Вплив фізичного навантаження на показники крові за умов попереднього насичення організму дексаметазоном

Размещено на http://allbest.ru

МІНІСТЕРСТВО ОХОРОНИ ЗДОРОВЯ УКРАЇНИ

ДОНЕЦЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ МЕДИЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІМ.М.ГОРЬКОГО

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата медичних наук

Спеціальність 14.03.03 - нормальна фізіологія

ВПЛИВ ФІЗИЧНОГО НАВАНТАЖЕННЯ НА ПОКАЗНИКИ КРОВІ ЗА УМОВ ПОПЕРЕДНЬОГО НАСИЧЕННЯ ОРГАНІЗМУ ДЕКСАМЕТАЗОНОМ

(експериментальне дослідження)

Виконала: Знагован С.В.

Донецьк - 2001

АНОТАЦІЯ

Знагован С.Ю. Вплив фізичного навантаження на показники крові за умов попереднього насичення організму дексаметазоном (експериментальне дослідження). - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата медичних наук за спеціальністю 14.03.03 - нормальна фізіологія. - Донецький державний медичний університет ім. М. Горького. - Донецьк, 2001 р.

Дисертація присвячена питанням вивчення реакцій клітин периферичної крові, кісткового мозку та надниркових залоз на дозоване фізичне навантаження в умовах попереднього насичення організму дексаметазоном.

В роботі переконливо показано, що попереднє тривале введення дексаметазону гальмує і збочує пристосувальні реакції системи крові щурів на зростаючі за тривалістю фізичні навантаження. У дослідних групах тварин, які плавали на фоні введення дексаметазону, було зареєстровано загибель 20 відсотків їх, пригнічення проліферативної активності кісткового мозку і порушення еритропоезу. Відмічали якісні зміни складу циркулюючих еритроцитів, які полягали в зниженні відсотка правильних дискоцитів і перехідних форм, при значному збільшенні передгемолітичних і появі дегенеративних форм.

Після тижневого фізичного навантаження на фоні попереднього введення дексаметазону лейкоцитоз спостерігали з 9-ї доби, в разі трьохтижневого за таких же умов - він виявлявся відразу після припинення навантаження. З боку лейкону зміни полягали у нейтропенії, абсолютній еозинофілії і лімфоцитозі.

Морфологічні зміни макро-, мікро- і ультраструктури надниркових залоз тварин дослідних груп вказували на переважання в останніх деструктивних і атрофічних процесів. Був встановлений прямий кореляційний зв'язок між зменшенням площі клубочкової та сітчастої зон кори надниркових залоз та зниженням числа еритрокаріоцитів.

Ключові слова: дексаметазон, фізичне навантаження плаванням, еритроцити, лейкоцити, надниркові залози, кістковий мозок.

1. ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Як відомо, при тривалому фізичному навантаженні відбуваються зміни в багатьох функціональних системах організму (Т.Н. Цонева і співавт. 1992; І.О. Іванюра, 1996; М.Г. Триняк, Л.П. Сидорчук, 1999).

Особливий інтерес викликають кількісні і якісні зміни периферичної крові, які виникають при тривалій м'язовій діяльності, оскільки кров є зв'язуючою ланкою між всіма функціональними системами організму і тому може служити інтегративним показником при різних станах організму, в тому числі і при фізичному навантаженні. Однак, дані, отримані при дослідженні осіб, які зазнали фізичних навантажень, важко співставити, тому що некоректно порівнювати зміни лейкоцитарної формули (K.Suzuki et.al., 1995), кількість ретикулоцитів (Э.Н. Хисамов, 1991), зміни обєму циркулюючої крові (W. Beaumont et al., 1981), склад плазми і мембран еритроцитів (М.И. Попичев і співавт.,1997), рівень мікроелементів, які містяться в червонокрівцях і ферментів (T. Arai et. al.,1994; A. Resina et.al.,1994; O.E. Odje et. al., 1995; S. Pedzikiewiez, 1995) при різній тривалості, мірі інтенсивності фізичних навантажень і тренованості обстежених.

Аналогічні ускладнення виникають і при зіставленні результатів дослідження крові експериментальних тварин, які зазнали різних навантажувальних режимів, оскільки ізольовано вивчалися показники білої крові (В.И. Морозов і співавт., 1991), червоної крові (С.Б. Назаров, Л.С.Горожанин, 1987; Л.А.Михайличенко 1993;), органів кровотворення (Л.В. Воргова, Ю.М. Захаров, 1989; С.Б. Назаров і співавт.,1990).

В експериментах на тваринах показано, що фізичне навантаження, виконане при підвищеній зовнішній температурі (Л.В. Воргова, Ю.М. Захаров, 1990), гіпоксії за умов високогіря (Н.А. Вишневская,1987) викликає зміни складу циркулюючої крові, відмінні від отриманих під час дослідів за «звичайних» умов.

В переважній більшості випадків, стан крові, як у осіб, яких обстежували, так і в лабораторних тварин, оцінювали тільки за окремими показниками і відразу після мязового навантаження, не враховувались зміни, які розвивались після його припинення.

Адаптація до фізичних навантажень можлива тільки при повноцінному функціонуванні нейро-ендокринної системи і, насамперед, гіпоталамо-гіпофізарно-надниркової, яка забезпечує стійкість організму до ушкоджуючих чинників за допомогою мобілізації його пластичного резерву. Ця система може бути виведена з ладу внаслідок хронічних або гострих функціональних перевантажень (А.А. Филаретов, 1995; C. Heim., U. Ehlert.,2000) а також внаслідок тривалого введення гормонів або їх синтетичних аналогів з діагностичною або лікувальною метою (Д. Трав'янко,1997; M.J. Wenting -Van Wijk,1999).

