, после воздействия наблюдается значительное увеличение, либо снижение индекса агрегации эритроцитов, т. е. разнонаправленная реакция на воздействие (рис. 8). При исходных значениях индекса агрегации эритроцитов от 5.0 до 10 ед, у нетренированных испытуемых, в целом, наблюдается ослабление (область II), а при значениях индекса более 10 ед. - усиление агрегационных процессов (область III). Соответственно увеличиваются диапазоны отклонения показателя от исходных значений (от - 4.5 до 4.5 отн. ед., р < 0.05). Таким образом установлено, что при локальном и высотном гипоксическом воздействии величина изменения коэффициента У1а имеет функциональную зависимость от исходных значений индекса агрегации эритроцитов и увеличивается в ряду: тренированные - нетренированные здоровые взрослые - здоровые дети -больные, т. е. характеризует адаптивные и резервные возможности организма.

тяжести патологического процесса.

уЛа огн. сд.

О 1С 20 30 40 50 Возраст (лет)

отн. ед.

-2 "

Рис. 8 Зависимость величины изменения коэффициента У1а от исходных значений индекса агрегации эритроцитов (.Га) при высотном ги-поксичсском воздействии у практически здоровых людей (возраст 20 - 45 лет). Реакция на воздействие: I - незначительное усиление ОАЭ; II -значительное ослабление ОАЭ; III-значительное усиление ОАЭ; т - тренированные (спортсмены - альпинисты).

Ла отн. ед. Минимальные изменения наблю-

2 4 6 81012 14 даются при значениях индекса от 0.5

до 5.0 ед или в границах установленной нормы. Известно, что гипоксическое воздействие на организм не сопровождается изменениями ОАЭ, в том случае, если организм хорошо адаптирован к нему (Тухватулин Р. Т., 1996).

* * *

Полученные в работе результаты свидетельствуют, что показатели обратимой агрегации эритроцитов изменяются в широких пределах и зависят от состояния здоровья. В норме изменение наиболее информативного признака - индекса агрегации эритроцитов, составляет от 0.5 до 5.0 отн. ед, при этом наблюдается значительная изменчивость скорости агрегации эритроцитов и низкие значения прочности эритроцитарных агрегатов. В установленном диапазоне нормы процесс обратимой агрегации эритроцитов не является ведущим фактором и имеет минимальные изменения при локальном и высотном гипоксичсском воздействии на организм, а вариабельность других показателей функционального состояния организма не отличается от соответствующих нормативных величин. Ниже границ нормы наблюдается ослабление, выше - усиление агрегационных процессов, сначала умеренное, а затем значительное. За границами нормы характер изменения ОАЭ свидетельствует о снижении устойчивости организма к гипоксическому воздействию.

Установленная в результате исследований зависимость между изменением показателей обратимой агрегации эритроцитов и изменением функционального состояния организма, которая выражена с помощью единой шкалы, может быть использована для оценки состояния здоровья. Практиче-

с кий интерес для количественной оценки различных состояний организма и их сравнения представляет использование интегрального критерия - индекса агрегации эритроцитов.

Выводы

1. У человека в норме отношение максимальной прочности зритроцитарных агрегатов к полупериоду' агрегации - индекс агрегации эритроцитов изменяется от 0.5 до 5.0 отн. ед. Наблюдается значительная вариабельность полупериода агрегации (от 20 до 90 сек) и низкие значения максимальной прочности зритроцитарных агрегатов (от 40 до 75 В). Менее значительные изменения претерпевают минимальная прочность (9-15 В) и амплитуда фотометрического сигнала (25-40 мм). В установленном диапазоне нормы около 60 - ти изученных показателей функционального состояния организма не отличаются от соответствующих нормативных величин.

2. Показатели обратимой агрегации эритроцитов изменяются в широких пределах и зависят от состояния здоровья. При патологических процессах у человека значение индекса агрегации эритроцитов возрастает от 5.0 до 20 отн. ед (и более, р < 0.05), наблюдается снижение полупериода агрегации (менее 20 сек, р < 0.05), увеличение минимальной (более 15 В, р < 0.05) и максимальной прочности эритрошпарных агрегатов (более 75 В, р <0.05).

3. Информативная значимость параметров обратимой агрегации эритроцитов зависит от функционального состояния организма человека и животных. В границах нормы изменение параметров обратимой агрегации эритроцитов не является ведущим фактором. При патологических процессах информативность параметров обратимой агрегации эритроцитов значительно возрастает.

