Бакинский Государственный Университет
Совокупность результатов по изменению тромбинового времени под влиянием облучения приводит к нарушению гомео- и гемостатического равновесия на органотканевом уровнем.
Большинство животных на земле смертельно поражаются теми или иными видами ионизирующего излучения, величина, которой может варироваться от 350 до 600 рентген или рад относительного биологического действия.
Для многих видов ионизирующей радиации поражающие живые ткани и их функции, эффекты имеют почти, что одинаковые механизмы. Это касается и действия радиации на систему крови и ее функций (3).
При однократном облучении животного сублетальными или летальными дозами радиации, наиболее выраженные изменения наблюдаются, как правило, со стороны кроветворных органов и органов, связанных с процессами обеспечения специфических функций крови. Радиационный фактор, прежде всего, поражает клеточные элементы крови и ее физико-химические и биохимические параметры (4).
После облучения вслед за кратковременной лейкопенией наступает лейко-цитоз, который удерживается до суток и вновь сменяется длительной лейкопенией. При этом дифференцированный подсчет лейкоцитов показывает, что ко-личество лимфоцитов уменьшается с первых минут облучения и остается по-ниженным в течение многих дней и даже недель. Лучевое воздействие влечет за собой и тромбоцитопению (6). Гибель форменных элементов крови, по мнению большинства исследователей, является естественной. Этим объясняется, по-видимому, последовательность развития гематологических сдвигов: прежде всего, уменьшается количество лимфоцитов, затем снижается содержание нейтрофилов, а потом и эритроцитов (7; 10).
Подавляющее большинство исследований, посвященных различным вопросам влияния ионизирующего излучения на систему крови мало содержит необходимых сведений о состоянии местных реакций облучения на молекуляр-ном, клеточном и тканевом уровнях этой системы, и естественно, этот вопрос привлекает внимание многих исследователей.
Материалы и методы исследования
Для выполнения наших экспериментальных исследований в качестве объекта опытов выбрали нелинейных лабораторных белых крыс, которые воспроизводились и содержались в стандартных условиях вивариума кафедры физио-логии человека и животных Бакинского Государственного Университета.
Существуют более простые, не трудоемкие методы определения тромбинового времени, которые широко применяются в гематологических исследованиях и в гематологической практике. Одним из таких методов является метод Сирмаи (8; 9; 11), который был использован нами для определения тромбинового времени органов и тканей экспериментальных животных.
Для облучения, как одномесячных, так и трехмесячных крысят применяли в качестве ионизирующего излучения γ-лучи изотопа радиоактивного кобальта
(Со60). Облучение производили на установке радиационных исследований (УРИ -
Со60), находящейся в распоряжении Научно-Практического Комплекса Института Радиационных Проблем НАН Азербайджана, и хотелось бы выразить сотрудникам данного комплекса свою благодарность за оказанную нам помощь в данном вопросе.
Результаты исследований и их обсуждения
В ряде методических руководствах и в экспериментально-теоретических работах приводится целый спектр показателей, по которому можно судить о состоянии всей системы свертывания крови на том или ином этапе онтогенети-ческого развития организма, в экспериментальных или клинических целях. К числу таких показателей относят время рекальцификации плазмы, тромбопла-стическую активность (%), протромбиновый индекс (%), тромбиновое время (сек), время образования сгустка (мин), специфическую константу гемокоагуляции (мин), индекс гемокоагуляции и индекс гиперкоагуляции (8; 9; 11).
В литературе очень мало экспериментальных данных, касающихся вопросов о том, как проявляется общая свертывающая активность крови и ее отдельных показателей в ранних стадиях постнатального онтогенеза, и достаточно сказать об особенностях формирования органо-тканевой специфики процессов фибринолиза как в раннем, так и в позднем онтогенезе, так как мы имеем слишком мало представлений.
Экспериментальные данные показывают, что для органов или тканей животного организма свойственны определенные величины тромбинового време-ни, что свидетельствует об органо- или тканезависимых проявлениях процесса свертывания крови. Выявленные показатели тромбинового времени на органо-тканевом уровне неоднозначны и колеблются в довольно широком диапазоне. Тромбиновое время в исследованных тканях у 30-дневных животных варьирует от 5,40±0,62 сек (в ткани скелетной мышцы) до 12,90±0,28 сек (в ткани сердеч-ной мышцы), а в висцеральных тканях, например, в тканях печени, селезенки и почек, оно фиксируется в более близких друг к другу величинах (соответствен-но, 6,00±0,68 сек, 5,60±0,75 сек, 5,70±0,40 сек). У 90-дневных животных коле-бание тромбинового времени фиксируется в пределах от 3,70±0,15 сек (в ткани скелетной мышцы) до 5,60±0,30 сек (в ткани головного мозга). Близкие значе-ния ТВ были обнаружены в тканях сердечной мышцы (4,40±0,16 сек), печени (4,70±0,15 сек), почек (5,00±0,26 сек). Таким образом, как в раннем периоде, так и в последующем периоде постнатального онтогенеза в органах или тканях висцеральной и соматической сфеpax, а также в тканях мозга, величина ТВ ха-рактеризуется своим многообразием, тем не менее, в его проявлениях просле-живаются определенные закономерности.
