Состояние показателей красной крови у животных с урановой нагрузкой

Бюллетень науки и практики / Bulletin of Science and Practice

УДК 612.13                                         

Угроза радиационного поражения для населения Киргизской Республики актуальна ввиду наличия на ее территории ряда урановых горно-обогатительных предприятий и обширных радиоактивных хвостохранилищ [1–3].

Радиоактивные элементы могут через пищевую цепочку: вода → растения → животные, — попадать в организм человека и, постепенно накапливаясь, оказывать отрицательное воздействие на его здоровье. Проведенные исследования Ю. Г. Быковченко, Р. Р. Тухватшиным (2005) показали значительное накопление урана в воде и почве, растениях, в организмах животных на территории Минкуш, Майлу-Суу и Каджисай [2].

Ранее проведенные работы по данному направлению носили в основном закрытый характер. Фундаментальные исследования действия радиации на животных в высокогорных условиях Кыргызстана проводились академиком С. Б. Данияровым и его учениками [4, 5].

Материалы и методы исследования

Были поставлены эксперименты на кроликах-самцах породы «шиншилла», массой 1,7– 2 кг:

I группа — животные, содержащиеся в условиях низкогорья (770 м над у. м.), — 21;

• II    группа — животные, содержащиеся в условиях низкогорья (770 м над у. м.) и получающие с кормом соль урана — 21;

• III    группа — животные, содержащиеся в условиях среднегорья вблизи уранового хвостохранилища и получающие уран естественным путем через воду, растения и др. (п. г. т. Каджисай, 1750 м над у. м.), — 21;

• IV    группа — животные, содержащиеся в условиях среднегорья (п. г. т. Каджисай, 1750 м над у. м., чистая зона), получающие соль урана, — 21.

Соль урана смешивалась с концентрированным кормом в следующих пропорциях:

• 1    неделя — в пределах ПДК (из расчета 1,0 мг соли на 1 кг живой массы);

• 2    неделя — 2,0 мг соли;

• 3    неделя — 4,0 мг;

• 4    неделя — 8 мг.

Концентрированный корм с солью урана задавался опытным животным 2 раза в сутки (утром и вечером). В остальное время дня кроликам скармливали люцерновое сено и зеленый корм. В конце каждой недели взвешивали животных и определяли их клиническое состояние. Для получения постгеморрагической анемии производили однократное кровопускание в размере 3% от веса животного. О степени анемии судили по показателям количества эритроцитов, гемоглобина, цветового показателя и уровня ретикулоцитов на 6 и 23 день после кровопускания.

Определялась резистентность эритроцитов (осмотическая стойкость) с использованием гипотонических солевых растворов.

Проведена статистическая обработка материала с расчетом критерия Стьюдента.

Результаты и обсуждение

У экспериментальных животных, в первой, контрольной группе наблюдали классическую картину крови постгеморрагической анемии: резкое снижение уровня эритроцитов на 6 день после кровопускания и последующее восстановление на 23 день эксперимента (Таблица). Во второй группе на 6 день после кровопускания у животных, получавших уран, произошло уменьшение количества эритроцитов на 47,6%, количество которых оставалось сниженным и на 23 день (на 19,9%), т. е. в данном случае не произошло полного восстановления исходного уровня эритроцитов после кровопотери.

Таблица

ДИНАМИКА ПОКАЗАТЕЛЕЙ КРАСНОЙ КРОВИ У ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ЖИВОТНЫХ, ОБИТАЮЩИХ В НИЗКО- И СРЕДНЕГОРНЫХ УСЛОВИЯХ

ПРИ НАКОПЛЕНИИ УРАНА В ИХ ОРГАНИЗМЕ

Группы	Серии	Показатели
		эритроциты, n ×1012/л	гемоглобин, г/л	показатель гематокрита	ретикулоциты, %
		M± m	M± m	M± m	M± m
I группа,	исход.	5,49±1,2	130,6±2,7	0,46±0,001	2,0±0,03
n=21	к/п, 6 день	3,97±0,2*	109,3±1,2*	0,2±0,002*	6,0±0,1*
	к/п, 23 день	4,92±0,9	127,8±4,9	0,44±0,01	2,3±0,1
II группа,	исход.	6,24±0,34	162,32±7,8	0,43±0,01	2,3±0,01
n=21	к/п, 6 день	3,27±0,1*	93,4±2,9*	0,39±0,003	4,1±0,01*
	к/п, 23 день	5,0±0,02*	143,9±16,2	0,42±0,01	2,2±0,002
III группа,	исход	4,75±0,21	128,6±2,95	0,41±0,001	1,9±0,01
n=21	к/п, 6 день	2,3±0,7*	89,3±3,7*	0,29±0,003*	2,7±0,004*
	к/п, 23 день	2,4±0,04*	92,9±3,6*	0,34±0,02*	1,63±0,003*
IV группа,	исход.	5,35±0,37	145,3±0,37*	0,47±0,002	2,7±0,001*
n=21	к/п, 6 день	4,67±0,1	110,1±2,9*	0,39±0,001*	4,9±0,1*
	к/п, 23 день	5,93±0,9	135,6±10,7	0,46±0,01	2,5±0,2

Примечание: *— Р <0,05 достоверно по отношению к исходным данным

Известно, что содержание эритроцитов в крови после облучения обычно уменьшается в медленном темпе и умеренно, поскольку зрелые эритроциты достаточно радиорезистентные, а продолжительность жизни этих клеток составляет около 100 дней [6]. Даже при полном прекращении их образования число эритроцитов в крови примерно на 1% за день, вследствие естественного отмирания снижается за исключением осложняющих ситуацию кровотечений, что имеет место в наших экспериментах.