4. Изменение параметров обратимой агрегации эритроцитов при рагтичных воздействиях (при патологических процессах у человека, при острой иммобилизации и рентгеновском облучении крыс) является неспецифическим. Установлена функциональная зависимость между изменением наиболее значимых параметров обратимой агрегации эритроцитов (максимальной прочностью зритроцитарных агрегатов, полупериодом агрегации эритроцитов) и состоянием организма. Индекс агрегации эритроцитов может быть использован в качестве интегрального критерия для количественной оценки различных состояний организма.

5. }£аракгер изменения индекса агрегации эритроцитов при воздействии локальной и высотной гипоксии на человека зависит от исходных значений показателя. В границах нормы изменение индекса агрегации эритроцитов минимально и составляет не более ±1.5 отн. ед, за пределами нормы - от - 4.5 до 4.5 отн. ед. (и более р < 0.05).

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Обратимая агрегация зршрощггов при кардиологических заболеваниях. // Методические рекомендации. Главное управление здравоохранения Томской области. -Томск. -1992. -10 с. (Соавторы: Тухватулин Р. Т., Каюая Н. В., Новикова Л. К)

2. Модели в экологии. // Учебное пособие. - Томск. -1993 - 77 с. (Соавторы: Шинкин Н А., Бсдагаов В. П., Куранов Б. Д.)

Оценка функционального состояния организма по микрореологичгским свойствам крови. // Успехи физиологических наук - 1994. - Т. 25. - №4. - С. 95. (Соавторы: Тухватулин Р. Т., Новикова ЯК)

3. Обратимая агрегация эртроцигов как тест функционального состояния организма при тиснении условий окружающей среды "Фундаментальные и прикладные проблемы охраны окружающей среды" // Тез. докл. Мсждунар. конф. - Томск -1995. - Т. 2. - С. 304. (Соавторы: Тухватулин Р. Т., Новикова Я К)

4. Способ дифференциальной диагностики аппендицита и перитонита у детей. Приоритет от 04. 01. 94. Положит, решение от 22. 12. 95. // Заявка на изобретение № 93055698. (Соавторы: Шалыгин В. А, Тухватулин Р. Т., Новикова Я К)

5. Микроциркулягорные нарушения у детей, больных описгорхоэом: характер и вероятные причины // Сибирский медицинский ж-л. 1996, №2, (Соавторы Я В. Горленко, Н В. Тухватулин Р. Т., Новикова, Г.П. Филиппов).

6. Мегсдологичоскис аспекта оценки нормального состояния обратимой агрегации эршроцигов . "Механизмы адаптации организма". /У Тез. докл. науч. конф. -Томск.-ТГУ,-19%.-С. 5-6.

7. Определение нормы для показателей обратимой агрегации эртроцигов. "Здоровый образ жизни: сущность, струюура, формирование на пороге XXI века". // Тез. докл. науч.- нракг. конф. - Томск. - ТГУ. -1996,- С. 27 - 28.

8. Оценка влияния рентгеновского облучения на организм то показателям обратимей агрегации эртроцигов. "Рддиоакгавюсгь и радиоактивные элементы в деде обитания человека". // Тез. докл. Межаукар. конф. - Томск - 1996. С. 421 - 424. (Соавторы Тухватулин Р. Т., Косгеша Н Я, Новикова Я К).

9. Показатели обратимой агрегации эритроцитов у больных с поражением нервной системы разного гснеза. "...." // Тез. докл. науч. конф. - Томск. - СГМУ. - 1997. (Соавторы: Катаева Н Г., Тухвату лин Р. Т., Новикова Я К) (в печати)

10. Обратимая агрегация эршроцигов при инсулшюзависимом сахарном диабете у детей. // Лаб. делю. -1997. (Соавторы: Колосова М В., Новицкий В. В., Кравец Е. Б., Ту хватулин Р. Т., Новикова Я К, Сгеповая Е. А, Доровских Я А, Тархова Е. П, Батухтпн А В., Калинина Я В.) (в печати).

