Авторефераты по всем темам  >>  Авторефераты по биологии

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

СКАЧАТЬ ОРИГИНАЛ ДОКУМЕНТА

Страницы: | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |

 

В условиях воздействия серосодержащих поллютантов эритроциты образуют т.н. монетные столбики (Рис.8.) в 2 Ч 3 раза чаще, чем в норме. На сопрягающихся поверхностях эритроцитов, входящих в эти структуры, можно выявить очень нежный электроноплотный материал, по видимому, способствующий склеиванию эритроцитов и образованию монетных столбиков. На цитолеммах эритроцитов, находящихся под воздействием серосодержащих поллютантов, но пока не образовавших агрегатов, наблюдаются распространенные локусы утолщения и как бы, "разрыхления", практически не встречающиеся на цитолеммах эритроцитов в нормальных условиях. Образование таких участков может способствовать проявлению и прогрессированию сладж-эффекта и образованию монетных столбиков.

Рис.8. ТЭМ. "Сладж-эффект" и образование монетного столбика эритроцитами (Эр) в условиях воздействия серосодержащих поллютантов. Ув.х12000.

Таким образом, комплексное морфо-функциональное исследование второго элемента биологической системы "плазма крови - эритроциты", а именно, эритроцитов, на светооптическом и электронномикроскопическом уровнях в условиях воздействия серосодержащих поллютантов продемонстрировало, что они, как и первый элемент этой системы - плазма крови - статистически достоверно чувствительны к такому воздействию.

В частности, количество нормоцитов, наиболее функционально полноценных эритроцитов, статистически достоверно снижено у работников АГКМ во всех рассматриваемых возрастных группах по сравнению с людьми аналогичного возраста, не имеющих контакта со специфическими вредностями.

Наибольшее падение содержания нормоцитов зафиксировано у проработавших в условиях специфических вредностей 1 - 3 года а наименьшее - у имеющих "газовый" стаж 3 - 7 лет. В дальнейшем с увеличением времени контакта с поллютантами количество нормоцитов снова начинает падать.

Подобная динамика содержания нормоцитов свидетельствует, по нашему мнению, о том, что в ответ на внешнее негативное воздействие на первой стадии происходит активация эритропоэза с выбросом "микроэритроцитов", ненормоцитоподобных, недостаточно функционально полноценных форм эритроцитов с высокорезистентной мембраной. В дальнейшем, на стадии адаптации, процессы эритропоэза приходят в относительную норму и количество нормоцитов ("макроэртроцитов") увеличивается.

При слишком долгом воздействии серосодержащих поллютантов адаптационные резервы эритропоэза истощаются, что и проявляется новым статистически достоверным снижением содержания нормоцитов.

Данные биомониторинга экспериментальных животных на территории АГПЗ подтвердили данные факты и показали, во-первых, беспородные белые крысы могут служить в данном случае материалом для адекватной биологической модели и, во-вторых, адаптационные резервы эритропоэза уменьшаются с увеличением срока постнатального развития. Последнее становится статистически достоверным уже в зрелом возрасте крыс, что соответствует I периоду взрослого возраста человека.

Ультраструктурные исследования как с помощью СЭМ, так и с использованием ТЭМ, показали, что специфические вредности газоперерабатывающего производства оказывают выраженное влияние на поверхностную мембрану эритроцитов.

Наличие нескольких путей деградации нормоцитов и их выраженность, скорее всего, объясняется состоянием окружающей их среды, т.е. плазмы крови на различных этапах онтогенеза.

Как уже было показано ранее, это может выражаться конкретным на данный момент содержанием макро- и микроэлементов и непосредственно связанной с этим осмолярностью плазмы, тонкими информационными характеристиками плазмы, зависящими от спектра белков, и состоянием её про- и антиоксидантных систем.

В пользу последнего свидетельствуют данные ультраструктурных исследований, говорящие в пользу предположения о нарушении структуры биомембраны эритроцита,а её УразжижженииФ в результате активации ПОЛ в условиях воздействия серосодержащих поллютантов.

Интегративный параметр системы "плазма крови-эритроциты" - СОЭ - в норме и в условиях воздействия серосодержащих поллютантов

Данные, полученные в исследовании, продемонстрировали тот факт, что с возрастом скорость оседания эритроцитов у мужчин, не имеющих контакт с серосодержащими поллютантами, увеличивается, причем статистически достоверно на всех изучаемых периодах онтогенеза.

Хроническое воздействие серосодержащих поллютантов в значительной степени модифицирует данную картину. В этом случае, как и в предыдущем, с увеличением возраста работников АГПЗ скорость оседания эритроцитов увеличивается. Это увеличение статистически высокодостоверно (Р<0,01). для старших возрастных групп.

Однако если рассматривать возрастные динамики СОЭ у доноров и мужчин, подверженных воздействию серосодержащих поллютантов в сравнительном аспекте, отмечается их значительная разница, вызванная более высокими значениями изучаемого параметра у работников АГПЗ. Эта разница ещё статистически недостоверна у молодых людей (17 - 21 год), становится таковой в возрастной группе 22 - 30 лет, и приобретает высокодостоверный характер в возрастных группах 31 - 40 и 41 - 60 лет.

Весьма интересен характер изменения первой производной по времени СОЭ в контрольной группе (доноры) и у работников АГПЗ (Рис. 9).

Эта динамика в контрольной группе имеет сложную форму, а именно, с возрастного минимума обследованных доноров до возраста 31 - 40 лет происходит увеличение скорости оседания эритроцитов, а затем, до 41 - 60 некоторое уменьшение её. Возможно, это свидетельствует в пользу предположения о наличии у людей среднего и старшего возраста некого механизма, препятствующего увеличению СОЭ.

