2 курс / Гистология / Эритроциты_в_норме,_патологии_и_при_лазерных_воздействиях
.pdfДозы 50–400 мДж/см2 оказывают фотостимулирующее действие на биологические ткани (применяются для дозозависимой физиотерапии).
Применяя такие параметры и дозы, можно быть вполне уверенным, что получится хороший клинический результат при отсутствии отрицательных реакций.
Мы не рекомендуем применять дозы более 400 мДж/см2 и плотность импульсной мощности более 15 Вт/см2.
Биофизические механизмы
Кванты ближнего ИК-диапазона обладают малой энергией, не более 1–1,5 эВ. В то же время этой энергии достаточно для активации электронов некоторых атомов (медь Cu, цинк Zn, селен Se и др.). Ведущая роль среди них принадлежит цинку. Этот микроэлемент является неотъемлемым компонентом целого ряда ферментов (оксиредуктазы, трансферазы, гидролазы, изомеразы, лигазы и пр.). При этом цинк присутствует в активных центрах ферментов и непосредственно участвует в каталитическом процессе. Поэтому достаточно активизировать атом цинка (переход электрона на более высокий энергетический уровень), что и происходит при усвоении кванта света ИК-диапазона, чтобы привести цинк-содержащий фермент в активное состояние.
Следует отметить, что энергии квантов ближнего ИК-диапазона, активизирующих ферментные системы, достаточно низки и не способны оказывать влияние на высокоэнергетические связи (валентные и др.). При этом энергии квантов менее 1 эВ недостаточно для возбуждения атомов химических элементов, способных влиять на биологические процессы. Кванты с энергиями более 2 эВ способны активизировать гораздо больший спектр химических элементов, что может привести к нежелательным эффектам.
Данные последних исследований показывают, что поглощение квантов света сопровождается высвобождением ионов кальция из внутри клеточных депо, возникновением распространяющихся волн повышенной концентрации Ca2+ с последующим запуском кальцийзависимых процессов [Москвин С.В., 2008].
Биологические механизмы
Избирательная активация ферментных систем на клеточном и тканевом уровне проявляется в следующих эффектах.
Эритроциты в норме, патологии и при лазерных воздействиях 41
1.Активация метаболизма клеток и повышение их функциональной активности.
2.Стимуляция репаративных процессов.
3.Активация микроциркуляции крови и повышение уровня трофического обеспечения тканей.
4.Противовоспалительное действие.
5.Иммуностимулирующее действие, в том числе повышение фагоцитарной активности.
6.Анальгезирующее действие.
7.Рефлексогенное действие на функциональную активность различных органов и систем.
3.2.Динамика изменения эритроцитов донорской крови в зависимости от сроков хранения и влияние на них нили
Эритроцит периферической крови представляет собой безъядерную клетку в виде двояковогнутого диска с гладкой поверхностью и диаметром около 8 мкм, толщина его составляет в центральной части в среднем 1 мкм, по периферии – 2,4 мкм. При прохождении через капилляр, сосудистую стенку форма эритроцита меняется. В организме эритроцит должен сохранять свою целостность, форму и эластичность плазматической мембраны, это, в свою очередь, определяет характер деформируемости эритроцита, что очень важно для микроциркуляции крови.
В периферической крови кроме дискоцитов правильной формы встречаются эхиноциты, образующиеся из дискоцитов. Это так называемые переходные формы эритроцитов, способные снова принимать форму дискоцита.
При изучении архитектоники поверхности эритроцитов одним из наиболее информативных методов, дающих полную характеристику о форме эритроцитов, является сканирующая электронная микроскопия
(СЭМ).
Старение эритроцитов, а также влияние различных вредных факторов эндо- и экзогенного характера на кровь и в целом на организм сопровождается выраженными изменениями в их конфигурации, что находит свое отражение в соотношении различных форм эритроцитов.
