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

Другой выявленной особенностью являлось значительное снижение количества внутрисистемных взаимосвязей при ретикулопении и ретикулоцитозе. В общем случае установлено, что при Ret%<0,6 и Ret%>2,0 имеет место дизрегуляция между количеством эритроцитов и ретикулоцитов, средним содержанием гемоглобина в ретикулоцитах и уровнем гемоглобина крови. Все это может свидетельствовать о декомпенсаторных изменениях в периферических звеньях эритрона в интервалах значений показателя, отличающихся от референтных

Для установления количественных и логических зависимостей между различными элементами, характеризующими кинетику периферического звена эритрона в условиях восстановления дефицита железа, была разработана математическая модель, представляющая собой универсальную S-функцию.

Согласно результатам, полученных путем применения S-функции, на фоне возмещения дефицита железа динамика всех ретикулоцитарных и эритроцитарных показателей гемограммы подчиняется общей закономерности, суть которой заключается в следующем. Первоначальный рост значений данных показателей гемограммы (монотонный или с экстремумом) постепенно замедляется, сменяясь к концу третьей недели наблюдений их флуктуацией около стабилизационного (постоянного) уровня.

Результаты анализа  показали, что изменение ретикулоцитарных и эритроцитарных показателей в условиях восполнения дефицита железа включает стадии срочной (I) и отставленной (II) активации эритропоэза, каждая из которых, в свою очередь, содержит две подстадии, соответственно, (Ia, Ib, и IIa, IIb), отличающихся собственными механизмами, продолжительностью, степенью сопряженности скоростей и ускорений, характеризующих динамику регистрируемых параметров.

Установлено, что Ia подстадия (0-5 день) характеризуется ростом показателей относительного количества ретикулоцитов и гемоглобина на фоне значительного снижения “эффективного эритропоэза”, составляющего на третий день процесса 45 тыс. эритроцитов на 1 мкл в сутки. С точки зрения кинетики эритропоэза в Ia подстадии активация гемоглобинобразования опережает активацию эритроцитобразования.

Что касается Ib подстадии (5–7 день), то здесь имеет место рост значений всех исследуемых показателей гемограммы в условиях увеличения “эффективного эритропоэза” до 75 тыс. эритроцитов в 1 мкл в сутки. Вторичный гемолиз здесь может рассматриваться как дополнительный фактор, стимулирующий кроветворение и усиливающий ретикулоцитарную реакцию (за счет увеличения продукции эритропоэтина), являясь тем самым предпосылкой для регенерации системы красной крови. С точки зрения кинетики эритропоэза на Ib подстадии активации гемоглобинобразования и эритроцитобразования сопряжены.

Согласно полученным данным, IIa подстадия (7–9 день) характеризуется уменьшением количества ретикулоцитов при сохраняющемся росте концентрации гемоглобина, а также содержания эритроцитов в единице объема крови. Величина “эффективного эритропоэза”, достигающая к концу данного этапа максимальных значений (90 тыс. эритроцитов в 1 мкл крови в сутки), вероятно, является одним из лимитирующих факторов, тормозящих дальнейшее возрастание пролиферативной активности костного мозга. С позиций кинетики эритропоэза на подстадии IIa эритроцитобразование опережает гемоглобинобразование.

Относительно IIb подстадии (9–20 день), то здесь имеет место незначительное колебание значений анализируемых показателей около постоянного (стабилизационного) уровня. При этом на фоне приближения системы к состоянию динамического равновесия скорости и ускорения изменения показателей Ret%, HGB и RBC стремятся к нулю, а величина эффективного эритропоэза возвращается в референтные пределы, составляя 66 тыс. эритроцитов в 1 мкл крови в сутки. С точки зрения кинетики эритропоэза, на подстадии IIb гемоглобинобразование сопряжено с эритроцитобразованием.

В целом, в результате данного этапа исследования установлено, что в условиях возмещения дефицита железа имеют место переходные состояния системы, которые, как правило, соответствуют началу каждой стадии и отличаются десинхронозом скоростей и ускорений изменений анализируемых параметров.

Согласно результатам  корреляционного анализа, между параметрами S-функций прирост значений всех анализируемых показателей на фоне коррекции дефицита железа реализуется по “закону” исходного уровня относительно начальной концентрации гемоглобина. При этом имеют место два варианта изменений лабораторных показателей: согласно первому, узкому начальному диапазону колебаний показателя соответствует широкий интервал варьирования в конце третьей недели наблюдений; во втором случае, достаточно широкий диапазон значений до коррекции сменяется незначительной флуктуацией к 20-му дню процесса.