Необходимо отметить, что в третьей группе животных, которые с первых дней получали вместе с пищей соль урана, исходный уровень эритроцитов был ниже, чем в контрольной группе на 13,5%. На 6 день после кровопускания у этих животных уровень эритроцитов дополнительно снизился почти в два раза — на 51,6%, и практически не повысился на 23 день опыта.

В четвертой группе животных, находившихся в условиях среднегорья в экологически чистой зоне, уровень эритроцитов на 6 день после кровопускания снизился на 12,8% с последующим полным восстановлением их количества к 23 дню. В унисон изменился и показатель концентрации гемоглобина крови, который является вторым по важности, после количества эритроцитов, показателем степени анемии. Так в контрольной группе на 6-й день после кровопускания этот показатель снизился на 16,4% с возвратом к исходному уровню на 23-й день. В низкогорной группе на 6 день после кровопускания происходило снижение концентрации гемоглобина на 52,5% с почти полным восстановлением его уровня на 23 день.

Постоянное поступление урана не отразилось на уровне гемоглобина в третьей среднегорной группе животных. На 6 же день после кровопускания уровень гемоглобина снизился на 30,6%, а на 23 день — на 17,8%.

У животных, разводившихся хозяйствами в чистой среднегорной экологической зоне и получавших уран с пищей, на 6 день после кровопускания отмечено снижение гемоглобина на 24,3% и возврат к исходным цифрам на 23 день.

О степени регенерации красного ростка при постгеморрагической анемии можно было судить по уровню ретикулоцитов. Так, на 6 день после кровопускания в контрольной низкогорной группе уровень ретикулоцитов увеличился в 3 раза с последующим снижением на 23 день, т. е. параллельно восстановлению количества эритроцитов. Это свидетельствует о том, что исчезла необходимость в усиленной регенерации красного ростка костного мозга. В низкогорной группе животных, получавших уран, регенерация клеток костного мозга была менее выражена на 6 день после кровопускания, чем в предыдущей группе. Однако и у них уровень ретикулоцитов вернулся к норме на 23 день после кровопускания.

Исходный уровень ретикулоцитов у животных среднегорной зоны, в организм которых уран попадал с момента рождения, был несколько снижен, и на 6 день после кровопускания наблюдалось лишь небольшое увеличение его уровня. Следует отметить, что на 23 день после кровопотери вместо ожидаемого увеличения их количества уровень ретикулоцитов снизился, причем стал ниже исходных величин. В группе животных, содержавшихся в экологически чистой зоне, исходный уровень ретикулоцитов был самым высоким по сравнению с другими группами. На 6 день после кровопускания отмечено достоверное увеличение уровня ретикулоцитов в крови и последующий возврат к исходному уровню на 23 день.

Степень ретикулоцитоза зависит в первую очередь от высоты местности. Принято считать, что первоначальное нарастание показателей красной крови происходит благодаря кровоперераспределению. В последующем, однако, происходит истинная активизация кроветворения. Пребывание на высотах сопровождается количественным ростом продукции эритроцитов [7].

Отражением вышеописанных процессов являются и показатели резистентности эритроцитов и гематокрита. Так, в частности, у животных контрольной группы г. Бишкек на 6 день после кровопускания показатель гематокрита снизился почти в 2 раза, что было связанно со значительным уменьшением количества эритроцитов и закономерным восстановлением этого показателя на 23 день. В группе контрольных животных, которые получали соль урана, на 6 день кровопускания показатель гематокрита снизился на 9,4% и вернулся к исходному уровню только на 23 день. В группе среднегорных животных, получавших уран с момента рождения, показатель гематокрита снизился на 29,3% и даже на 23 день оставался сниженным на 17,1% (р <0,05). У животных среднегорной зоны, получавших уран с кормом, на 6 день после кровопускания показатель гематокрита уменьшился на 17,1% и полностью восстановился на 23 день.

Было важно проследить, насколько структурно зрелыми были эритроциты у экспериментальных животных. Как известно, относительно молодые эритроциты обладают большей устойчивостью, поэтому факт наводнения крови молодыми эритроцитами можно установить не только оценивая характер и степень их окрашиваемости, но и путем определения осмотической устойчивости эритроцитов. В частности, такой показатель, как резистентность эритроцитов, в контрольной группе г. Бишкек был высоким и на 6, и на 23 день после кровопускания в сравнении с исходными показателями. В низкогорной группе у животных, получавших уран с пищей, устойчивость эритроцитов к гипоосмотическому раствору хлористого натрия снизилась на 6 день после кровопускания (р <0,05) и вернулась к исходному уровню на 23 день. Следует отметить, что резистентность эритроцитов у животных, получавших уран с кормом с момента рождения, была низкой во все сроки кровопускания (р <0,05).

У животных, находившихся в чистой экологической зоне среднегорья и получавших уран, осмотическая резистентность эритроцитов снизилась на 6 день после кровопускания и превысила исходный уровень на 23 день.

Вывод

Таким образом, у животных, находившихся в условиях среднегорья, наблюдалась стимуляция красного и белого ростков костного мозга и выраженная регенераторная реакция на предварительное введение радионуклида урана и кровопотерю. У животных, содержавшихся в условиях среднегорья вблизи уранового хвостохранилища, снижен регенераторный потенциал красного и белого ростков костного мозга, что подтверждалось отсутствием восстановительных, регенераторных процессов после кровопотери.