Осмотическая резистентность эритроцитов и типы гемолиза у иностранных студентов

Бюллетень науки и практики / Bulletin of Science and Practice

УДК 616.1-089.168.1-06:615.38:616.155.18         

Изучение устойчивости эритроцитов к осмотическим воздействиям остаётся важным направлением современной физиологии и лабораторной диагностики. Мембрана эритроцита — это сложная структура, чувствительно реагирующая на изменения внешней и внутренней среды организма. Любые колебания осмотического давления, состава плазмы, уровня электролитов или кислородного насыщения могут нарушить равновесие в клетке и привести к гемолизу. Особый интерес представляет изучение осмотической резистентности у лиц, находящихся в состоянии адаптации к новым климатическим и географическим условиям. В последние годы всё больше иностранных студентов приезжают обучаться медицине в Кыргызстан, где природные и высотные условия заметно отличаются от их родных стран. Высота над уровнем моря, пониженное атмосферное давление, изменённый уровень кислорода и состав питьевой воды — всё это может оказывать влияние на обмен веществ и на свойства клеточных мембран крови. Проблема адаптации иностранных студентов к условиям высокогорья остаётся недостаточно изученной. В отечественной литературе встречаются единичные работы, посвящённые этой теме, но большинство из них рассматривает физиологические аспекты адаптации в целом — пульс, дыхание, давление — тогда как изменения в составе крови и свойствах эритроцитов освещены фрагментарно [1-3].

Настоящее исследование направлено на восполнение этого пробела. Оно представляет собой попытку оценить осмотическую резистентность эритроцитов у иностранных студентов из Индии, проживающих и обучающихся в условиях Иссык-Кульского региона. Особое внимание уделено характеру гемолиза при воздействии растворов различной концентрации хлорида натрия, что позволяет судить о состоянии мембранных структур клеток и адаптационных возможностях организма.

Материал и методы исследования

Исследование проводилось в учебной лаборатории Международной высшей школы медицины (Иссык-Кульский кампус) в период с октября по ноябрь 2025 года. В исследовании приняли участие 20 иностранных студентов мужского пола из Индии в возрасте от 18 до 22 лет. Все участники были клинически здоровы, не имели хронических заболеваний крови и согласились на участие добровольно.

Критерии включения: отсутствие острых заболеваний, отсутствие приема препаратов, влияющих на мембрану эритроцитов.Критерии включения: отсутствие острых заболеваний, отсутствие приема препаратов, влияющих на мембрану эритроцитов.

Исключение : анемия, острые инфекции, хронические заболевания. Все участники подписали информированное согласие.

Забор венозной крови осуществлялся утром, натощак, с использованием антикоагулянта (ЭДТА) для предотвращения свёртывания. После взятия кровь использовали в течение двух часов, чтобы избежать изменений в структуре клеточной мембраны. Для определения осмотической резистентности эритроцитов была приготовлена серия растворов хлорида натрия с концентрацией от 0,90% до 0,10% с шагом 0,05%. Каждая пробирка содержала по 2 мл раствора. В каждую пробирку добавляли по 20 мкл исследуемой крови, после чего содержимое аккуратно перемешивали, избегая образования пены и механического повреждения клеток. Инкубацию проводили при стабильной температуре окружающей среды(22–24°C) на 30 минут. Затем все образцы центрифугировали в течение 5 минут при 1500 g. После центрифугирования визуально оценивали интенсивность окраски супернатанта: прозрачная жидкость указывала на отсутствие гемолиза, розоватая — на частичный гемолиз, равномерно красная — на полный.

Для более точной количественной оценки дополнительно использовали спектрофотометрический метод. Оптическую плотность растворов измеряли при длине волны 540 нм, что соответствует максимальному поглощению гемоглобина. Степень гемолиза рассчитывали по стандартной формуле: % гемолиза = ((ODпробы - OD₀%) / (OD₁₀₀% - OD₀%)) ×100%, где OD₀% — оптическая плотность раствора без гемолиза (0,9% NaCl), а OD₁₀₀% — плотность при полном гемолизе (в дистиллированной воде). Для построения кривой осмотической резистентности по оси абсцисс откладывали концентрацию NaCl, а по оси ординат — процент гемолизированных эритроцитов. Все измерения выполнялись в трёх повторностях, после чего вычислялись средние значения. Дополнительно моделировались механический гемолиз (встряхивание) и термический (50 °C, 3 минуты).

Статистика: среднее±SD. Уровень значимости p<0.05. Статистика: среднее±SD. Уровень значимости p<0.05.

В ходе работы строго соблюдались санитарные нормы и правила биологической безопасности.

Результаты и обсуждение

Анализ полученных данных позволил выделить две основные группы студентов по уровню осмотической устойчивости эритроцитов. У большинства обследованных (70%) показатели соответствовали физиологической норме. У оставшихся 30% отмечено смещение границ гемолиза к более высоким концентрациям раствора NaCl, что свидетельствует о повышенной осмотической хрупкости клеток. Для наглядности распределение результатов представлено в Таблице 1.