Установлено, что исходное значение относительного количества ретикулоцитов  статистически значимо связано  достоверной положительной корреляцией  с процентным содержанием ретикулоцитов  на пике ретикулоцитарной реакции (r=0,61) и приростом значения показателя к концу третьей недели наблюдений (r=0,60). Кроме того, имеет место достоверная реципрокная взаимосвязь между начальным количеством гемоглобина и содержанием ретикулоцитов в экстремуме (r=-0,65), что позволяет на ранних этапах выявлять нарушение реактивности системы кроветворения в ответ на специфическую стимуляцию.

На основе ретикулоцитарных и эритроцитарных показателей гемограмм  был разработан алгоритм вероятностной  оценки функциональных состояний эритропоэза. При этом установлено, что информативная ценность показателей гемограммы в системе дифференцированной оценки эритропоэза носит вероятностный характер.

Согласно полученным результатам, вероятностный алгоритм анализа результатов ретикулоцитарных и эритроцитарных показателей гемограмм позволяет правильно классифицировать 98,8% случаев физиологически нормального эритропоэза, 92% - латентного дефицита железа, 81,5% - абсолютного дефицита железа, 72,4% - перераспределительного дефицита железа, с итоговой вероятностью 86,2%.

В целом, в результате работы обосновано, что комплексный анализ эритроцитарных и ретикулоцитарных показателей периферической крови на основе методов структуризации информации способен предоставить интегральную достоверную информацию о функциональном состоянии эритропоэза.

 

Выводы

1. На фоне укладывающихся в стандартные референтные интервалы значений показателей красной крови у атлетов высокой квалификации, специализирующихся в видах спорта, направленных на преимущественное развитие выносливости, имеет место статистически значимое снижение количества незрелых ретикулоцитов и содержания гемоглобина в ретикулоцитах, а также уменьшение числа внутрисистемных взаимосвязей между основными ретикулоцитарными и эритроцитарными параметрами, что может отражать скрытую ингибицию эритропоэза.

2. Содержание гемоглобина в ретикулоцитах является наиболее информативным маркером при скрининге латентного дефицита железа и дифференцированной оценке манифестного истинного и перераспределительного дефицита железа. Значения показателя, равные 28,7 пг и 22,6 пг, являются “пороговыми” для дифференциации, соответственно, физиологического эритропоэза и латентного дефицита железа с вероятностью 90,2% и манифестного истинного и перераспределительного дефицита железа с вероятностью 70,7%.

3. Математическое моделирование,  включающее вероятностный анализ, определяющий суммарную информативную  ценность отдельных показателей  гемограммы, а также их соотношений,  и S-функцию, позволяющую установить скорость и ускорение изменений анализируемых параметров, повышает эффективность дифференцированной оценки функциональных состояний эритропоэза и прогнозирования результатов коррекции дефицита железа.

4. Согласно результатам  анализа математических взаимосвязей  между ретикулоцитарными и эритроцитарными показателями, путем использования S-функции в условиях восполнения дефицита железа определяются:

- стадии срочной и  отставленной активации эритропоэза,  каждая из которых включает две подстадии;

- десинхроноз скоростей  и ускорений изменений анализируемых показателей, характеризующий начало каждой стадии;

- возможность при увеличении значения показателя как возрастания, так и снижения скорости его прироста с положительным или отрицательным ускорением, при снижении значения показателя – уменьшение скорости его изменения с положительным или отрицательным ускорением;

- два варианта изменения лабораторных показателей, а, именно, узкому начальному диапазону колебаний параметра соответствует широкий интервал варьирования в конце третьей недели наблюдений; исходно широкий числовой диапазон значений сменяется незначительной флуктуацией показателя к концу периода наблюдений.

5. При истинном дефиците железа имеет место достоверная положительная взаимосвязь между концентрацией сывороточного белка и содержанием эритроцитов, что свидетельствует о значимой роли пластических ресурсов в реализации компенсаторных возможностей эритрона в подобных условиях.

6. Изменение количества  и статистической значимости  внутрисистемных взаимосвязей между  ретикулоцитарными и эритроцитарными показателями может служить дополнительным критерием оценки функционального состояния эритропоэза, в том числе в условиях, связанных с интенсивной мышечной деятельностью. При ретикулоцитозе и ретикулоцитопении имеет место снижение устойчивости и увеличение напряженности внутрисистемного взаимодействия, заключающееся в уменьшении количества и статистической значимости внутрисистемных взаимосвязей.

