Ретикулоцитарные и эритроцитарные показатели периферической крови в системе оценки у лиц, занимающихся и не занимающихся спортом

С точки зрения кинетики эритропоэза на Ib подстадии активации гемоглобинобразования и эритроцитобразования сопряжены.

IIa подстадия (7–9 день) характеризуется уменьшением количества ретикулоцитов при сохраняющемся росте концентрации гемоглобина, а также содержания эритроцитов в единице объема крови.

Согласно полученным данным, величина эффективного эритропоэза  достигает к концу IIa подстадии максимальных величин, составляя 90 тыс. эритроцитов в 1 мкл крови в сутки (при референтом диапазоне 60-80 тыс. эритроцитов в сутки). Вероятно, это является одним из факторов, тормозящих дальнейшее увеличение пролиферативной активности костного мозга.

Таким образом, качественные преобразования, начавшиеся на стадии Ib (снижение скорости образования Ret%), переходят на стадии IIa в количественные (уменьшение значения Ret%). При этом скорость образования ретикулоцитов продолжает снижаться, достигая на девятый день процесса минимальных значений. Кроме того, ускорение торможения синтеза ретикулоцитов замедляется, достигая и концу подстадии нулевой отметки относительно оси x.

Что касается скорости и  ускорения изменения значений HGB и RBC, то здесь можно отметить следующее.

Хотя скорость образования  гемоглобина положительна, она снижается, что соответствует отрицательному ускорению процесса. Скорость же образования эритроцитов положительна и возрастает с положительным же ускорением, что обусловлено быстрым созреванием ретикулоцитов высокой степени зрелости до эритроцитов. Так, согласно нашим данным, количество незрелых ретикулоцитов на подстадии IIa резко уменьшается по сравнению с подстадиями Ia и Ib и составляет на девятый день процесса 14,2±5,6% (p<0,05).

Разнонаправленность ускорения роста гемоглобина и содержания эритроцитов свидетельствует о том, что на подстадии IIa эритроцитобразование опережает гемоглобинобразование. И действительно, согласно полученным результатам, на девятый день процесса почти нормальному количеству эритроцитов (4,11±10¹²/л) соответствуют значения концентрации гемоглобина, которые значительно ниже референтных (8,3±1,4 г/дл). Вероятно, в результате срочной активации кроветворения на подстадии Ia к концу 9-го дня процесса имеет место преобладание в периферической крови малогемоглобинизированных популяций эритроцитов. Сниженное по сравнению с референтными значение показателя MCH (20,3±2,1 пг) подтверждает гипохромию эритроцитов.

Согласно другой гипотезе, рассогласованность гемоглобин - и эритроцитобразования на данном этапе восполнения дефицита железа может быть связана с частичным гемолизом в периферической крови эритроцитов новых формаций. Существует мнение, что при действии экстремальных факторов происходит образование и разрушение малостойких молодых стрессорных клеток, характеризующихся снижением осмотической резистентности (Н.А. Горбунова, 1985; Е.Д. Гольдберг и др., 1991; Л.И. Ершова, 1993). На первый взгляд, возникающее при активном восполнении железа подобие стрессового эритропоэза может показаться парадоксальным. Однако, если провести аналогию с устранением нарушения кровообращения и возможным возникновением на этом фоне синдрома реперфузии, то становится совершенно очевидным, что любая попытка быстрой коррекции чего бы то ни было, в том числе содержания железа, может быть расценена организмом как стрессовое воздействие, которое сопровождается соответствующей ответной реакцией, а в данном случае, частичным гемолизом малостойких эритроцитов новых формаций. При этом фактор эритродиереза в первую очередь оказывает влияние на концентрацию гемоглобина крови, а скорость образования эритроцитов, несомненно, превышает скорость их разрушения.

Итак, согласно результатам анализа, на подстадии IIa эритроцитобразование опережает гемоглобинобразование.

IIb подстадия (9–20 день) характеризуется приближением значений исследуемых показателей крови к новому стабилизационному уровню. При этом значение Ret% плавно уменьшается, а концентрация гемоглобина и количество эритроцитов столь же медленно возрастают на исследуемом промежутке времени. Скорости и ускорения показателей Ret%, HGB и RBC здесь стремятся к нулю, а сама система стремится к состоянию динамического равновесия, где значения всех переменных флуктуируют в узком числовом диапазоне.