Известно, что для гемотрансфузии кровь донора может быть использована в течение определенного срока хранения. Для этого свежую
42 Эритроциты в норме, патологии и при лазерных воздействиях
Рекомендовано к покупке и изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/
цельную кровь консервируют, чтобы она определенный период была пригодна для трансфузии. Однако при длительном хранении консервированной донорской крови в ней происходит ряд биохимических изменений, связанных с жизнедеятельностью ее форменных элементов, которые в конечном счете снижают ее биологическую ценность. Одно из наиболее неблагоприятных явлений, наблюдаемых при хранении донорской крови – это образование эхиноцитов, стоматоцитов и дегенеративно измененных форм эритроцитов. В процессе переливания такой крови или использования в аппаратах искусственного кровообращения, а также для проведении перфузий изолированных органов патологически измененные эритроциты вызывают нарушение микроциркуляции, вязкости в магистральных сосудах, а также образование микроагрегатов в микрососудах, что влечет микроэмболию с нарушением функции жизненно важных органов.
Мы изучили динамику изменения микрорельефа поверхности эритроцитов свежеконсервированной донорской крови и влияние на них НИЛИ в процессе ее хранения.
В свежеприготовленной консервированной донорской крови соотношение различных форм эритроцитов составило:
дискоциты |
85,05 |
± 1,0%; |
|
эхиноциты |
12,86 |
± 0,38%; |
|
стоматоциты |
2,14 |
± 0,1%; |
|
дегенеративно измененные эритроциты |
0,19 |
± 0,06%. |
|
Основную часть эритроцитов составляют дискоциты (рис. 3.2). Это клетки дисковидпой формы, вогнутой с двух сторон, и с гладкой клеточной поверхностью. Остальные формы эритроцитов условно разделяют на две группы: переходные формы – дискоцит с гребнем; дискоцит с одним и множественными выростами; эритроцит в виде тутовой ягоды и предгемолитические формы – куполообразный, сферический эритроцит и эритроцит в виде спущенного мяча. Отдельно выделяются дегенеративноизмененные эритроциты. По нашим данным, из переходных форм дискоциты с одним выростом составили 36,2 ± 4,3 на 1000 эритроцитов, дискоциты с гребнем – 58,4 ± 6,1, дискоциты с множественными выростами – 36,9 ± 6,7 и эритроциты в виде тутовой ягоды – 3,4 ± 1,6 на 1000 эритроцитов. Содержание переходных форм составило 13,5. Предгемолитические формы встретились в 2,0. Из них куполообразные эритроциты – 13,2 ±
Эритроциты в норме, патологии и при лазерных воздействиях 43
1,8, сферические эритроциты – 0,9 ± 0,2, эритроциты в виде спущенного мяча – 5,9 ± 1,3 на 1000. Количество дегенеративно измененных форм эритроцитов было равно 2,0 ± 0,7 на 1000.
Морфологические исследования показали, что во время хранения консервированной донорской крови в зависимости от срока происходит прогрессирование процесса старения эритроцитов. При этом имеют место значительно выраженные изменения плазматической мем-
аб
вг
де
Рис. 3.2. Морфологические типы эритроцитов (СЭМ, ув. 5000). а – дискоцит, б – дискоцит с гребнем, в, г – дискоциты с выростами; д – эритроцит в виде тутовой ягоды, е – дегенеративно измененный эритроцит
44 Эритроциты в норме, патологии и при лазерных воздействиях
Рекомендовано к покупке и изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/
браны и конфигурации самих клеток, которых особенно хорошо, как отмечено выше, демонстрирует СЭМ. Несмотря на уникальность, СЭМ является дорогим и труднодоступным методом. Безусловно, одним из наиболее простых и общедоступных методов в изучении процесса трансформации эритроцитов является световая микроскопия. Нами была также использована световая микроскопия с приготовлением нативного препарата. При комплексном применении сканирующей электронной и световой микроскопии можно получить полную и достоверную информацию о состоянии эритроцитов.
Известно, что дискоцит имеет ровную, гладкую поверхность (рис. 3.3). Как только плазматическая мембрана дискоцита изменяется, он теряет свою гибкость, нарушается архитектоника, и эритроцит приобретает различные измененные формы. При старении донорской крови эхиноцитарная и стоматоцитарная трансформации протекают аналогично вышеуказанной.
Проведенные подсчеты показали, что уже в односуточной донор ской крови снижается число дискоцитов и возрастает число эхиноцитов. Эхиноциты имеют неровную поверхность, гладкость их теряется, и появляются отростки от 1 до 3. На вторые сутки число дискоцитов снижается с 80,09 ± 1,95% до 75,87 ± 2,02%, а число эхиноцитов увеличивается с 18,18 ± 0,02% до 20,73 ± 0,89%; в этот срок увеличивается
Рис. 3.3. Кровь донора. Эритроциты. Контроль. 7-е сутки. СЭМ. ×4000
Эритроциты в норме, патологии и при лазерных воздействиях 45
число стоматоцитов с 0,49 ± 0,24% до 1,28 ± 0,12%. Они имеют неровную поверхность, сглаживание начинается с краев клетки. Число так называемых дегенеративно измененных эритроцитов, имеющих мишенеподобные формы, также начинает увеличиваться – с 1,23 ± 0,34%
до 2,09 ± 0,014% (рис. 3.4).
В последующие сутки отмечается прогрессирующее снижение числа дискоцитов и возрастание соответственно патологических форм эритроцитов. В эхиноцитах больше отростков, имеющих грубые очертания, которые относятся к 2–3-й стадиям трансформации. Стоматоцитов, относящихся к 2–3-й стадиям трансформации, также становится больше. Они имеют форму купола или спущенного мяча. Особенно надо отметить 6-е сутки, когда суммарное число эхиноцитов и стоматоцитов превышает число дискоцитов и является критическим, поскольку число только самих эхиноцитов превышает число дискоцитов (рис. 3.5). Среди эхиноцитов встречаются формы в виде тутовой ягоды, с множествен-
Рис. 3.4. Динамика изменений форменных элементов донорской крови при разных сроках ее хранения |
(без воздействия НИЛИ) |
46 Эритроциты в норме, патологии и при лазерных воздействиях
Рекомендовано к покупке и изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/
ными отростками и перешедшие в сфероциты, относящиеся к 4-й стадии трансформации.
Встречается больше стоматоцитов, имеющих форму спущенного мяча, и сфероцитов, потерявших способность снова приобретать нормальную форму. В отдаленные сроки значительно падает число дискоцитов и увеличивается число патологических форм эритроцитов. Эхиноциты и стоматоциты, имеющие 4-ю стадию трансформации, которая является необратимой, становятся больше. Многие из них переходят в конечный этап трансформации и приобретают сферическую форму.
На 10–11-е сутки хранения консервированной донорской крови основную массу составляют патологически измененные формы эритроцитов. На поверхности этих клеток множество грубых отростков, длина их увеличивается в 2,5 раза. Изменяется нормальная конфигурация эритроцита. В эти сроки число дегенеративно измененных форм превышает число дискоцитов. Большинство из них имеют мишенеподобные формы.
Нами изучены воздействия постоянного магнитного поля, лазера ИК-диапазона на консервированную донорскую кровь при ее хранении.
Под воздействием постоянного магнитного поля в консервированной донорской крови появляется тенденция увеличения относитель-
Рис. 3.5. Кровь донора. 9-е сутки после забора. СЭМ. ×3000
Эритроциты в норме, патологии и при лазерных воздействиях 47
ной доли дискоцитов и снижения эхиноцитов. В первые сутки хранения донорской крови сдвиг в сторону появления патологических форм эритроцитов незначителен (рис. 3.6). Существенные различия проявляются на 3-и сутки, когда число дискоцитов снижается с 85,76 ± 1,95% до 72,34 ± 1,6%, а число эхиноцитов увеличивается с 13,34 ± 0,64% до 21,32 ± 1,6%, число стоматоцитов также увеличивается с 0,44% до 0,84 ± 0,39%; дегенеративно измененные формы эритроцитов возрастают с
0,44 ± 0,04% до 2,09 ± 0,28%.
Меньше эхиноцитарно трансформированных клеток. Облучение магнитом – 5 минут.