 

 

 

 

 

Практические рекомендации

При использовании анализатора Sysmex-XE 2100 нормальные величины ретикулоцитарных показателей у здоровых мужчин и женщин 18-40 лет составляют соответственно: Ret% 0,47–1,30% и 0,45–1,30%; Ret# 0–0,107х10¹²/л и 0–0,080х10¹²/л; IRF% 0–8,36% и 0,33–7,15%; LFR% 91,6– 99,6% и 82,7–100%; MFR% 0–7,84% и 0–6,70%; HFR% 0–0,79% и 0–0,65%; Ret-He 28,9-33,3 пг и 29,1-32,7 пг.

В условиях напряженной  мышечной деятельности уменьшение количества незрелых ретикулоцитов и среднего содержания гемоглобина в ретикулоцитах  на фоне нормальных значений остальных  показателей гемограммы может свидетельствовать о скрытой ингибиции эритропоэза, что требует регламентации физических нагрузок в целях предупреждения состояния перетренированности.

Согласно полученным результатам, у атлетов высокой квалификации на фоне нормальной концентрации гемоглобина, включая диапазон от 14,0 до 15,1 г/дл, может иметь место скрытый дефицит железа. Диапазон значений показателя содержания гемоглобина в ретикулоцитах 28–30 пг, который традиционно соотносят с референтным, является типичной “серой зоной”, требующей разграничения нормы и предпатологии.

Экстраполяция изменений регистрируемых показателей путем разработанной S-функции основана на использовании регрессионных уравнений (19-22), представленных в четвертой главе работы.

Пример 1. Согласно уравнению (19), при начальном уровне гемоглобина 7,6 г/дл прогнозируется 3,02% ретикулоцитов на пике ретикулоцитарной реакции.

Пример 2. Согласно уравнению (20), при начальной концентрации гемоглобина 9,2 г/дл прогнозируется прирост уровня HGB на 1,25 г/дл. Следовательно, к концу третьей недели наблюдений, предполагается уровень гемоглобина – 10,45 г/дл.

При интерпретации результатов гемограмм следует иметь в виду, что одно и то же значение показателя (в качестве примера приводим Ret-He, МСН и HGB) соответствует разной вероятности отдельных функциональных состояний эритропоэза:

Ret-He 25 пг – вероятность латентного дефицита железа 24%, истинного дефицита железа – 20%, перераспределительного дефицита железа – 56%;

МСН – 28 пг вероятность  физиологического эритропоэза 5%, латентного дефицита железа – 58%, истинного дефицита железа – 2%, перераспределительного дефицита железа – 35%;

HGB – 9 г/дл вероятность истинного дефицита железа 50%, перераспределительного дефицита железа 50%.

Интегральная оценка функционального состояния эритропоэза предполагает применение вероятностного алгоритма анализа, представленного в четвертой главе работы и позволяющего правильно классифицировать 98,8% случаев физиологического эритропоэза, 92% - латентного дефицита железа, 81,5% - истинного дефицита железа, 72,4% - перераспределительного дефицита железа. Итоговая вероятность разработанной схемы составляет 86,2%.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЛИТЕРАТУРА

1. Абдулина, Л.Р. Динамика клинико-гематологических параметров, обмена железа и свободнорадикального окисления липидов у больных железодефицитной анемией на фоне комплексного лечения / Л.Р. Абдулина [и др.] // Клиническая лабораторная диагностика. – 2007. – № 8. – С.41-43.
2. Абдулкадыров, К.М. Клиническая гематология: справочник / К.М. Абдулкадыров. – СПб.: Питер, 2006. – 448 с.
3. Автандилов Г.Г. Медицинская морфометрия / Г.Г. Автандилов. – М.: Медицина, 1990.– 384 с.
4. Ахлямова, А.А. Особенности лабораторных показателей при железодефицитной анемии в подростковом возрасте / А.А. Ахлямова [и др.] // Клиническая лабораторная диагностика. – 2005. – № 9. – С. 45.

12. Барановская, И.Б.  Система распознавания патологий  эритропоэза на основе вычислительных процедур / И.Б. Барановская, С.А. Онищук // Врач и информационные технологии.– М.: Менеджер здравоохранения, 2008. – № 6. – С. 53-62.