11. Способ диагностики тяжести лучевого поражения. Заявка на изобретете № 95106136. Приоритет от 18.04.95. Положит, решение от 07. 03. 97. (Соавторы: ТухватулинР. Т., Косгеша Н. Я, Новикова Я К)

Актуальность проблемы. Исследования последних десятилетий показали решающую роль феномена обратимой агрегации эритроцитов (ОАЭ) в формировании реологических свойств крови (Козлов В. И. и др., 1977; Левтов В. А. и др., 1982; 1994; Фирсов Н. Н., 1983; 1994; Шуваева В. Н., 1994; Тухва-тулин Р. Т., 1996). Актуальность определения нормальных значений ОАЭ обусловливается перспективностью использования параметра для диагностики системы крови (Schmid-Schonbein Н. е. а., 1984), оценки состояния здоровья (Потапова И. В., 1980; Dintenfass L., 1982; Фирсов Н. Н., 1983) и необходимостью лучшего понимания физиологической роли изучаемого феномена.

На сегодняшний день наиболее изучены и описаны в литературе патологические изменения ОАЭ. Известно, что усиление обратимой агрегации эритроцитов, имеющее место при ряде заболеваний, приводит к серьезным нарушениям кровотока (Goldstone J. е. а., 1973; Рудаев Я. А., 1974; Dintenfass L. е. а., 1984; Stoltz J. F. е. а., 1987; Bartoli V. е. а., 1989; Мчедлишвили Г. И., 1989; Парфенов А. С. и др., 1989; Chabanel А. е. а. 1990; Kiesewetter Н. е. а., 1991; Agam G. е. а., 1992; Liu С. е. а., 1992; Tranquilli А. е. а., 1992 и др.). Существует мнение, что обратимая агрегация эритроцитов возникает исключительно в патологических состояниях, а в норме вообще отсутствует (Goldstone J. е. а., 1973).

Результаты, полученные в последнее десятилетие, позволили предположить, что усиление обратимой агрегации эритроцитов до определенных значений играет положительную роль в регуляции кровотока и формировании адаптивно-приспособительных реакций организма. Высказана гипотеза, что это осуществляется за счет участия ОАЭ в формировании пристенного слоя и равномерного распределения эритроцитов в кровотоке (Тухватулин Р. Т., 1996 и др.). В ряде работ показано, что параметры обратимой агрегации эритроцитов у человека и животных зависят от возраста, типа саморегуляции кровообращения и состояния здоровья (Фирсов Н. Н., 1983; Карташев А. Г. и др., 1987; Шустова Т. И. и др., 1989 и др.). Установлено, что интенсивность обратимой агрегации эритроцитов возрастает в ряду: рыбы - амфибии - рептилии -птицы - млекопитающие, отражая уровень адаптивно - приспособительных реакций организма в филогенезе (Тухватулин Р. Т. и др., 1993; 1995). Однако перечисленные выше сведения разрознены, часто несопоставимы между собой из-за применения исследователями не стандартизированных методик измерения ОАЭ. Критерии, количественно характеризующие обратимую агрегацию эритроцитов в норме, до настоящего времени не установлены.

С учетом вышеизложенного, систематизированное изучение обратимой агрегации эритроцитов в норме по результатам многолетних экспериментальных и клинических исследований параметров ОАЭ, измеренных единым методом, представляет значительный теоретический и практический интерес.

Цель и задачи исследования

Цель исследования - изучить динамику параметров обратимой агрегации эритроцитов человека и животных при различных функциональных состояниях организма и на этой основе установить критерии нормы.

Для достижения поставленной цели требовалось решение задач:

1. Определить диапазон нормальных значений показателей обратимой агрегации эритроцитов у человека.

2. Изучить информативную значимость параметров обратимой агрегации эритроцитов для оценки различных функциональных состояний организма человека и животных.

3. Изучить закономерности изменения параметров обратимой агрегации эритроцитов при различных воздействиях на организм.

Научная новизна

1. Впервые определен диапазон нормальных значений показателей обратимой агрегации эритроцитов у человека. Показано, что в норме наблюдается значительная изменчивость скорости агрегации эритроцитов и низкие значения максимальной прочности эритроцитарных агрегатов.

2. Впервые проведен сравнительный анализ информативной значимости параметров обратимой агрегации эритроцитов для оценки различных функциональных состояний организма. Установлено, что в границах нормы процесс обратимой агрегации эритроцитов не является ведущим фактором, в то время как при патологических изменениях организма его роль становится значительной.

3. Впервые показано, что между изменением показателей обратимой агрегации эритроцитов и изменением функционального состояния организма существует зависимость, которая является неспецифической и может быть выражена с помощью единой шкалы. Индекс агрегации эритроцитов может быть использован в качестве интегрального критерия для количественной оценки различных состояний организма.

