Автореферат: Биохимические механизмы дезинтеграции эритроцитов человека в различных условиях функционирования

Таблица 1

Состояние эритроцитов в условиях лактоацидоза различной степени выраженности

Таким образом, эритроциты попадают в условия временного лактоацидоза. Исследование показателей состояния эритроцитов на субмаксимальном уровне выявляет изменения, свидетельствующие о появлении в популяции клеток с высокой скоростью метгемоглобинобразования (табл.2). Возможно, что это связано также с малой эффективностью перераспределительного эритроцитоза, когда из депо выходят уже частично поврежденные клетки в различной стадии развития дезинтеграционных процессов.

Отсутствие достоверных изменений каталитической активности ряда ферментов (НАДН-ФЦР, ЛДГ, АХЭ) свидетельствует о присутствии в популяции достаточного количества функционально полноценных клеток. К тому же мы наблюдали повышение уровня оксиформы и снижение дезоксигемоглобина в капиллярной крови в период отдыха, что с одной стороны уменьшает эффективность отдачи кислорода, а с другой - увеличивает производство АТФ в клетках и способствует замедлению дестабилизации клеток (табл.2).

Таблица 2

Изменение популяции эритроцитов в ходе дозированных физических нагрузок у практически здоровых людей

Ускорение метгемоглобинобразования и выброс из депо уже в некоторой степени поврежденных клеток приводит к временному ухудшению популяции циркулирующих клеток у нетренированных людей. Однако, более быстрое старение и разрушение эритроцитов в этом случае может оказаться полезным для обновления популяции, так как стимулирует эритропоэз ( Шашкин А.В., Терехов И.А., 1986; Ненашев А.А. и др.,1993).

Условия хронической гипоксии и лактоацидоза могут сопровождать такое заболевание как ишемическая болезнь седрца (ИБС). Исследование большого контингента больных ИБС, стабильной стенокардией напряжения II и III функциональных классов, мы наблюдали более или менее выраженные признаки повреждения эритроцитарных популяций как в венозной, так и в капиллярной крови. Анализ полученных данных позволяет рассматривать изменения показателей как результат действия хронической гипоксии и избытка молочной кислоты в плазме. Практически у 80-90% больных ИБС обнаруживается повышенный уровень метгемоглобинобразования, снижение фоновой активности большинства исследованных ферментов, кроме 5-`нуклеотидазы и фосфолипазы А₂. Если процент метгемоглобина обычно четко зависит от функционального класса стенокардии, то процент изменения активных концентраций ферментов значительно варьирует. Это хорошо объясняется различием состава популяций эритроцитов в момент исследования, состоянием процессов эритропоэза, тяжестью и длительностью заболевания, принимаемыми лекарственными препаратами и их количеством, уровнем компенсации сдвигов гомеостаза. Достоверные различия между показателями достигаются усреднением большого количества полученных данных. Кроме скорости метгемоглобинобразования, нами были обнаружена зависимость от функционального класса стенокардии ряда интегральных показателей , характеризующих в основном мембрану эритроцитов (табл.3). Хорошо отражают состав циркулирующей популяции эритроцитов и позволяют в каждом конкретном случае оценить степень повреждения и, соответственно, функциональной активности клеток, такие параметры как: значение электородиффузионного потенциала пробоя мембраны, процент мембраносвязанного гемоглобина, деформируемость.

Определить степень повреждения и возможности обновления популяции клеток, эффективность лечения и перераспределительного эритроцитоза у больных ИБС, можно также, изучая изменения популяции эритроцитов в ходе ВЭП.

Нами были изучены показатели состояния эритроцитов в ходе ВЭП у больных ИБС, ССН II и III функциональных классов, получавших курсы традиционного амбулаторного или стационарного лечения. После проведения курса амбулаторного лечения больным ИБС, ССН II функционального класса толерантность к ФН составила 90 Вт. Исследование капиллярной крови до нагрузки выявляет наличие повреждений клеток , характерный для условий значительного лактоацидоза. Содержание молочной кислоты в плазме превышает таковой у ПЗЛ в среднем на 40%, на высоте нагрузочного теста наблюдается отсутствие эффективности перераспределительного эритроцитоза, т.е. из депо выходят уже дезинтегрированные клетки.