Вероятно, приближение  к стабилизационному уровню значений показателей гемограммы опосредовано, в частности, завершением полного  цикла дифференцировки стволовых клеток до эритроцитов, составляющего, по данным Г.И. Козинца и др. (2002), 12-14 дней.

Согласно нашим данным, на данной подстадии эффективный  эритропоэз по сравнению с подстадией IIa снижается, возвращаясь в референтные границы, и составляет 66 тыс. эритроцитов в 1 мкл крови в сутки. При этом количественные характеристики эритропоэза на 20-й день наблюдения следующие: RBC 4,15±0,45x10¹²/л, HGB 9,11±1,0 г/дл.

С точки зрения кинетики эритропоэза на подстадии IIb гемоглобинобразование сопряжено с эритроцитобразованием.

В целом, можно отметить, что подстадии Ia и IIa характеризуются рассогласованием, а подстадии IIa и IIb сопряженностью процессов гемоглобинобразования и эритроцитобразования. При этом, судя по изменению относительного количества ретикулоцитов в ходе устранения дефицита железа, период I можно считать стадией срочной активации эритропоэза, а период II стадией отставленной активации эритропоэза.

Обращает на себя внимание тот факт, что каждая стадия начинается с рассогласования процесса гемоглобинобразования и эритроцитобразования, что, вероятно, может расцениваться как критерий переходного состояния системы. Но, возможно, десинхроноз скоростей и ускорений показателей HGB и RBC направлен на компенсацию рассогласованности и восстановление оптимального взаимодействия между элементами системы.

Итак, в результате исследования установлено, что при восполнении  дефицита железа увеличению значения показателя красной крови может  соответствовать как возрастание, так и снижение скорости прироста показателя. При этом ускорение процесса может быть как положительным, так и отрицательным. В то же время снижению значения показателя всегда соответствует уменьшение скорости, а ускорение может быть как положительным, так и отрицательным. Кроме того, рассогласованность гемоглобин- и эритроцитобразования сопряжена с разнонаправленностью скоростей и ускорений соответствующих процессов.

Исследование изменений  показателей красной крови с  точки зрения скоростей и ускорений позволило выделить стадии и подстадии процесса, а также выявить механизмы эритропоэза в плане взаимодействия динамических переменных системы. Кроме того, появилась возможность анализа кинетических аспектов периферического звена эритрона при восполнении дефицита железа. С практической точки зрения изучение основных кинетических параметров эритропоэза направлено на прогнозирование реактивности системы кроветворения при активном восполнении дефицита железа.

В заключение следует отметить, что динамика скорости и ускорения, аппроксимированная гладкой непрерывной функцией, имеет периодичность. Следовательно, в условиях восполнения дефицита железа процессы изменения скорости и ускорения можно представить как колебательные, причем скорость совершает одно полное колебание, а ускорение – полтора. Выявленные особенности соответствуют современным представлениям о волновом характере регуляции гомеостаза как фундаментальном свойстве живых систем (Б.В. Ханжин и др., 2004).

 

4.2.4. Прогнозирование эффективности восполнения дефицита железа с помощью S-функции

Следующий этап работы был  посвящен исследованию возможности  применения S-функции для прогнозирования изменений показателей гемограммы при возмещении дефицита железа.

С этой целью были проанализированы гемограммы и результаты измерения сывороточного ферритина 34 лиц с верифицированным истинным дефицитом железа. Динамика основных показателей гемограммы и концентрации сывороточного ферритина аппроксимировалась S-функцией. Всего были рассчитаны параметры 252 модельных кривых.

Далее был проведен корреляционный анализ между параметрами и особыми точками S-функций (S_st, S₀, M), описывающими динамику избранных лабораторных маркеров: Ret%, IRF%, HGB, Ret-He, MCH, MCV, СФ.

Следует еще раз отметить, что в зависимости от особенностей динамики показателя, существуют две разновидности S-функций, характеризующиеся собственным набором параметров. Данное обстоятельство зависит от того, имеет ли аппроксимационная кривая экстремум или ей присущ монотонный рост на всем исследуемом промежутке времени. Рисунок 24 демонстрирует на примере динамики IRF% форму S-функции с параметром a=0.