Научно-практическое значение полученных результатов

1. Выявленные закономерности изменения параметров обратимой агрегации эритроцитов человека и животных при изменении функционального состояния организма расширяют современные представления об обратимой агрегации эритроцитов, в частности, в формировании физиологических адаптивных реакций.

2. Результаты исследования являются теоретической базой для установления нормативных значений параметров обратимой агрегации эритроцитов человека и животных.

3. Изучение закономерностей изменения показателей обратимой агрегации эритроцитов при различных функциональных состояниях организма послужило основой для разработки способов дифференциальной диагностики аппендицита и перитонита у детей (Патент РФ № 2075081); диагностики тяжести лучевого поражения организма (положительное решение № 95106136 от 07.02.97).

Основные положения, выносимые на защиту

1. Показатели обратимой агрегации эритроцитов изменяются в широких пределах и зависят от состояния здоровья. У человека в норме диапазон изменения индекс агрегации эритроцитов составляет от 0.5 до 5.0 отн. ед. Наблюдается значительная вариабельность полупериода агрегации (от 20 до 90 сек) и низкие значения максимальной прочности эритроцитарных агрегатов (от 40 до 75 В). В установленном диапазоне значения других изученных показателей функционального состояния организма не отличаются от соответствующих нормативных величин. Значение индекса агрегации эритроцитов при патологических процессах составляет от 5.0 до 20 отн. ед (и более, р < 0.05).

2. В границах нормы процесс обратимой агрегации эритроцитов не является ведущим фактором, в то время как при патологических изменениях организма его роль становится значительной. Между изменением наиболее значимых параметров обратимой агрегации эритроцитов (максимальной прочностью эритроцитарных агрегатов, полупериодом агрегации эритроцитов) и состоянием организма существует сложная функциональная зависимость. Индекс агрегации эритроцитов может быть использован в качестве интегрального критерия для количественной оценки различных состояний организма.

3. Характер изменения индекса агрегации эритроцитов при воздействии локальной и высотной гипоксии на человека зависит от исходных значений показателя и позволяет оценивать устойчивость организма к действию исследуемых факторов

2. Анализ литературы

6. Выводы

1. У человека в норме отношение максимальной прочности эритроцитарных агрегатов к полупериоду агрегации - индекс агрегации эритроцитов изменяется от 0.5 до 5.0 отн. ед. Наблюдается значительная вариабельность полупериода агрегации (от 20 до 90 сек) и низкие значения максимальной прочности эритроцитарных агрегатов (от 40 до 75 В). Менее значительные изменения претерпевают минимальная прочность (9-15 В) и амплитуда фотометрического сигнала (25-40 мм). В установленном диапазоне нормы около 60 - ти изученных показателей функционального состояния организма не отличаются от соответствующих нормативных величин.

2. Показатели обратимой агрегации эритроцитов изменяются в широких пределах и зависят от состояния здоровья. При патологических процессах у человека значение индекса агрегации эритроцитов возрастает от 5.0 до 20 отн. ед (и более, р < 0.05), наблюдается снижение полупериода агрегации (менее 20 сек, р < 0.05), увеличение минимальной (более 15 В, р < 0.05) и максимальной прочности эритроцитарных агрегатов (более 75 В, р < 0.05).

3. Информативная значимость параметров обратимой агрегации эритроцитов зависит от функционального состояния организма человека и животных. В границах нормы изменение параметров обратимой агрегации эритроцитов не является ведущим фактором. При патологических процессах информативность параметров обратимой агрегации эритроцитов значительно возрастает.

4. Изменение параметров обратимой агрегации эритроцитов при различных воздействиях (при патологических процессах у человека, при острой иммобилизации и рентгеновском облучении крыс) является неспецифическим. Установлена функциональная зависимость между изменением наиболее значимых параметров обратимой агрегации эритроцитов (максимальной прочностью эритроцитарных агрегатов, полупериодом агрегации эритро

133 цитов) и состоянием организма. Индекс агрегации эритроцитов может быть использован в качестве интегрального критерия для количественной оценки различных состояний организма. 5. Характер изменения индекса агрегации эритроцитов при воздействии локальной и высотной гипоксии на человека зависит от исходных значений показателя. В границах нормы изменение индекса агрегации эритроцитов минимально и составляет не более ±1.5 отн. ед, за пределами нормы - от -4.5 до 4.5 отн. ед. (и более р < 0.05).