Якщо врахувати той факт, що тільки кортикостероїди застосовуються для терапії понад 50 різних захворювань (Е.Л. Насонов, 1999; A. Martos,1995; E.A. Rijen,1998), а вони здатні спричиняти тривале порушення функцій гіпоталамо-гіпофізарно-надниркової системи (А.А. Филаретов, Т.Т. Подвигина, 1995), то неважко припустити, що кількість осіб, які страждають в тій або іншій мірі вираженою недостатністю кори надниркових залоз, досить значна. Такі люди зберігають відносну працездатність, але не можуть повністю захистити себе від фізичних навантажень (виробничих або побутових). І оскільки показники системи крові дозволяють дати швидку і інформативну оцінку пристосування організму до різних впливів (Л.Х. Гаркави, Е.Б. Квакина, 1996; S. Kayashima, 1995), стає очевидною актуальність проблеми вивчення в експерименті характеру і тривалості змін периферичної крові і органів кровотворення під впливом фізичного навантаження самого по собі і відтвореного на фоні тривалого введення глюкокортикоїдів.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертація виконана в рамках наукової роботи кафедри нормальної фізіології Луганського державного медичного університету «Розробка комплексних методів оцінки рівня здоровя на основі компютерного моніторінгу фізіологічних функцій» № держреєстрації 0196U006657.

Здобувачем у рамках НДР було проведене експериментальне вивчення реакцій периферичної крові та кісткового мозку за умов впливу екзо- та ендогенних факторів.

Мета дослідження. Визначити в експерименті особливості адаптації щурів до наростаючих фізичних навантажень за умов тривалої недостатності функції кори надниркових залоз.

Для досягнення поставленої мети необхідно було вирішити наступні задачі:

Оцінити вплив одно- і трьохтижневого фізичного навантаження (плавання) на зміни у складі червоної і білої крові; морфофункціональні властивості кісткового мозку і надниркових залоз.

Дослідити морфофункціональні показники периферичної крові і кісткового мозку, надниркових залоз після щоденного введення дексаметазону.

Виявити морфофункціональні особливості показників червоної і білої крові, кісткового мозку, надниркових залоз після одно- і трьохтижневого фізичного навантаження, виконаного на фоні введення дексаметазону.

Визначити роль збереження функції надниркових залоз у пристосуванні організму до наростаючих фізичних навантажень за умов тривалого введення дексаметазону.

Об'єкт дослідження - реакції кісткового мозку та периферичної крові, які виникали під дією фізичного навантаження за умов попереднього насичення організму дексаметазоном.

Предмет дослідження - особливості динаміки змін кількісних та якісних показників функціональної активності кровотворення, складу та властивостей клітин периферичної крові.

Методи дослідження - визначення змін клітинного складу периферичної крові і кісткового мозку шляхом підрахунку числа еритроцитів, лейкоцитів, лейкоцитарної формули; вікового складу циркулюючих еритроцитів за допомогою визначення їх резистентності до кислотного гемолітика; якісного складу циркулюючих еритроцитів за даними поверхневої архітектоніки їх мембран; еритропоетичної функції кісткового мозку - підрахуванням числа мієлокаріоцитів, відсотка еритроїдних елементів, парціальної еритрокаріограми, морфометричних показників кісткового мозку, числа ретикулоцитів периферичної крові, ретикулоцитограми; статистична обробка одержаних кількісних показників із застосуванням параметричних та непараметричних критеріїв оцінки вірогідності розбіжності середніх, дисперсійного аналізу.

Наукова новизна одержаних результатів. Вперше показані особливості змін периферичної крові, кісткового мозку та надниркових залоз під впливом фізичного навантаження на фоні експериментального пригнічення функції кори надниркових залоз дексаметазоном.

Описані механізми змін, їх динаміка і зв'язок, а також адаптаційні можливості систем, що вивчались за умов експерименту.

Встановлено, що наростаючі фізичні навантаження викликають фазові зміни клітинного складу периферичної крові, стимулюють проліферативну активність кісткового мозку.

Встановлено, що тривале введення дексаметазону приводить до порушення морфофунціональних властивостей кори надниркових залоз, що супроводжується зниженням кількісних показників периферичної крові, змінами якісного складу циркулюючих еритроцитів.

Доказано, що попереднє насичення організму дексаметазоном порушує пристосувальні реакції до наростаючих фізичних навантажень з боку еритрону і лейкону, які відбуваються за рахунок неповноцінних клітин при недостатньому кістково-мозковому кровотворенні.

Практичне значення одержаних результатів. Отримані дані дозволяють більш глибоко розкрити зв'язок між процесами еритропоезу і морфофункціональними властивостями надниркових залоз, особливостями адаптації до фізичних навантажень в умовах зниженої активності надниркових залоз. Особливості реакцій крові в організмі, резистентність якого була змінена попередніми ін'єкціями кортикостероїдів, слід враховувати при прогнозуванні режимів фізичного навантаження особам з пригніченням функції кори надниркових залоз.