Таблица 1

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ СТУДЕНТОВ ПО УРОВНЮ

ОСМОТИЧЕСКОЙ УСТОЙЧИВОСТИ ЭРИТРОЦИТОВ

Группа студентов	Количес тво человек	Начало гемолиза, % NaCl	Полный гемолиз, % NaCl	Характеристика состояния мембраны
1 - Норма	14 (70%)	0,48–0,44	0,32–0,28	Физиологическая устойчивость мембран
2 - Повышенная хрупкость	6 (30%)	0,60–0,50	0,42–0,35	Сниженная устойчивость, адаптационные изменения

У студентов второй группы мембраны эритроцитов проявляют более низкую устойчивость к гипоосмотическим условиям, что, вероятно, связано с адаптационными изменениями, происходящими в первые недели пребывания в высокогорье. На диаграмме (Рисунок 1) эти различия прослеживаются особенно чётко — большинство испытуемых демонстрируют нормальную устойчивость, тогда как часть студентов выделяется более ранним началом гемолиза.

Рисунок 1. Распределение типов гемолиза у студентов

Для подтверждения данных построена кривая осмотической резистентности (Рисунок 2). На ней видно типичное S-образное изменение процента гемолиза по мере снижения концентрации NaCl.

СРЕДНЕЕ ЗНАЧЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ

ОСМОТИЧЕСКОЙ РЕЗИСТЕНТНОСТИ У СТУДЕНТОВ ИЗ ИНДИИ

Таблица 2

Показатель, %	Среднее значение (M ± m)	Нормальный диапазон	Интерпретация
Начало гемолиза, NaCl	0,46±0,02	0,48–0,44	Соответствует норме
Полный гемолиз, NaCl	0,31±0,03	0,32–0,28	Незначительное отклонение
Доля студентов с повышенной хрупкостью	30	-	Умеренные адаптационные изменения

У наблюдаемых студентов выявленные изменения осмотической устойчивости эритроцитов носили умеренный адаптационный характер. Незначительное повышение хрупкости мембран в первые недели пребывания в высокогорных условиях, вероятно, связано с перестройкой обменных процессов и реакцией организма на снижение парциального давления кислорода [4]]. Подобные сдвиги обычно являются временными и свидетельствуют о нормальном физиологическом механизме акклиматизации.

Рисунок 2. Кривая осмотической резистентности эритроцитов (график зависимости процента гемолиза от концентрации NaCl, пик активности при 0,40–0,35%)

Наблюдение за изменением цвета раствора в пробирках подтвердило спектрофотометрические результаты (Рисунок 3). В высоких концентрациях NaCl раствор оставался прозрачным, что соответствовало отсутствию гемолиза; при концентрации 0,5–0,4% появлялась розоватая окраска; при 0,3% и ниже раствор становился равномерно красным, что свидетельствовало о полном разрушении эритроцитов.

Рисунок 3. Визуальные стадии гемолиза в пробирках (фотография с последовательными стадиями гемолиза — от прозрачной плазмы до равномерно окрашенного раствора)

Для оценки степени осмотической резистентности эритроцитов применяли серию растворов хлорида натрия различной концентрации. Последовательное уменьшение концентрации NaCl позволяет проследить момент начала и завершения гемолиза, что отражает устойчивость клеточных мембран к гипоосмотическому воздействию [5-8]. Для иллюстрации использованной методики представлена схема градиента NaCl (Рисунок 4), показывающая последовательное снижение концентрации раствора, применяемое для определения порога разрушения клеточных мембран. Наблюдаемые изменения носят адаптационный характер. У студентов с повышенной осмотической хрупкостью клетки более чувствительны к гипоосмотическому стрессу, однако этот эффект обратим и, как правило, нивелируется через несколько месяцев проживания в условиях высокогорья. Результаты подтверждают, что метод определения осмотической резистентности может служить не только учебным инструментом, но и практическим индикатором адаптационных процессов в организме студентов, прибывающих из других климатических зон.

Рисунок 4. Градиент концентраций NaCl, использованный при исследовании

Заключение

Проведённое исследование позволило оценить особенности осмотической резистентности эритроцитов у иностранных студентов, прибывших из Индии для обучения в высокогорных условиях Кыргызстана [1]. Результаты показали, что у большинства обследованных осмотическая устойчивость эритроцитов соответствует физиологическим нормам, что свидетельствует о хорошем уровне адаптации к новым климатическим условиям. У части студентов (около 30%) выявлено смещение границ гемолиза к более высоким концентрациям NaCl, что отражает умеренную осмотическую хрупкость мембран эритроцитов [7-14]. Вероятнее всего, это связано с процессами акклиматизации организма к условиям высокогорья и изменению газового состава крови. Эти сдвиги носят временный характер и могут рассматриваться как физиологический этап адаптации. Полученные данные подтверждают, что метод определения осмотической резистентности эритроцитов является простым, информативным и надёжным способом оценки адаптационных возможностей организма. Его можно использовать как в учебных целях, так и при проведении профилактических обследований иностранных студентов, находящихся в периоде акклиматизации. Таким образом, исследование продемонстрировало взаимосвязь между устойчивостью клеточных мембран эритроцитов и адаптационными реакциями организма в изменённых условиях окружающей среды. Дальнейшие работы в этом направлении позволят более глубоко изучить механизмы физиологической адаптации и разработать эффективные методы мониторинга функционального состояния организма студентов, обучающихся в условиях высокогорья.