Рис. 24. Общий вид S-функции с а=0

 

В соответствии с рисунком 24, на 3-й день наблюдений значение функции достигает максимальных величин, а потом снижается, приближаясь к новому стационарному уровню. Подобная динамика описывается S-функцией с параметрами H, b, u, c при a=0, и кроме показателя IRF%, характерна для параметра Ret%.

Вторую разновидность S-функции с b=0, на примере изменения среднего содержания гемоглобина в эритроцитах, демонстрирует рисунок 25.

 

Рис. 25. Общий вид S-функции с b =0

В соответствии с рисунком 25, монотонный рост показателя MCH описывается S-функцией с параметрами H, u, c при b=0. Аналогичная разновидность S-функции соответствует также динамике Ret-He, HGB, MCH, MCV и СФ.

Дальнейший корреляционный анализ между параметрами аппроксимационных функций проводился относительно показателей Ret% и HGB, характеризующих, соответственно, напряженность и эффективность эритропоэза (хотя этим их диагностическая ценность, естественно, не ограничивается).

В таблице 21 представлена корреляционная матрица взаимосвязи между параметрами и особыми точками S-функций относительно показателя Ret%.

 

Таблица 21

Корреляционная матрица  взаимосвязи параметров S-функции относительно показателя Ret%

Показатель	Параметры функции	Ret%
		S0	M	b	Sst	H
Ret%	S0	1,00	0,61*	-0,15	0,22	0,60*
	M	0,61*	1,00	0,08	0,45**	0,82*
	b	-0,15	0,08	1,00	0,54*	-0,23
	Sst	0,22	0,45**	0,54*	1,00	-0,09
	H	0,60*	0,82*	-0,23	-0,09	1,00
IRF%	S0	0,55*	0,22	0,01	0,27	0,08
	M	0,18	0,51*	-0,27	0,20	0,38**
	b	-0,24	-0,22	0,80*	0,13	-0,34**
	Sst	0,15	0,07	0,21	0,42**	-0,18
	H	0,23	0,49**	-0,46**	-0,11	0,60*
Ret-He, пг	S0	-0,03	-0,45**	-0,21	-0,20	-0,34**
	Sst	0,09	-0,05	-0,34**	-0,01	0,00
	H	0,10	0,38	-0,03	0,17	0,32
HGB, г/дл	S0	-0,34**	-0,65	0,00	-0,17	-0,59*
	Sst	-0,20	-0,30	-0,15	-0,06	-0,27
	H	0,24	0,53*	-0,09	0,15	0,48**

Продолжение таблицы 21

Показатель	Параметры функции	Ret%
		S0	S0	S0	S0	S0
MCH, пг	S0	-0,09	-0,46**	-0,11	-0,09	-0,38**
	Sst	0,45	0,26	-0,14	0,20	0,24
	H	0,50*	0,74*	0,01	0,26	0,64*
MCV, фл	S0	0,05	-0,27	-0,09	0,09	-0,27
	Sst	0,49**	0,44**	-0,10	0,37**	0,28
	H	0,24	0,52*	0,02	0,15	0,42**
СФ, нг/мл	S0	-0,32	-0,19	0,06	0,14	-0,31
	Sst	0,33**	0,58*	-0,21	0,18	0,57*
	H	0,31	0,66*	-0,15	0,20	0,65*

Примечание: * – r >0,5 по модулю; ** – остальные статистически

значимые коэффициенты корреляции (р≤0,05).

 

В соответствии с таблицей 21, относительно большинства параметров S-функции обнаружены математические взаимосвязи. Так, количество ретикулоцитов на начальном уровне (S₀ Ret%) имеет достоверную положительную корреляцию с содержанием ретикулоцитов в экстремуме (M Ret%), а также с приростом количества ретикулоцитов (H Ret%) в день ретикулоцитарного криза (r=0,61 и r=0,60 соответственно). В свою очередь, прирост процентного содержания ретикулоцитов (H Ret%) обусловлен статистически значимой положительной взаимосвязью с количеством ретикулоцитов в экстремуме (M Ret%) при r=0,82. При этом установлено, что количество ретикулоцитов в конце коррекции (S_st Ret%) связано положительной корреляцией с днем наступления ретикулоцитарного криза (b Ret%) и количеством ретикулоцитов (M Ret%) на пике ретикулоцитарной реакции (r=0,54 и r=0,45 соответственно), но не зависит от начального уровня ретикулоцитов (S₀ Ret%).