Рис.9. Динамики первых производных по времени скорости оседания эритроцитов у доноров (контроль) и у работников АГПЗ

У работников АГПЗ этот феномен не наблюдается, здесь отмечается постоянное увеличение СОЭ на всех исследуемых этапах онтоненеза, которое приводит к её весьма высоким значениям в возрастной группе 41 - 60 лет, что скорее всего связано с хроническим воздействием серосодержащих поллютантов.

Данный тезис подтверждается динамикой скорости оседания эритроцитов у работников АГПЗ в освобожденных от влияния возрастного фактора стажевых группах. Так, если в стажевых группах 1-3, 4-7 и 8-10 лет возрастание СОЭ относительно небольшое и плавное, то при переходе к стажевой группе 11-15 лет происходит резкий скачек изучаемого параметра. Возможно, при столь длительном контакте с профессиональными вредностями происходит срыв адаптации системы "плазма-эритроциты" и значительное ухудшение её характеристик, выражающееся, в частности, в возрастании такого интегрального показателя как скорость оседания эритроцитов.

ОБСУЖДЕНИЕ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ

В основе нашей работы лежат широко распространенные в настоящее время представления о том, что организм является совокупностью иерархически взаимосвязанных морфо-функциональных систем. При этом деятельность каждой из них обеспечивает конкретный полезный результат и для самой системы, и для жизнедеятельности организма в целом (Анохин П.К., 1970, 1973; Судаков К.В., 1996, 1997).

Оптимум морфофункционального состояния биологической системы определяется, с одной стороны, наличием определенной цели (в нашем случае это максимальное обеспечение газообмена), а с другой стороны, тягой к устойчивости, к которой система стремится, адаптируясь к условиям внутренней и внешней среды, совершенствуя свою структуру по мере накопленияа информации в процессе жизнедеятельности. По мере развития морфо-функциональной системы, отбор и накопление ею информации приводят к постепенному совершенствованию, как функций, так и структуры самой системы. Совершенствуются внутрисистемные связи, растет отражательная способность системы, повышается эффективность её взаимодействия с внешней средой.

Морфо-функциональная система вне среды, как внешней, так и внутренней, не может быть активной, ибо взаимодействие со средой и возникающие при этом нагрузки, отклонения, противоречия, есть необходимые условия жизнедеятельности биологической системы, её движения, как минимум, к самосохранению, и, как максимум, к оптимальному выполнению своих функций. Все те изменения структуры, которые приводят морфо-функциональную систему к уменьшению отклонения от оптимума функционирования, способствуют сохранению её устойчивости и, таким образом, соответствуют требованиям целевой функции, закрепляются, развиваются, приводят к упорядоченному усложнению внутренних связей системы, к качественным изменениям взаимодействий её подсистем, и, как результат, к росту эффективности функционирования самой морфо-функциональной системы.

Таким образом, отклонения и, в более широком плане, повышение разнообразия, выражающееся снижением энтропии системы и повышением коэффициента её относительной организации, являются неотъемлемыми атрибутами прогресса и самосовершенствования морфо-функциональных систем. Отсюда следует, что процесс развития системы может быть определен как процесс накопления ею структурной информации (Бриллюэн, 1956).

Нелинейные изменения организации морфо-функциональной биосистемы красной крови, которые были выявлены в данном исследовании через девиацию её параметров могут расцениваться как имеющие большое адаптивное значение, инициирующие и отражающие образование новых свойств системы. Однако это сопровождается возникновением критических периодов морфогенеза биосистем, когда интенсивная морфофункциональная перестройка делает их особо чувствительными к негативным внешнесредовым влияниям.

В устойчивых системах авторегулирования, к которым в первую очередь относятся морфо-функциональные биосистемы, отклонения от оптимума при нормальном их функционировании, как правило, бывают (и должны быть) достаточно малыми, что обеспечивается сильными, устойчивыми обратными связями и эффективно работающим управляющим звеном. Если внешнее воздействие чрезмерно сильно, то даже при нормально функционирующем аппарате саморегуляции система может выйти из гомеостаза и разрушиться. Исход зависит от Узапаса прочностиФ системы, который, в свою очередь, определяется её морфо-функциональным состоянием, детерминированным этапом жизни системы.

Размеры и темпыа загрязненияа окружающейа средыа в настоящее время постоянно возрастают, а это означает, что увеличивается и опасность вредного влияния загрязнений на организм человека и его биологические системы.

Среди организованных групп населения наиболее подверженными действию экологически неблагоприятных факторов являются работники крупных промышленных предприятий, в производственном цикле которых в качестве исходных, попутных и конечных продуктов присутствуют вредные для человеческого организма физические факторы и химические вещества, а напряженные условия труда приближены к экстремальным или характеризуются повышенной опасностью (Александровский Ю.А., 1993, Полунин И.Н., 2000, Доценко Ю. И., Сердюков В.Г., 2007).

Наряду с работниками газоперерабатывающего производства, потенциальной опасности воздействия неблагоприятных производственных факторов подвержено и население, проживающее в его непосредственной близости.

Особенностью нефтегазодобывающей и перерабатывающей отрасли является молодой возрастной состав работающих в ней лиц (лица в возрасте 20-30 лет составляют 72,3%). При изучении влияния возраста на заболеваемость с временной утратой трудоспособности установлено, что заболеваемость выше и в случаях, и в днях у вышкомонтажников, а также у бурильщиков и помощников бурильщика, имеющих возраст до 30 лет (Овчаров Е.А., 1996, Бойко, В. И., 2001, Верещак Е. В., 2007).

СКАЧАТЬ ОРИГИНАЛ ДОКУМЕНТА

Страницы: | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |

     Авторефераты по всем темам  >>  Авторефераты по биологии