При внимательном анализе и сопоставлении полученных нами данных можно заключить следующее: во-первых, в тех органах, где вырабатываются разнофункциональные прокоагулянты (например, селезенка, почки) ТВ значи-тельно ускорено по сравнению с теми органами или тканями, где выработка то-го или иного прокоагулянта или антикоагулянта маловероятно, во-вторых, ве-личины ТВ на органо-тканевом уровне проявляют зависимость от возрастного развития животного организма.
Как показали опыты после облучения в первый день анализа в тканях го-ловного мозга тромбиновое время укоротилось почти в 1,5 раза (5,20±0,33 сек), селезенки, почек и скелетной мышцы в 2 раза (2,40±0,16 сек, 2,80±0,13 сек, 2,70±0,15 сек, соответственно), печени в 3 раза (2,20±0,23 сек), сердечной мышцы в 4 раза (3,60±0,31 сек). Эта тенденция продолжается и в последующие сутки облучения.
Кровь, как наиважнейшая составная часть внутренней жидкостной среды организма человека и животных, вместе с лимфой и тканевой жидкостью, обу-словливает нормальное течение почти, что всех основных жизненно важных физиологических и биохимических процессов, протекающих в клетках, тканях и органах тела.
Тесная связь крови со всеми остальными тканями и органами в организме способствует тому, что, во-первых, формируется необходимое для нормальной жизнедеятельности гомеостатическое состояние во всей внутренней среде, во-вторых, физиологические и патологические сдвиги, происходящие на органо-тканевом уровне, так или иначе отражаются на динамическом и стационарном состоянии крови, что приводит к изменению ее физико-химических, биохимических и клеточных составляющих, иммунных и защитных свойств, в-третьих, к их регуляции могут подключаться факторы и механизмы, весьма различные по природе и эффективности воздействия.
Показано, что на разных этапах филогенеза процессы свертывания во внутренних жидкостях животного организма претерпели изменения, от клеточ-ного уровня они перенеслись на уровень жидких фаз тканей и крови, подверглись изменениям факторные и фазово-временные взаимоотношения в самом механизме свертывания крови, различные органы и ткани организма приобрели некие детерминанты способные повлиять на временные характеристики процессов свертывания. Эти изменения способствовали, по-видимому, формированию видовых и органо-тканевых характеристик и регуляторов скорости конеч-ных реакций свертывания крови. Полагают, что в ходе онтогенеза, как сама система крови, так и факторные основы гемокоагуляции, по мере возрастания организма, становятся более устойчивыми и регулируемыми. У многих видов млекопитающих в постнатальном онтогенезе, особенно, в период завершения морфо-функциональной организации и дифференцировки тканей, свертываю-щая система крови формируется окончательно как сложная, многофакторная и регулируемая разными механизмами защитная реакция организма. Следует за-метить, что эти вопросы подробно не исследованы. Остается не мало вопросов и в отношении установления временных характеристик гемокоагуляции в орга-нах и тканях развивающегося организма одного и того же вида, в отношении их зависимости от тех или иных внешних и внутренних воздействий, от отдельных системных или региональных регуляторов гемостаза.
Эти вопросы имеют важное значение для понимания механизмов и зако-номерностей установления и регуляции временной динамики гемокоагуляции внутри- и внесосудистого русла, в отдельных органах и тканях, различных по кровоснабжению, собственной тканевой специфичности, биохимической (мета-болической) и функциональной ориентациям.
Полученные нами экспериментальные данные показывают, что различным органам и тканям животного организма свойственны определенные сроки свер-тывания крови, протромбиновое время или временной показатель II фазы свертывания (фаза тромбообразования) у интактных животных (в норме) начинает устанавливаться на органо-тканевом уровне уже с ранних этапов постнатального онтогенеза. У крыс месячного и трехмесячного возраста, в различных органах и тканях тела сроки II фазы гемокоагуляции подвержены органо- или тканезависимым колебаниям, имеющие явную возрастную зависимость.
Свертывание крови, как в периферической системе, так и в органо-тканевых средах – это сложный, универсальный и неспецифический биологический процесс защитного характера. Влияние тех или иных факторов, в том чис-ле радиационных, на протромбиновый и тромбиновый активности крови имеет важное значение в реализации защитных функций, в сохранении гемостатических параметров тканей и органов целостного организма.
В аспекте выше изложенных научных данных и положений, проводился на органо-тканевом уровне анализ тромбинового времени у разновозрастных экс-периментальных животных в течении определенного периода после облучения (на 1, 5 и 10-е сутки радиационного воздействия).
Из проведенных анализов можно заключить, что в самый ранний период постнатального онтогенеза (у одномесячных крысят) облучение организма γ-лучами в дозе 2 Грей (она соответствует приблизительно 90 рентген) сущест-венно понижает время свертываемости крови во всех исследованных нами тка-нях.
К примеру, оно снижается в ткани печени от 6,00±0,68 сек до 2,20±0,23 сек (на 1-ый день облучения), до 1,90±0,28 сек (на 5-ый день облучения) и на 2,80±0,25 сек (на 10-ый день облучения), а в ткани головного мозга показатель ТВ падает в указанных сроках от 7,20±0,44 сек до 5,20±0,53 сек, 2,40±0,66 сек и 2,80±0,29 сек. Статистическая достоверность этих изменений обозначена в значениях P<0,001.
У крыс 90-дневного возраста (период полного морфо-функционального со-зревания данного вида животных) изменение скорости второй фазы свертыва-ния в большинстве исследованных тканях характеризуется и в начальном, и в последующих сроках облучения как ускорение. Приведем некоторые данные из этой серии опытов. Так, в ткани головного мозга тромбиновое время снижается на 1-ый день после облучения от 5,60±0,30 сек до 3,50±0,17 сек, P<0,001, к 10-му дню его величина составляла 5,00±0,26 сек, P>0,1, в ткани печени на этих же сроках облучения оно составляло соответственно 3,50±0,17 сек и 3,30±0,15 сек, P<0,001, против 4,70±0,15 сек в норме. Аналогичные изменения тромбинового времени после облучения были выявлены и в других изученных нами тканях зрелых крыс.
Таким образом, проведенные исследования свидетельствуют, что ионизи-рующее излучение даже в относительно малых дозах может инициировать изменения, как в самом механизме свертывания, так и в скорости данного процесса. Как мы видели, его действие по отношению к тромбиновому времени на органо-тканевом уровне было однозначным, оно приводило, как правило, к значи-тельному ускорению второй фазы тромбогенеза. Наиболее значительно это ускорение выражено в тканях прямо или опосредовано связанных с синтезом и поставкой факторных составляющих процесса свертывания (печень, селезенка и др.) или же высоко чувствительных к воздействию проникающей ионизи-рующей радиации (головной мозг, почки и др.).
Выводы
Воздействие сильно проникающей радиации (γ-лучей Со60) в относительно малой дозе (2 Грея) спровоцировало во всех сроках облучения резкое сокращение времени фибринолиза (почти во всех исследованных тканях соматической и висцеральной сферы организма).
ЛИТЕРАТУРА
1. Антонюк С.В., Коцарев О.С., Лихолат О.А. Патоморфологические из-менения легких у крыс, подвергшихся длительному облучению в низ-ких дозах // Укр. радиол. ж., 2002, т.10, №3, с.249-253
2. Белоусова Т.В., Ушакова Г.А. Изменение гепарин-связывающей ак-тивности белков мозга крыс после однократного воздействия ионизи-рующего излучения в дозе 0,25 Гр // Радиац. биол. Радиоэкол., 2002, т.42, №3, с.268-273
3. Гомзякова Н.В., Холостова З.Г. Реакция системы крови на γ-облучение / Тезисы докл. I Всес. биофизич. съезда. М.: Наука, 1982, т.2, с.189.
4. Даренская Н.Г., Насонова Т.А., Короткевич А.О. и др. Реакция крове-творной системы собак на острое радиационное воздействие // Радиац. биол. Радиоэкол., 2003, т.43, №4, с.22-25
5. Жербин Е.А. Радиационная гематома. М.: Медицина, 1989, 176 с.
6. Кудряшов Б.А. Биологические проблемы регуляции жидкого состоя-ния крови и ее свертывания. М.: Медицина, 1975, 488 с.
7. Муратова М.Ю., Ворожцова С.В., Абросимова А.Н., Карташов К.В. Сочетанное влияние иммобилизационного стресса и гамма-излу¬чения на кроветворную систему мышей // Труды ин-та медико-биологических проблем РАН, 2001, т.35, №5, с.22-25
8. Руководство по гематологии / Под ред. В.И. Воробьева. М.: Ньюдиа-мед, 2005, 75 с.
9. Справочник по клиническим лабораторным методам исследования / Под ред. Е.А. Кост. М.: Медицина, 1975, 104 с.
10. Суворова Л.А. Гематологические последствия перенесенного острого радиационного поражения у человека // Мед. радиол. и радиац. безо-пас., 2000, т.45, №1, с.67-75
11. Сысоев А.А. Руководство для лабораторно-практических занятий по физиологии крови. Курск: Курск. сел.-хоз. ин-т, 1966, с.30-31
|
