Введение к работе
Актуальность проблемы. Адренореактивность эритроцитов (АРЭ) важнейший показатель, характеризующий реакцию клеток на воздействие адреноактивных веществ. Феномен адренергической реакции эритроцитов известен достаточно давно, однако ее механизмы и значение изучены, прежде всего, на примере действия блокаторов адренорецепторов (Муравьев А.В., 2005; Гиляревский СР., 2006), тогда как эффекты непосредственного влияния самого адреналина на функциональные свойства эритроцитов освящены в значительно меньшей степени. Зачастую результаты исследований противоречивы или свидетельствуют о неоднозначных по характеру и выраженности сдвигах АРЭ. Так, существуют сведения о разнонаправленном действии адреналина на электроповерхностные свойства эритроцитов (Ахунова А.Р., 1998; Шамратова В.Г., 2002), на кинетику кислотного гемолиза (Иванов В.И., Голенда И.Л., 1996), агрегацию клеток (Tuvia S., 1999; Hilario S., 1999; Knowles D.W., 1999; Муравьев A.B., 2003; Муравьев А.В., 2005). Поэтому актуальной остается проблема оценки ответной реакции эритроцита на воздействие адренергических веществ и ее механизмов. Исходя из предположения, что адренореактивность определяется не только типом рецепторов, их количеством и активностью, но и свойствами, а также составом циркулирующих клеток, мы акцентировали свое внимание на изучении связей АРЭ с морфо-функциональными характеристиками эритроцитов и особенностями их популяций.
Вместе с тем, мы принимали во внимание известный факт, что величина АРЭ, отражающая основные принципы адренореактивности разных клеток, дает адекватное представление об активности симпато-адреналовой системы (САС) (Колобова Е.В. и др., 1996; Пономаренко В.А., Лапа В.В., 1997; Стрюк Р.И., Длусская И.Г., 2003; Турищева А.П., 2005; Циркин В.И., Громова М.А., 2008; Багаутдинова Р.Ш., 2010). Это позволяет по величине АРЭ объективно судить о системных реакциях организма в ответ на изменение функциональной активности САС (Стрюк Р.И., 2003) и использовать ее в качестве интегрального критерия состояния организма при его адаптации к физическим и умственным нагрузкам
(Ferguson et al., 2007). Изучение связей АРЭ с физической выносливостью организма показателями гемодинамики и кислородтранспортной системы крови может иметь не только теоретическое, но и прикладное значение.
Особый интерес представляет определение АРЭ у студентов, организм которых в силу специфических условий труда и быта, систематических умственных и психоэмоциональных нагрузок испытывает напряжение компенсаторно-приспособительных процессов. АРЭ, как информативный показатель адренореактивности организма, может являться объективным количественным критерием психоэмоционального состояния студентов.
Исходя из вышеизложенного, целью нашего исследования является: анализ взаимосвязей адренореактивности эритроцитов с основными морфо-функциональными показателями клеток красной крови, уровнем физической выносливости и психоэмоциональным статусом студентов в начальный и заключительный периоды обучения в вузе.
Для достижения поставленной цели были сформулированы следующие задачи исследования:
1. Определить адренореактивность эритроцитов, индуцированную
действием адреноактивных веществ (адреналина, блокатора
Р-адренорецепторов - пропранолола (1Ш)), выявить направленность и
выраженность реакции организма студентов на различных этапах обучения.
-
Установить характер взаимосвязей основных морфо-функциональных характеристик эритроцитов и особенностей состава их популяции с величинами адренореактивности. Оценить влияние антигенных детерминант групп крови системы АВО и резус-фактора на величину адренореактивности эритроцитов.
-
Определить связи АРЭ с основными гемостатическими показателями (активированным частичным (парциальным) тромбопластиновым временем (АЧТВ), протромбиновым индексом (ПТИ), концентрацией фибриногена), параметрами гемодинамики и функциональных резервов кровообращения, а также кардио-респираторным индексом (КРИС).
4. Оценить связи адренореактивности эритроцитов с
психоэмоциональным состоянием студентов, оцениваемым по уровню тревожности.
