Функционально-морфологическое состояние плазмы крови и эритроцитов человека в юношеском, взрослом и зрелом возрастах в норме и в условиях воздействия серосодержащих поллютантов
Автореферат докторской диссертации по биологии
|
Страницы: | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | |
Динамика содержания продуктов ПОЛ - малонового диальдегида и оснований Шиффа в плазме крови и эритроцитах в условиях воздействия серосодержащих поллютантов
Обращает на себя внимание схожесть динамик содержания МДА в плазме крови и эритроцитах в зависимости от возраста как у работников АГПЗ, так и у доноров, проживающих в г.Астрахани, а именно, относительно высокий уровень содержания изучаемомого продукта ПОЛ в возрасте 20-29 лет, статистически достоверное (P<0,05) его снижение в 30-39 лет и статистически недостоверное повышение в 40-49лет (Рис.2).
Однако, по данному показателю между группой подвергающейся воздействию серосодержащих поллютанов и контрольной группой имеются и существенные различия. Уровень МДА, отражающий интенсивность процессов ПОЛ, высокодостоверно (P<0,01)а повышен у работников АГПЗ и плазме крови и в эритроцитах. С достаточной степенью уверенности можно предположить, что кроме возрастного фактора и общего экологического неблагополучая в Астраханском регионе, на работников АГПЗ воздействует причина, приводящая к активации ПОЛ в системе красной крови.
Рис. 2. Возрастная динамика концентрации МДА у работников АГПЗ и в контроле в эритроцитах (левая ось ординат)а и в плазме крови (правая ось ординат)
Динамика содержания МДА в плазме крови и эритроцитах работников АГПЗ, представленная на Рис.3, свидетельствует о её сложном и неоднозначном характере. Концентрация МДА в плазме монотонно, но статистически недостоверно от группы к группе, повышается от стажевой группы 1-3 года к группе 8-10 лет. Потом происходит статистически достоверное (P<0,05) снижение, а затем снова статистически недостоверное повышение концентрации МДА в плазме у людей, проработавших более 15 лет.
Несколько иначе ведут себя процессы перекисного окисления липидов в условиях воздействия серосодержащих поллютантов в эритроцитах. В этом случае наибольшая интенсивность процессов ПОЛ отмечена при достаточно кратковременном контакте с токсикантами в 1-3 года.а Затем содержание МДА статистически достоверно снижается, а потом вновь возрастает в стажевой группе 8-10 лет. У проработавших в газовой промышленности 11-15 лет интенсивность процессов ПОЛ в эритроцитах по сравнению с предыдущей группой незначительно снижается, а у лветеранов с лгазовым стажем более 15 лет это снижение значительно и статистически достоверно.
Относительно причины некоторой лнесинхронности динамик содержания МДА в плазме крови и эритроцитах можно высказать предположение о большей стабильности процессов перекисного окисления липидов в плазме даже под действием мощного экзогенного воздействия.
Рис.3. Динамика концентрации МДА в зависимости от производственного стажа у работников АГПЗ в эритроцитах (правая ось ординат) и в плазме крови (левая ось ординат)
Это обуславливается необходимостью выполнения плазмой крови многочисленных функций по поддержанию гомеостаза организма, а не только быть вместилищем эритроцитов. Такая стабильность может быть достигнута только путем подстроечных колебаний морфофункциональных параметров плазмы крови около некоторого оптимума, что выражается, в частности, волнообразным изменением интенсивности процессов перекисного окисления липидов в ней.
Эритроциты же, будучи лабильной частью системы лплазма-эритроциты, призванной оперативно подстраиваться под нужды макроорганизма, вследствие этого более сильно реагируют на внешнее токсическое воздействие, в частности монотонным падением интенсивности перекисного окисления липидов в стажевых группах от 8-10 лет до 15 и более лет.
На Рис. 4. представлены графики изменения содержания оснований Шиффа в плазме крови мужчин-доноров в норме на изучаемых этапах онтогенеза. Наибольшее содержание Шифф-оснований в плазме крови, а, следовательно, и интенсивность процессов ПОЛ, регистрируется, как и следовало ожидать, у мужчин в возрасте 17-21 года, когда идут интенсивные процессы роста и развития организма.
К первому взрослому возрасту (22-30 лет) в организме мужчин наступает наибольшая гармонизация процессов ассимиляции-диссимиляции, что выражается в минимизации содержания продуктов ПОЛ в плазме крови, в том числе и оснований Шиффа. Второй взрослый возраст (31-40 лет) и зрелый возраст 41-60 лет характеризуются постепенным статистически достоверным (Р<0,05) нарастанием содержания Шифф-оснований в плазме крови мужчин. Однако, даже в возрасте 41-60 лет концентрация данных продуктов ПОЛ остается меньше таковой в возрасте 17-21 года, хотя эта разница и является статистически недостоверной.