Основні результати дослідження впроваджено в навчальний процес кафедри нормальної фізіології Запорізького державного медичного університету (акт впровадження від 18.01.99 р.), кафедри нормальної фізіології Харківського державного медичного університету (акт впровадження від 9.09.99 р.), кафедри фармакології Луганського державного медичного університету (акт впровадження від 2.02.99 р.), кафедри госпітальної терапії Луганського державного медичного університету (акт впровадження від 12.01.99 р.), кафедри патологічної фізіології Донецького державного медичного університету ім. М. Горького (акт впровадження від 9.11.00 р.)

Особистий внесок здобувача. Здобувачем самостійно проведений аналіз наукової літератури, освоєні методики і поставлений експеримент.

Проведена статистична обробка цифрових показників, узагальнені результати досліджень і визначені закономірності їх змін, зроблені висновки. Дисертантом не були використані результати та ідеї співавторів публікацій.

Апробація результатів дисертації. Основні положення роботи викладені на науковій конференції «Проблеми стресу і адаптації» (м. Луганськ, 1996 р.), на засіданнях товариства фізіологів Луганська 1996 р., 1998 р., на XV з'їзді українського фізіологічного товариства (м. Донецьк, 1998 р.), на науково-практичній конференції «Актуальні питання морфогенезу та регенерації» (м. Івано-Франківськ, 2000 р.)

Публікації. Основний зміст дисертаційної роботи відображений в 3 статтях наукових журналів, в 1 статті збірника наукових праць та в 1 тезах з'їзду.

2. ОСНОВНИЙ ЗМІСТ

Матеріал та методи дослідження. В основу роботи покладено матеріал, який характеризує показники периферичної крові та органів кровотворення у 180 білих щурів-самців, масою 200-240 г.

Фізичне навантаження моделювалось шляхом плавання, яке найбільш відповідає меті дослідження, тому що тварини спроможні самостійно регулювати інтенсивність рухів (активне, пасивне плавання) і на перший план виступає тривалість навантаження (Л.В. Воргова, Ю.М. Захаров, 1989;. В.И. Морозов і співавт., 1991). Плавання проводили у воді з початковою температурою 35^оС щодня. Тривалість плавання щурів становила 7,5 хв. з наступним збільшенням на 5 хв. через день. При тижневому фізичному навантаженні на 7-й останній день щури плавали 22,5 хв., при трьохтижневому на 21 день - 57,5 хв. Для відтворення умов, за яких моделювалось переважно фізичне навантаження, а елементи емоційного стресу зводились до мінімуму, застосовували метод оптимізації м'язового навантаження за експериментальних умов (С.Б. Назаров, Л.С. Горожанин, 1988). Для послаблення факторів, які викликають емоційне напруження, тварин попередньо привчали до процедури шляхом короткочасного занурювання в воду.

З метою обмеження функціональних можливостей кори надниркових залоз, застосовували синтетичний глюкокортикоїдний препарат - дексаметазон виробництва фірми «Радіус Юніон Лтд», Лондон, Великобританія. Вибір препарату базувався на можливості точного дозування, доведеній однонаправленності впливу на організм, відсутності дії на водно-електролітний обмін, широкому використанні в практичній медицині (Z. Adam.,1994; P.S. Grabowski, 1996; A. Martos, 1995; E.A. Rijen,1998). Підбір його дози базувався на даних, отриманих в лабораторіях кафедри патфізіології Луганського медуніверситету (В.Н. Легкий,1996) і лікарської токсикології ВНІХФІ ім. С. Орджонікідзе в м. Москві (Г.С. Гриненко и співавт.,1987).

Кров брали з хвостової вени інтактних щурів, після плавання, після курсу інєкцій дексаметазону на 1, 3, 5, 7, 9, 14 добу. У тварин пяти груп, три з яких служили контролем, моделювали: плавання протягом одного і трьох тижнів, порушення функції надниркових залоз шляхом ін'єкцій дексаметазону в дозі 1мг/кг маси тіла протягом 10 днів (контрольні групи); фізичне навантаження у вигляді плавання тривалістю один і три тижні в умовах попереднього введення дексаметазону (дослідні групи).

Визначали показники периферичної крові: число еритроцитів, концентрацію гемоглобіну; число ретикулоцитів,ретикулоцитограму, швидкість дозрівання ретикулоцитів, число лейкоцитів, лейкоцитарну формулу загально прийнятими засобами. Додатково обчислювали: середній вміст гемоглобіну в одному еритроциті, кольоровий показник, добову продукцію еритроцитів і абсолютну кількість лейкоцитів.

Для підрахунку ретикулоцитів мазки крові готували за методом Osgood E.E., Wilhelm M. (В.В Меньшиков,1987). Залежно від зрілості ретикулоцити розподіляли на пять груп за Гельмейєром. Швидкість дозрівання ретикулоцитів визначали при підрахуванні їх в мазках крові до і після інкубації за методом Мосягіної О.М. (В.В Меньшиков,1987).

Кислотну резистентність еритроцитів оцінювали за методом І.А. Терскова, І.І. Гітельзона (1957) на основі швидкості руйнування еритроцитів в 0,004 розчині хлористоводневої кислоти. Підрахунок числа мієлокаріоцитів проводили за Л.Є. Ярустовською (1971). Поверхневу архітектоніку еритроцитів, підготовлених за методом Ю.А. Ровенського (1979) і Bessis M., Weed R.I.(1972) вивчали в растровому електронному мікроскопі.

Матеріал для трансмісійної електронної мікроскопії був підготовлений за В.А. Райхліним і О.В. Бухваловим (1988). Перегляд та фотографування здійснювали на електронному мікроскопі JЕМ - 100с (Японія).

Обробку результатів дослідження було проведено із застосуванням комплексу параметричних та непараметричних методів оцінювання. Перевірку нормальності розподілу параметрів, які підлягали аналізу, було проведено за допомогою критеріїв Колмогорова-Смирнова, Шапіро-Уілкса та Лілієфорса (В.П. Боровиков, И.П. Боровиков, 1997). Розраховували середні арифметичні, дисперсії та стандартні помилки. Вірогідність розбіжності середніх оцінювали за допомогою критеріїв Ст'юдента та Уілкоксона-Манна-Уітні (А.П. Кулаичев, 1998). Проводили дисперсійний аналіз отриманих показників за методом Тьюкі, оцінювали показники сили впливу досліджуваних факторів за Снедекором (Г.Ф.Лакин, 1990). Розрахунок проводили за допомогою ліцензованого статистичного пакету Statistica 5,0 for Windows. Як істотні враховували різниці середніх та дисперсій з вірогідністю помилки менше 5 % (р < 0,05).

3. РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕНЬ

Отримані нами результати свідчать, що фізичне навантаження істотно впливає на функціональну активність еритрону та лейкону щурів.Так, тижневе фізичне навантаження у контрольних щурів приводило до розвитку еритроцитозу (р0,05). В цій групі тварин число еритроцитів і концентрація гемоглобіну були підвищеними на першу добу після припинення плавання, що супроводжувалось зменшенням числа ретикулоцитів на 28 % (р0,001), затримкою їх дозрівання на 56% (р0,001) і зниженням добової продукції еритроцитів на 52 % (р0,001). Дані кислотних еритрограм свідчили про якісні зміни циркулюючих еритроцитів, бо при тенденції до зростання показника сумарної стійкості еритроцитів і часу сферуляції, ширина інтервалу стійкості вірогідно скорочувалась до 2,0 0,10 (р0,05). За цих умов досліду еритроцитоз був наслідком залучення до циркуляції депонованих еритроцитів, що узгоджується з даними літератури про ідентичні зміни числа еритроцитів як реакції на помірне фізичне навантаження (Э.Н. Хисамов, Ю.Н. Безруков, 1991; A. Rotstein,1982; F. Mazzatico, 1997).

У відновний період після тижневого фізичного навантаження показники еритрону практично не відрізнялись від одержаних відразу після останнього навантаження плаванням. А вже через 5 діб при зростанні числа ретикулоцитів до 82,6 1,57 ⁰/₀₀ проти 33,3 1,61⁰/₀₀ у інтактних, число еритроцитів зменшилось і найнижчим було на 7-у добу відновного періоду - 5,20 0,22 10¹²/л (р0,01), що пов'язане з активацією гемолізу за механізмом зворотного зв'язку. Про помірну регенераторну реакцію кісткового мозку після тижневого фізичного навантаження свідчило зростання відносної кількості еритроїдних клітин з 20 1,6% у інтактних до 28 1,1% (р0,01) і зсув еритробластограм вліво із зростанням відсотка проеритробластів до 5 0,8% проти 2 0,4% у інтактних (р0,05).

Після припинення тижневого фізичного навантаження в крові щурів реєстрували еозинофільний лейкоцитоз (р0,05), який утримувався до 7-ї доби і переходив у лейкопенію (р0,01) з нейтропенією (р0,001) та еозинопенією (р0,001) на 9,14 доби відновного періоду.

Трьохтижневе фізичне навантаження, як і тижневе супроводжувалось розвитком еритроцитозу (р0,01), але він був зумовлений активацією еритропоезу в цілому. Про це свідчили: ретикулоцитоз (р0,001), зростання швидкості дозрівання ретикулоцитів в 2,1 рази (р0,001) і добової продукції еритроцитів в 2,3 рази (р0,001), які спостерігали зразу ж після припинення плавання. При цьому в кістковому мозку тварин зростало загальне число мієлокаріоцитів до 237,26,88 тис/мкл проти 198,3 8,29 тис/мкл (р0,05) у інтактних, доля еритроїдних клітин (33 2,1%, р0,01), вміст проеритробластів (5 0,5%, р0,001) і базофільних еритробластів (21 0,9%, р0,001), що супроводжувалось вираженими морфологічними змінами кісткового мозку у вигляді значного розширення площі паренхіми, зменшенні площі жирових клітин і витіснення їх дільницями розмноження мієлокаріоцитів.

Це свідчить про те, що при трьохтижневому фізичному навантаженні адаптація відбувалась за рахунок залучення кісткового мозку і розширення плацдарму еритропоезу. Відбувалась гіперплазія структур, відповідальних за адаптацію (А.И. Воложин, Ю.К. Субботин,1998).

У відновний період після трьохтижневого фізичного навантаження, число еритроцитів вірогідно знижувалось на 7-9-у доби спостереження і досягло мінімальної величини на 7-у добу - 5,30 0,2110¹²/л (р0,001). В той же термін (на 7-у добу) відбувалось зменшення швидкості дозрівання ретикулоцитів (41,6 2,54 ретикулоцитів за 4 год, р0,05) і добової продукції еритроцитів (1,470,0810¹² ер/лдобу, р0,001). Цьому передувало зниження загального числа ретикулоцитів з 3-ї до 5-ї доби спостереження.

Зміни числа еритроцитів, які спостерігали в відновний період після трьохтижневого фізичного навантаження, можна розцінювати як посилення еритродієрезу зновутворених клітин, або як посилення старіння еритроцитів у зв'язку з підвищеними навантаженням на них (Г.И. Козинец и співавт., 1996). Це співпадає з даними авторів (Я.Г. Ужанский, 1981; Н.М. Новиков, 1986), які вказують на переважання руйнування старих еритроцитів під впливом різних зовнішніх факторів, при цьому зміни торкаються внутрішньомембранних перебудов еритроцитів (М. Halbhuleer et al., 1987), а також з даними авторів (Е.Д. Гольдберг, В.В. Новицкий, Е.Н. Чернова, 1991), які спостерігали, що під впливом зовнішніх факторів утворюються неповноцінні клітини, котрі і зумовлюють феномен еритродієрезу.

Останнє припущення в наших дослідах підтверджується даними скануючої електронної мікроскопії, за якими йдеться, що після трьохтижневого фізичного навантаження відсоток дискоцитів правильної форми виявляв тенденцію до зменшення (77,2 2,72 % проти 83,4 1,69 %), а передгемолітичних форм - до зростання (р>0,05), з'являлись дегенеративні еритроцити і майже в три рази виріс відсоток клітин з пошкодженнями мембрани (р0,05). У подальші терміни після трьохтижневого фізичного навантаження відбувалось прогресуюче зменшення відсотка дискоцитів правильної форми. Найменша їх кількість виявлялась на 7 добу (54,6 3,10 %, р0,001). А вже на 9 добу вони практично відновлювались (78,9 3,32 %, р0,5). Відсоток перехідних форм, навпаки, зростав, досягаючи максимального рівня на 7 добу після фізичного навантаження, причому число клітин у вигляді шовковичної ягоди в цей термін було максимальним: 6,2 0,60 % проти 0,8 0,40 % у інтактних. Відсоток передгемолітичних форм також значно перевищував дані інтактних тварин, був максимально збільшеним на 5 добу після плавання і знижувався до початкового рівня на 9 добу (відповідно 13,6 1,79 % і 2,8 1,34 % проти 2,9 1,34 % у інтактних). Дегенеративні форми еритроцитів з'являлись в першу добу після навантаження і зберігались ще і через 7 діб, досягаючи в цей термін максимальних цифр. Відсоток клітин з пошкодженнями мембрани був однаково високим як відразу після плавання, так і через 3, 5 і 7 діб, а через 9 діб був близьким до даних інтактних тварин: 5,3 1,82 % проти 3,7 0,86 %. Еритроцити з наскрізними отворами в невеликій кількості з'являлись тільки на 5 добу після плавання.

При дослідженні кислотної резистентності еритроцитів після трьохтижневого фізичного навантаження спостерігали зростання сумарної стійкості еритроцитів з 3-ї доби відновного періоду (з 43515 у інтактних до 507 15, р0,001) разом з подовженням часу сферуляції до 4,5 0,34 хв (р0,05), на 7 добу сумарна стійкість еритроцитів проявляла тенденцію до зниження разом із скороченням часу повного гемолізу, що пов'язане із зростанням в циркуляції кількості передгемолітичних і перехідних форм еритроцитів.

Після трьохтижневого фізичного навантаження, як і після тижневого спостерігали лейкоцитоз (р0,05). Але виражений еозинофільний характер він носив у відновний період після більш тривалого навантаження, що опосередковано свідчить про зменшення надходження до периферичної крові глюкокортикоїдів (P. Soldani, M. Gesi,1999). Існує погляд, що зниження активності кори надниркових залоз повя'зане не з вичерпанням адаптаційних можливостей адренокортикоцитів, а з недостатньою стимуляцією активності наднирок (А.А. Виру, 1981). На 7-9 доби відновного періоду після трьотижневого фізичного навантаження спостерігали появу метамієлоцитів, зростання відсотка паличкоядерних (р 0,001), та сегментоядерних (р0,01) нейтрофілів, що свідчило про стимуляцію білого паростка кісткового мозку. На 14 добу лейкоцитоз переходив у лейкопенію (р 0,01).

Введення дексаметазону в дозі 1мг/кг маси тіла протягом 10 діб у контрольних тварин призводило до зниження числа еритроцитів з 9-ї доби відновного періоду до 4,42 0,1410 ¹²/л проти 5,01 0,2110 ¹²/л (р 0,05), можливо обумовленого тим, що глюкокортикоїди супресивно впливають на ранні клітини еритроїдної диференціації (А.Д. Павлов, Е.Ф. Морщакова,1987). Так за даними (M. Giglio et al., 1980) глюкокортикоїди можуть гальмувати процес термінової диференціації клітин, чутливих до еритропоетину, шляхом зниження їх реакції на еритропоетин або викликають загибель клітин цієї популяції. Після курсу ін'єкцій дексаметазону до 14 доби відновного періоду спостерігали зниження загального числа мієлокаріоцитів, що супроводжувалось порушенням співвідношення жиру і паренхіми в кістковому мозку із зростанням долі жирової тканини. Ретикулоцитоз (р 0,001), який спостерігали після припинення введення дексаметазону, був результатом прискореного виходу ретикулоцитів з кісткового мозку, на що вказує поява в периферичній крові ретикулоцитів з ядрами, а також наявність ретикулоцитів 1 групи до 9-ї доби відновного періоду.

Курс ін'єкцій дексаметазону викликав стійку лейкопенію, суттєво впливав на лейкоцитарну формулу: зростав відсоток паличкоядерних і сегментоядерних нейтрофілів (р 0,001), знижувався відсоток еозинофілів, лімфоцитів і моноцитів (р 0,001).

Введення дексаметазону приводило до змін надниркових залоз, які полягали в: зменшенні площі капсули з 0,03 0,001 мм² до 0,02 0,001 мм² (р<0,001), зміні її форми; звуженні клубочкової зони до 0,09 0,005 мм² проти 0,13 0,007 мм² (p< 0,001), при розширенні сітчастої зони до 0,33 0,011 мм² (p< 0,05) і мозкового шару до 0,19 0,004 мм² (p< 0,001); зникненні закономірності розташування адренокортикоцитів в середніх і глибоких шарах пучкової зони; розширенні судин між адренокортикоцитами, яке було максимально виражене в сітчастій зоні; однотипних змінах в адренокортикоцитах всіх зон кори, які виражались в розширенні перинуклеарного простору, слабкому розвитку гладкої ендоплазматичної мережі, зменшенні числа мітохондрій, наявності в цитоплазмі значної кількості вільних рибосом і полісом; інфільтрації пучкової, сітчастої зон, мозкового шару мононуклеарами (лімфоцитами, плазмоцитами, макрофагами) з активацією їх. За даними (Н.К. Казимирко, 1990; В.Н. Легкий,1997) подібні зміни надниркових залоз свідчать про пригнічення їх фунціональної активності. Була виявлена пряма кореляційна залежність між зниженням площі зон кори надниркових залоз і зменшенням числа мієлокаріоцитів в кістковому мозку таких щурів.

Фізичне навантаження у тварин, які попередньо отримували курс ін'єкцій дексаметазону, приводило до загибелі 20 % тварин, суттєво змінювало реакції еритрону порівняно з такими контрольних щурів. Так, у тварин після тижневого фізичного навантаження на фоні введення дексаметазону еритроцитоз не виявляли впродовж всього відновного періоду. Навпаки, попереднє насичення організму тварин дексаметазоном сприяло зниженню після тижневого фізичного навантаження числа еритроцитів на першу (4,92 0,2210 ¹²/л, р 0,05), третю (5,50 0,3110 ¹²/л, р 0,01) і чотирнадцяту (5,30 0,2110 ¹²/л, р 0,05) добу і зменшенню концентрації гемоглобіну за винятком 9-ї доби в порівнянні з даними після плавання.

Треба відзначити, що у щурів цієї групи число ретикулоцитів в окремі терміни відновного періоду (5,7 доба) не відрізнялось, а на 3,9 і 14 добу було вищим від такого контрольних щурів. Крім того, на відміну від показників контрольних щурів, ретикулоцити 1 групи були присутніми в циркуляції з 3-ї до 9-ї доби відновного періоду. Дослідженнями виявлено, що у цих щурів червоний паросток кісткового мозку знаходився в стані подразнення: відносна кількість еритрокаріоцитів на 5 добу зростала так само, як в контролі. При цьому ріст досягався не за рахунок посилення проліферативних процесів, як це було у тварин після ізольованого фізичного навантаження, а за рахунок затримки дозрівання еритроїдних елементів, на що вказувало вірогідне зростання відсотка оксифільних нормобластів(272,0%,р 0,01)(Е.Н. Мосягина, Н.А. Торубарова,1981). Зсув ретикулоцитограми в бік більш молодих клітин в цьому випадку був результатом затримки їх дозрівання в периферичній крові.

В відновний період після тижневого фізичного навантаження на фоні попередніх ін'єкцій дексаметазону лейкоцитоз спостерігали в більш пізніші терміни дослідження (9-14 доба) ніж в контрольній групі. Лейкоцитарна формула таких тварин характеризувалась нейтропенією, еозинофілією та лімфоцитозом.

Число еритроцитів після трьохтижневого фізичного навантаження на фоні тривалого введення дексаметазону практично не відрізнялось від вихідних даних протягом всього відновного періоду і було вірогідно нижчим такого тварин, які тільки плавали (за винятком 7-ї і 9-ї доби). Концентрація гемоглобіну таких тварин суттєво не змінювалась. Трьохтижневе фізичне навантаження на фоні курсу ін'єкцій дексаметазону приводило до змін співвідношень вікового складу еритроцитів, що виявлялось в зниженні показника сумарної стійкості, скороченні часу сферуляції на 9-у і 14-у добу і вказувало на зменшення в циркуляції числа високостійких форм еритроцитів на відміну від показників тварин, які тільки плавали. На якісні зміни складу еритроцитів вказували дані, одержані при дослідженні на скануючому електронному мікроскопі.

У тварин, які отримували до трьохтижневого фізичного навантаження дексаметазон, не тільки відразу після навантаження, але і через 3, 5 діб, надзвичайно меншав відсоток двояковогнутих дискоцитів, він досягав мінімуму через 5 діб: 14,7 1,77 % ( р_д 0,001, р_н 0,001). У циркулюючій крові майже зникали перехідні форми і переважали передгемолітичні. У ці ж терміни приблизно одна третина циркулюючих еритроцитів була представлена клітинами-тінями і тими, що мають пошкодження мембрани. Були еритроцити і з наскрізними отворами. Однак, вже через 7 діб число дискоцитів правильної форми перевищувало цифрові дані тварин після трьохтижневого фізичного навантаження у вигляді плавання і становило 68,8 2,60 % проти 54,6 3,10 %. У цей термін з'являлись перехідні форми, а відсоток передгемолітичних форм все ще в 4 рази перевищував початковий рівень. Клітин - тіней було вірогідно менше, ніж після введення дексаметазону: всього 4,5 1,18 %. Надалі, через 9 діб, вміст нормальних дискоцитів був практично таким же, як після ін'єкцій дексаметазону - 72,6 2,11 %. У той же час, відсоток передгемолітичних і дегенеративних форм вірогідно перевищував початковий рівень і дані тварин після плавання в цей же термін. Відсоток перехідних форм (дискоцитів з виростами) був вірогідно збільшеним. Зростала кількість еритроцитів з дефектами мембрани, після мінімального їх рівня, на 7 добу після фізичного навантаження.

Отже, трьохтижневе фізичне навантаження у вигляді плавання, приводило до утворення неповноцінних еритроцитів, якщо тварини заздалегідь отримували дексаметазон. При цьому максимальне число передгемолітичних форм і еритроцитів з пошкодженнями мембрани спостерігалось через 5 діб, а дегенеративних - відразу після навантаження і на 3 добу. Через 9 діб знов збільшувалось число дегенеративних еритроцитів і еритроцитів з пошкодженнями мембрани.

Морфометричний аналіз правильних дискоцитів у тварин даної групи виявив, що діаметр і площа їх вірогідно зростали через 3, 5 і 7 діб, цифрові показники були максимально виражені через 7 діб. Через 9 діб після навантаження ці показники вірогідно знижувались, а коефіцієнт форми був найнижчим: 0,81 0,01 проти 0,93 0,01 у інтактних тварин.

Коефіцієнт форми був найбільш далеким від даних після дексаметазону через 7 і 9 діб, але вірогідно менший, ніж у тварин відразу після плавання.

Клітини - тіні були характерними для периферичної крові щурів, які до плавання отримували дексаметазон. У всі терміни спостереження вони мали коефіцієнт форми близький одиниці, а через 3, 9 діб діаметр більше 9 мкм .

Таким чином, фізичне навантаження тривалістю 3 тижні, виконане на фоні попередніх ін'єкцій дексаметазону, в перші 7 діб після навантаження супроводилось наявністю в циркуляції правильних дискоцитів менших розмірів, ніж тільки після плавання. Аналіз морфометричних даних, які характеризують передгемолітичні, патологічні форми еритроцитів і мікроцити показує, що у щурів після плавання на фоні ін'єкцій дексаметазону пошкодження мембрани еритроцитів спостерігалось в клітинах звичайних розмірів; в макроцитах - через 3 доби і через 9 діб.

Після трьохтижневого фізичного навантаження на фоні курсу ін'єкцій дексаметазону відмічали, що число ретикулоцитів відразу після припинення плавання було зниженим (рис.1), разом із зниженням швидкості дозрівання ретикулоцитів (28,7 1,83 проти 52 2,22 ретикулоцитів за 4 год, р 0,001) і добової продукції еритроцитів (0,84 0,05 10¹² ер/лдобу проти 1,570,1210¹² ер/лдобу, р 0,001) чого не відмічали у контрольних тварин. В наступні терміни відновного періоду спостерігали зростання цих показників, але меншою мірою ніж у тварин, які тільки плавали. Максимальний рівень числа ретикулоцитів припадав на пізніший, ніж у контрольній групі, строк дослідження.

Трьохтижневе фізичне навантаження на фоні курсу ін'єкцій дексаметазону не викликало зростання числа мієлокаріоцитів на 5-у і навіть на 14-у добу, на відміну від такого тварин, які тільки плавали (рис.2).

Рис.1 Динаміка змін загального числа ретикулоцитів після ізольованого трьохтижневого фізичного навантаження (1) та виконаного на фоні курсу інєкцій дексаметазону (2)

Рис.2 Динаміка змін числа мієлокаріоцитів після ізольованого трьохтижневого фізичного навантаження (1) та виконаного на фоні курсу інєкцій дексаметазону (2)

дексаметазон навантаження еритроцити наднирковий

Фізичне навантаження у таких тварин не приводило до збільшення числа еритроїдних елементів, навпаки, їх кількість вірогідно знижувалась до 21 1,50 % проти 33 2,0 % в контролі. Знижувався відсоток проеритробластів (на 33 %) і базофільних еритробластів (на 24 %) в порівнянні з даними після введення дексаметазону. Через 5 діб після трьохтижневого фізичного навантаження на фоні курсу ін'єкцій дексаметазону в кістковому мозку спостерігали, що площа всіх жирових клітин значно перевищувала таку інтактних тварин та тих, які отримували тільки дексаметазон, або тільки плавали.

Трьохтижневе навантаження на фоні попереднього насичення організму дексаметазоном приводило до зростання числа лейкоцитів в порівнянні з вихідними даними протягом 9-ти діб відновного періоду і суттєво не змінювало цей показник в порівнянні з таким тварин, які тільки плавали. Лейкоцитарна формула таких тварин, так само як і тварин після тижневого фізичного навантаження на фоні курсу ін'єкцій дексаметазону характеризувалась нейтропенією, еозинофілією та лімфоцитозом.