Научная новизна исследования. Впервые установлено, что СОЭ-зависимая реакция эритроцитов на адреналин зависит от их размеров, насыщенности гемоглобином, а также от степени гетерогенности популяции и соотношения в ней долей клеток с различными свойствами. Выявлено, что пропранолол, ингибируя Р-адренорецепторы, снижает адренореактивность эритроцитов, независимо от направленности действия на клетки адреналина.
Обнаружены особенности СОЭ-зависимой реакции клеток на агонист и антагонист адренорецепторов у обладателей различных антигенных детерминант групп крови. Показано наличие нелинейных связей между адренореактивностью эритроцитов и основными показателями гемостаза (активированным частичным (парциальным) тромбопластиновым временем (АЧТВ), протромбиновым индексом (ПТИ), концентрацией фибриногена).
Впервые установлена зависимость между АРЭ и физической
выносливостью организма, оцениваемой по величине кардио-респираторного индекса. Выявлен характер влияния на адренореактивность эритроцитов психоэмоционального состояния студентов.
Теоретическая и практическая значимость работы. На базе
статистического анализа взаимосвязей между АРЭ и морфо-функциональными характеристиками эритроцитов, составом их популяции установлены закономерности реакций клеток на адреналин и блокатор Р-адренорецепторов -пропранолол.
Показана прогностическая роль адренореактивности эритроцитов (АРЭ) в условиях психоэмоционального напряжения. Предлагаемый метод количественной регистрации и оценки АРЭ (патент РФ № 2471189) может использоваться для прогнозирования стрессоустойчивости организма с целью предупреждения срыва в гемостатическом потенциале у контингента лиц, деятельность которых сопровождается активизацией симпато-адреналовой
системы и выходом в кровь повышенных концентраций адреналина. Использование такого подхода может оказаться полезным для спортсменов, участвующих в спортивных состязаниях, и студентов, сдающих экзамены. Количественная оценка выраженности реакции на действие in vitro блокатора Р-адренорецепторов позволяет прогнозировать лечебный эффект ингибиторов у людей с заболеваниями сердечно-сосудистой системы. Данные о связи показателей гемодинамики и физической выносливости с величиной АРЭ могут быть использованы в практике спортивной медицины. Данная методика внедрена и активно используется в научных работах студентов и аспирантов кафедры генетики БГПУ им. М. Акмуллы. Положения, выносимые на защиту.
-
Наиболее выраженной адренергической реакцией по отношению к адреналину и пропранололу обладают эритроциты основной популяции (зрелые клетки). Под влиянием адреналина усиливается агрегация клеток, размеры и насыщенность гемоглобином которых выходят за границы нормы, пропранолол, как правило, снимает это действие. К концу процесса обучения в вузе (при достижении 22-летнего возраста) реактивность эритроцитов к воздействию агониста и антагониста снижается, свидетельствуя о развитии десенситизации.
-
На СОЭ-зависимую реактивность влияют антигенные детерминанты: обладатели IV (АВ) и Rh+ групп крови имеют наиболее выраженную антиагрегационную реакцию; обладатели I (0) и Rh" групп крови менее восприимчивы к действию пропранолола (1Ш). Взаимоотношения гемостатических и эритроцитарных параметров крови в диапазоне их низких значений описываются линейной зависимостью, при повышении уровня обоих показателей связи между ними утрачиваются.
-
Возрастание физической выносливости организма, оцениваемой по величине КРИС, и уменьшение уровня тревожности у студентов сопровождается снижением реактивности эритроцитов по отношению к адреналину.
Апробация результатов исследования: Основные положения и результаты диссертации были представлены и обсуждены на: XII Тихоокеанской
научно-практической конференции студентов и молодых ученых с международным участием «Актуальные проблемы экспериментальной, профилактической и клинической медицины» (Владивосток, 2011); II международной молодежной научной конференции (форуме) молодых ученых России и Германии «Научные исследования в современном мире: проблемы, перспективы, вызовы» (Уфа, 2012); IX Международной научной конференции «Теория и практика современной науки» (Москва, 2013).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 14 работ, из них -3 публикации в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.
Объем и структура диссертации. Работа изложена на 130 страницах компьютерного текста, состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, результатов исследования и их обсуждения, выводов и списка цитированной литературы. Работа иллюстрирована 33 рисунками и 3 таблицами. Список литературы представлен 203 работами, в том числе 40 на иностранных языках.