Рис.4. Содержание Шифф-оснований в сыворотке крови мужчин
на этапах постнатального онтогенеза
Рис.5. Динамика перекисной резистентности эритроцитов, осмолярности плазмы крови и содержания Шифф-оснований в зависимости от времени контакта с газообразными серосодержащими поллютантами
Результаты изучения динамики таких параметров морфо-функциональной системы "эритроциты-плазма крови", как перекисная резистентность цитомембран эритроцитов, осмолярность плазмы крови и содержание в ней Шифф-оснований в зависимости от "газового стажа" представлены для стажевых групп, свободных от влияния возрастного фактора, на рисунке 5.
Как следует из полученных данных, наименьшей морфо-функциональной стабильностью отличаются эритроциты в стажевой группе 1 - 3 года. Затем, вероятно, включаются защитные механизмы эритрона и стабильность цитомембран эритроцитов резко возрастает в стажевой группе 4 Ц7 лет.
Однако, действие негативных производственных факторов продолжается и постепенно компенсаторные возможности ростка красной крови начинают уменьшаться. Этот процесс отчетливо просматривается в стажевых группах 8 - 10 и 11 - 15 лет.
При дальнейшей кумуляции негативного влияния техногенных факторов наступает срыв адаптации к ним эритрона, что выражается в низких значениях устойчивости мембран эритроцитов к перекисной деструкции в стажевой группе более 15 лет. Морфо-функциональный статус эритроцитов в данном случае очень низок и статистически не отличается от такового в стажевой группе 1 - 3 г.
Таким образом, как показали результаты исследований, с точки зрения защиты ростка красной крови наибольшее внимание необходимо обратить на контингент, имеющий стаж контакта с производственными вредностями АГПЗ 1 Ц3 и более 15 лет.
В целом динамики изменений изучаемых параметров в зависимости от времени контакта со специфическими вредностями на АГПЗ весьма сходны. Это подтверждают положительные высокие коэффициенты корреляции (r), которые равны: для пары "перекисная резистентность эритроцитов - осмолярность плазмы крови", как уже отмечалось, 0,83; для пары "перекисная резистентность эритроцитов - Шифф-основания" 0,78; для пары "осмолярность плазмы крови - Шифф-основания" 0,71.
Можно предположить, что в данном случае срабатывают, вероятно, взаимозависимые механизмы поддержания гомеостаза крови.
Таким образом, нами было проведено комплексное изучение физиологическими и биофизическими методиками главных элементов газотранспортирующей системы организма Ч эритроцитов и плазмы крови работников АГК юношеского, I и II взрослого и зрелого возрастов. Оно осуществлялось при наличии соответствующего контроля в условиях воздействия серосодержащих поллютантов в концентрациях реально существующих на рабочих местах сотрудников Астраханского газоперерабатывающего комплекса.
Для этого изучалась возрастная и стажевая динамика осмотической и перекисной резистентности мембран эритроцитов работников АГК. Для подтверждения полученных результатов проведен эксперимент по экспонированию в тех же условиях белых беспородных крыс на тех этапах онтогенеза и такое время, которые могут быть с достаточной степенью достоверности соотнесены с изучаемыми периодами онтогенеза и временем контакта со специфическими вредностями человека.
Параллельно в межклеточном веществе крови уа работников АГК изучаемых периодов онтогенеза и экспозиций с серосодержащими поллютантами исследовалось содержание макро- и микроэлементов (кальция, меди, цинка и магния). Изучались также динамики информационных характеристик спектра белков и концентраций МДА и оснований Шиффа.
Проведенное исследование продемонстрировало зависимость морфофункциональной системы лплазма крови Ч эритроциты как от возраста, так и от воздействия внешнего негативного фактора, которым в данном случае являлись серосодержащие поллютанты. Влияние последних статистически достоверно модифицирует номальные возрастные параметры данной биологической системы в сторону ухудшения.
Можно предположить что воздействие неблагоприятных антропогенных экологических факторов как бы ускоряет естественные процессы деградации в морфофункциональной системе.
Кроме этого в исследовании выявлена выявлена четкая достоверная взаимосвязь свойств системы лплазма крови Ч эритроциты и наличие признаков классической стресс-реакции при действии негативных экзогенных факторов, что, возможно, свидетельствует о едином координирующем влиянии, осуществляемом гипоталамо-гипофизарной системой и её эффекторным звеном - корой надпочечников.
|
Страницы: | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | |