Изменение качественного и количественного состава крови у крыс под влиянием невесомости

Характерной особенностью картины крови у космонавтов, перенесших полет на околоземную орбиту длительностью до 30 суток, является значительные эритропения и лейкоцитоз. Несмотря на компенсаторно-приспособительную роль, такие изменения сопровождаются аутоиммунными заболеваниями, гипоксией. Первыми симптомами могут считаться повышенная утомляемость и потери сознания. Учитывая результаты полетов отечественных и зарубежных космических станций, можно сделать вывод о том, что количество эритроцитов и лейкоцитов остаётся постоянным на рейсах 3 дня или меньше, но меняется значительно после полетов 4-18 дней . Наибольшее среднее значение их уменьшения наблюдалось после 28дневных миссий, а восстановление, начиналось между 40 и 60 днями после запуска. Благодаря этим данным появляется медицинская необходимость учета колебания картины клеток красной и белой крови, установления зависимости количества от длительности космического полета и определения способов предупредить эти изменения.

Материалы и методы:

Исследование проводилось на 6 белых беспородных крысах самцах массой тела 250–300 г. Все животные содержались в условиях вивария Амурской ГМА на стандартном пищевом рационе. Животные были разделены на 2 группы: экспериментальная(n=4), интактная(n=2) группы. В начале эксперимента животным был измерен вес, был произведен забор крови для подсчета количества форменных элементов крови. Для оценки количества эритроцитов, лейкоцитов, лейкоцитарной формулы в динамике был произведен забор крови в день вывешивания, на 14 сутки и 30 сутки(окончание эксперимента).На время забора крови испытуемые снимались с подвешивающего устройства и подвергались наркотическому сну при помощи раствора хлороформа. Сразу после забора они снова подвергались ортостатическому вывешиванию до следующего забора.

На 30 сутки животные выводились из эксперимента путем декапитации. Выведение животных из эксперимента соответствовало требованиям гуманности и биологической этики.

Для определения количества лейкоцитов использовался раствор уксусной кислоты (0,5%) с метиленовым синим(380мкл), в который добавлялась кровь(20 мкл).

Для определения количества эритроцитов использовался раствор NaCl (3 мл), в который добавлялась кровь(20 мкл).

Полученные растворы вводили в пространство между покровным стеклом и камерой Горяева так, чтобы он заполнил все пространство равномерно.

Для определения лейкоцитарной формулы капля крови равномерно распределялась на предметном стекле.

Подсчет числа эритроцитов и лейкоцитов и лейкоцитарной формулы производилось микроскопическим методом с помощью светового микроскопа «Микромед–1».

Статистическую    обработку    полученных    данных    проводили параметрическим методом с использованием Microsoft Office Exсel 2006.

Результаты исследования :

В ходе данного эксперимента у экспериментальных особей регистрировалась исходная эритропения(5,1075), которая на 14 сутки усугубилась(2,925), а в конце эксперимента уровень эритроцитов стал критически низким(2,58).(табл. 1) Также исходно у экспериментальных крыс количество лейкоцитов соответствовало норме(7,1625), через 14 дней определялся относительный лейкоцитоз(22,1125), а в конце эксперимента цифры повысились(26,56667).(табл. 2)

У интактных особей уровень лейкоцитов увеличился в сравнении с исходным уровнем, а количество эритроцитов осталось неизменным.

Приведенные показатели соответствуют показателям числа форменных элементов крови, у космонавтов выполняющих полет на околоземную орбиту продолжительностью до 30 суток. [1,5]

Обсуждение результатов:

Повышения количества эритроцитов у экспериментальных особей объясняется многими причинами:

• 1.    В связи с вывешиванием крысы в положении, при котором угол между полом и задними лапками образуют 45градусов, каудальная часть тела подвергается гиподинамии, снижается мышечная нагрузка на нижние конечности и кислородный запрос этих тканей падает, в связи с чем стимуляция эритропоэза также снижается. [2]

• 2.    Результаты исследования опубликованные в ноябрьском выпуске научного журнала The FASEB Journal свидетельствуют о роли противовоспалительных цитокинов и их влияние на АФК, которые в свою очередь вызывают окислительный стресс, ингибируя гликолитические ферменты, что приводит к уменьшению содержания 2,3 дифосфоглицерата и следовательно АТФ. Известно, что для построения компонентов клеточной стенки из холестерина и фосфолипидов необходима энергия, а при истощении энергетических запасов формируются дефектные формы эритроцитов, с их последующей гибелью. [4]

• 3.    Гиподинамия, созданная условиями эксперимента вызывает метаболический стереотип в виде перехода его с углеводного на жировой. Это активирует свободно-радикальное окисление липидов с истощением антиоксидантной системы и окислительным стрессом, что также неизбежно приводит к гибели эритроцита.[3]

• 4.    Снижение ОЦК приводит к уменьшению уровня эритропоэтина с последующим уменьшение массы эритроцитов.[2,3]

Увеличение лейкоцитарной массы экспериментальных и интактных особей связано с их пребыванием в условиях вивария Амурской ГМА: несмотря на соблюдение ветеринарно-санитарных правил содержания лабораторных животных появлялись инфекционные и паразитарные заболевания вызывающие некроз хвоста, алопецию. Также причиной некроза хвоста у экспериментальных особей может быть отток крови от каудального отдела туловища крысы в связи с ортостатическим вывешиванием.[2,5]

Таблица 1 Количество эритроцитов

Таблица 2 Количество лейкоцитов