Появляется относительная стабильность эритроцитов на 6–7-е сутки при воздействии постоянным магнитным полем на консервированную донорскую кровь, что проявляется в замедлении трансформации дискоцитов в эхиноциты, стоматоциты и дегенеративно измененные формы эритроцитов.
Рис. 3.6. Динамика изменений форменных элементов донорской крови под влиянием магнитного поля |
при разных сроках ее хранения |
48 Эритроциты в норме, патологии и при лазерных воздействиях
Рекомендовано к покупке и изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/
Критическими являются 8-е сутки, когда отмечается превалирование числа эхиноцитов над дискоцитами (рис. 3.7), в то время как в контроле критическими являются 6-е сутки. Эхиноциты имеют множественные грубые выросты, большинство из них относятся к 3-й стадии трансформации. Стоматоциты имеют форму в виде купола или спущенного мяча.
На 10–11-е сутки также отмечается снижение числа дискоцитов и увеличение патологических форм эритроцитов. Преобладают эхиноциты, относящиеся к 3–4-й стадиям трансформации, большинство из них становятся необратимыми, так как переходят в сфероциты. Среди стоматоцитов также превалируют клетки, относящиеся к 3–4-й стадиям трансформации, потерявшие полностью нормальную конфигурацию дискоцита. Дегенеративно измененные формы имеют разные фигурные очертания и больше напоминают мишенеподобные формы.
Исследования лазерного воздействия ИК-диапазона на консервированную донорскую кровь при ее хранении показали возрастание стабильности эритроцитов по сравнению не только с контролем, но и с постоянным магнитным воздействием. В первые сутки отмечается превалирование числа дискоцитов над эхиноцитами, стоматоцитами и дегенеративно измененными формами эритроцитов (рис. 3.9). В этой исследуемой группе, как при магнитном воздействии, 3-и сутки являются первым пиком, когда снижение числа дискоцитов и увеличение числа эхиноцитов, стоматоцитов и дегенеративно измененных форм ощутимо и составляет: дискоциты – 71,36 ± 2,09%; эхиноциты – 25,86 ± 1,04%; стоматоциты – 0,92 ± 0,49%; дегенеративно измененные формы – 1,41 ± 0,67% (рис. 3.7).
Эхиноциты, имеющие от 5 до 7 отростков, относятся к 2-й стадии трансформации. Они постепенно теряют свою нормальную конфигурацию, поверхность эритроцита становится негладкой. Стоматоциты приобретают форму в виде купола, встречаются единичные клетки в виде спущенного мяча. Среди эритроцитов встречаются клетки с гребнем и в виде шестеренки. В последующие сутки при хранении донорской крови отмечается постепенное снижение дискоцитов, при увеличении числа эхиноцитов, стоматоцитов и дегенеративно измененных форм эритроцитов.
На 8-е сутки наблюдается второй пик, когда соотношение разных форм эритроцитов переходит критическую точку. Число эхиноцитов
Эритроциты в норме, патологии и при лазерных воздействиях 49
превалирует над числом дискоцитов, увеличивается количество стоматоцитов и дегенеративно измененных форм эритроцитов. Среди эхиноцитарно- и стоматоцитарно-трансформированных клеток встречается больше эхиноцитов и стоматоцитов, относящихся к 3–4-й стадиям трансформации. Они имеют грубые множественные отростки, многие из них приобретают форму тутовой ягоды. Также много встречается клеток, имеющих форму спущенного мяча, и дегенеративно измененных эритроцитов, все они являются необратимыми.
10–11-е сутки в динамике трансформации также продолжает увеличиваться число эхиноцитов и стоматоцитов, соответственно снижается количество дискоцитов.
Изучение сочетанного воздействия, постоянного магнитного поля и лазера ИК-диапазона на сохранность эритроцитов консервированной донорской крови показывает, что процесс старения клеток протекает медленнее, чем во всех вышеописанных группах.
Рис. 3.7. Динамика изменений форменных элементов донорской крови под воздействием ИК-лазера |
при разных сроках ее хранения |
50 Эритроциты в норме, патологии и при лазерных воздействиях
Рекомендовано к покупке и изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/