Надниркові залози щурів, взяті через 5 діб після трьохтижневого фізичного навантаження, виконаного на фоні попереднього введення дексаметазону, на відміну від надниркових залоз тварин тільки після плавання, характеризувались наступними морфологічними особливостями: відсутністю приросту маси органу; відсутністю розширення капсули; вірогідним зменшенням площі клубочкової зони до 0,38 0,097 мм² проти 0,81 0,090 мм² після плавання (р 0,001) і сітчастої до 0,20 0,018 мм² проти 0,30 0,026 мм² (р0,05); деліпоідизацією адренокортикоцитів клубочкової і пучкової зон; утворенням колагену в нижніх шарах клубочкової, пучкової і сітчастої зон; набуханням мітохондрій, зменшенням числа крист в них; збільшенням кількості вільних рибосом і полісом в адренокортикоцитах кори; інфільтрацією всіх зон кори і мозкового шару гранулоцитами; порушенням мікроциркуляції в капсулі і корі.

Наведені дані свідчать, що введення дексаметазону супроводиться нездатністю надниркових залоз функціонально і морфологічно адекватно реагувати на тривале фізичне навантаження (переважання в надниркових залозах деструктивних і атрофічних процесів), що за даними (M. Xristiac, 1997; M. Manojiloviac, 1998) свідчить про пригнічення функціональної активності кори надниркових залоз. Була встановлена кореляційна залежність між зниженням площі зон кори надниркових залоз і зменшенням числа еритрокаріоцитів дослідних тварин.

Одержані дані дозволяють узагальнити, що формування адаптаційних реакцій еритрону та лейкону щурів, які виконували фізичне навантаження на фоні попереднього введення дексаметазону, пов'язане з особливостями реагування кісткового мозку та метаболічними змінами в органах ти системах за умов пригнічення функції надниркових залоз.

ВИСНОВОК

1. За умов обмеження функціональної активності надниркових залоз попереднім введенням дексаметазону змінюються пристосувальні реакції системи крові у відповідь на наростаючі фізичні навантаження; ступінь вираженості відхилень визначається тривалістю фізичних навантажень.

2. Довготермінові зміни периферичної крові після припинення наростаючих фізичних навантажень зумовлені підвищенням функціональної активності кісткового мозку і носять фазовий характер; формування адаптаційної відповіді за цих умов полягає в активації еритропоезу, зростанні числа еритроцитів (р0,05) і концентрації гемоглобіну (р0,001) з наступним їх зниженням.

3. Тижневе фізичне навантаження викликає фазові зміни показників білої крові, які полягають у розвитку еозинофільного лейкоцитозу (р0,05), який на 9-у добу переходить у лейкопенію (р0,01) з нейтропенією та еозинопенією; еозинофільний лейкоцитоз (р0,05) після трьохтижневого навантаження на 7-му добу замінюється нейтрофільним і переходить у лейкопенію на 14-у добу (р0,01).

4. Введення дексаметазону в дозі 1 мг/кг маси тіла щурів приводить до: пригнічення проліферативної активності кісткового мозку, що супроводжується зниженням числа еритроцитів вірогідним з 9-ї доби (р0,05), зміною поверхневої архітектоніки їх мембран; лейкопенії (р0,01); нейтрофільозу з ядерним зсувом ліворуч, абсолютної лімфо- та еозинопенії.

5. Попереднє насичення організму тварин дексаметазоном змінює хід і вираженість адаптаційних реакцій організму на фізичні навантаження, проявом чого є: недостатня активація еритропоезу, відсутність еритроцитозу після завершення навантаження, зменшення площ пучкової та сітчастої зон кори надниркових залоз, яке корелює зі зниженням числа еритрокаріоцитів (р0,02); в разі трьохтижневого навантаження - зменшення стійкості еритроцитів до кислотного гемолітика і кількості ретикулоцитів (р0,001); зростання числа перед гемолітичних (р0,001) і поява дегенеративних форм еритроцитів.

6. Після тижневого фізичного навантаження на фоні попереднього введення дексаметазону лейкоцитоз спостерігали з 9-ї доби (р0,01), в разі трьохтижневого за таких же умов - він виявлявся відразу після припинення навантаження (р0,001); зміни лейкоцитарної формули полягали в нейтропенії, еозинофілії та лімфоцитозі.

7. Одержані дані про зміни в периферичній крові і кістково-мозковому кровотворенні під впливом фізичного навантаження на фоні тривалого введення дексаметазону необхідно враховувати при обґрунтуванні режимів навантажень особам з порушеною функцією кори надниркових залоз і тим, які тривало одержували стероїдні препарати.

ПУБЛІКАЦІЇ

1. Знагован С.Ю. Влияние физической нагрузки на кислотную резистентность эритроцитов // Вестник проблем биологии и медицины. - 1998. - № 4. - С.29-35.

2. Знагован С.Ю. Морфофункциональные свойства надпочечников интактных крыс и их изменение при введении дексаметазона // Український медичний альманах. - 1998. - №2. - С.89-92.

3. Знагован С.Ю., Казимирко Н.К. Вплив дозованого фізичного навантаження, виконаного на фоні насичення організму дексаметазоном, на морфологію надниркових залоз// Український медичний альманах. - 2000. - Т.3, № 2. - С.72-75.

4. Знагован С.Ю. Влияние физической нагрузки и предварительных инъекций дексаметазона на устойчивость эритроцитов к кислотному гемолитику // Актуальні проблеми акушерства і гінекології, клінічної імунології та медичної генетики / Збірник наукових праць. - 1998. - Вип.2. - С. 425-429.

5. Знагован С.Ю. Вплив фізичного навантаження та попереднього введення дексаметазону на показники периферичної крові // Фізіологічний журнал. -1998. -Т.44, № 3. - С.187-188.

Размещено на Allbest.ru