Таблица 3.

Состояние эритроцитарных популяций у больных ИБС, ССН II и III функционального класса (венозная кровь)

Степень повреждения популяции можно оценить по скорости метгемоглобинобразования и доли мембраносвязанного гемоглобина, так как возможность заглубления триптофановых остатков гемоглобина определяется уровнем дезинтеграции фосфолипидного слоя мембраны (Ушакова И.П. и др., 1981). Проведение курса лечения в условиях стационара приводит к повышению толерантности к ФН до 115 Вт. Однако изучение состояния популяции эритроцитов показало, что большая часть клеток отличается высокой скоростью метгемоглобинобразования, исчерпанием ресурсов метгемоглобинредуктазных систем, дезинтеграцией мембран, снижением фоновой активности ферментов (табл.4).

Таблица 4.

Изменение эритроцитарных популяций в ходе физических нагрузок у больных ИБС, ССН II функционального класса

Примечание *P<0,01 по отношению к ПЗЛ; **P<0,01 по отношению к субмаксимальной нагрузке

Больным ИБС, ССН III функционального класса физическая нагрузка проводилась после курса традиционного стационарного лечения. Исходная популяция эритроцитов в капиллярной крови отличалась высокой степенью повреждений, которая увеличивалась в ходе ВЭП, несмотря на невысокую мощность (70 Вт). Мы наблюдали значительный рост количества клеток с высокой скоростью метгемоглобинобразования, увеличение фракции мембраносвязанного гемоглобина, что свидетельствует о дезинтеграции фосфолипидного слоя мембраны.

Таким образом, исследование эритроцитов из капиллярной крови в ходе физических нагрузок позволяет оценить степень повреждения популяции эритроцитов как в циркулирующей крови, так и находящихся в кровяных депо и подтвердить, что основным повреждающим фактором является закисление среды функционирования клеток. Анализ полученных результатов свидетельствует о том, что определение уровня лактоацидоза у больных ИБС является очень важным, так как от него зависит скорость дезинтеграции эритроцитов и ухудшение их функциональной активности.

Индивидуальный (для конкретного больного) анализ показателей скорости дезинтеграционных процессов и процента повреждения популяции эритроцитов может быть использован для оценки и прогнозирования возможностей компенсаторных механизмов поддержания кислородтранспортных, адаптационных и регуляторных функций данных клеток, что в свою очередь является весьма важным и для организма в целом.

Для оценки состояния эритроцитов и анализа механизмов повреждения эритроцитарных популяций в условиях гипоксии in vivo мы также исследовали эритроциты больных, прооперированных по поводу язвы желудка и/или 12-ти перстной кишки, осложненной гастродуоденальным кровотечением. В первые сутки после операции эритроциты из венозной крови характеризовались повышением скорости процессов аутоокисления гемоглобина и снижением возможностей метгемоглобинредуктазных систем. Увеличивается также фракция мембраносвязанного гемоглобина, что свидетельствует об ускорении дезинтеграционных изменений в мембране, что в свою очередь приведет к снижению резистентности клеток и усилению спонтанного гемолиза.

Таким образом, у больных с постгеморрагической анемией в кровяном русле увеличивается доля неактивного гемоглобина, что усугубляет явления гипоксии. Для оценки степени повреждения популяции эритроцитов и их функциональной полноценности нами предложен простой и информативный метод определения доли неактивного гемоглобина. Он представляет собой расчет коэффициента отношения мембраносвязанного гемоглобина к общему содержанию гемоглобина. В первые сутки после операции по поводу язвы желудка и/или 12-ти перстной кишки, осложненной гастродуоденальным кровотечением доля неактивного гемоглобина у больных в 2 раза в среднем превышала таковую у доноров.