1.2. Понятие резистентности и разрушение эритроцитов

Морфофункциональные характеристики, обеспечивающие целостность эритроцитов, могут изменяться при воздействии ряда внешних и внутренних факторов. Нормальный эритроцит способен до определенного предела противостоять действию осмотических, механических, химических, температурных влияний. Это характеризуется понятием резистентности. Эта способность крови зависит от возраста форменных элементов и уменьшается по мере их старения [13, 50, 78].

При уменьшении резистетности эритроцитов до минимума начинается процесс гемолиза. Гемолизом называется процесс разрушения мембран эритроцитов, сопровождающийся выходом гемоглобина в плазму крови. Плазма при этом окрашивается в красный цвет ("лаковая кровь"). Гемолиз может проходить in vivo и in vitro.

В зависимости от природы разрушающего агента различают осмотический гемолиз (разрушение эритроцитов в гипотонических растворах), механический (разрушение вне организма по воздействием сильных механических воздействий), химический (разрушение эритроцитов под влиянием химических соединений: кислот, щелочей, солей и т.д.), температурный (под влиянием температур, отклоняющихся от оптимального диапазона). Гемолиз может быть вызван действием ультрафиолетового, ионизирующего, рентгеновского излучения [27]. К этиологическим факторам, вызывающим развитие гемолитического процесса, относятся некоторые медикаментозные средства (хинин, хинидин, фенацетин, сульфаниламидные препараты и др.), бактериальные токсины.Отдельные растения (альпийская фиалка, лютик, пыльца бобовых, горошек, дрок и др.), как и большинство медикаментозных препаратов могут обусловить развитие гемолитического синдрома токсико-аллергической природы.Не исключена роль и наследственного фактора при развитии некоторых видов гемолитических анемий [68].

Независимо от типа гемолиза можно наблюдать, что распаду эритроцитов предшествует их сферуляция и разбухание до определенного предела, допустимого оболочкой клетки. Исходя из этого специалисты утверждают, что результатом процесса гемолиза является превышение внутриклеточной осмотической концентрации над наружной и разрыв оболочки внутренним осмотическим давлением [56, 73].

По данным И.А.Терского и И.И.Гительзона [21], при гемолизе эритроцит проходит ряд этапов:

1. прегемолитическая стадия;

2. стадия осмотического гемоглобинолиза;

3. стадия химического гемоглобинолиза;

4. стадия полного разрушения клеточных структур, которая включает в себя 2 фазы – фазу стромопороза и стромотолиза.

В прегемолитической стадии происходит выход ионов калия из клетки в окружающую среду а также сферуляция эритроцитов.

В стадии осмотического гемоглобинолиза эритроцит набухает за пределы критического объема, что приводит к повреждению поверхности и выходу большей части гемоглобина в плазму. Химический состав эритроцита на данном этапе не претерпевает заметных изменений, а электрохимические и коллоидно-осмотические свойства стромы почти не отличаются от свойств неповрежденных эритроцитов [66].

Третья стадия – стадия химического гемоглобинолиза – характеризуется полным отщеплением гемоглобина и переходом части стеринов (около 30-40%) в окружающую среду. Несмотря на то, что на данном этапе гемолиза нарушение морфологической целостности не происходит, изменяется химический состав клетки, что приводит к изменению. электрохимических и коллоидно-осмотических свойств эритроцитов.

В следующей стадии наблюдается разрушение клеточных структур эритроцитов. В ней различают две фазы:

¨ 1 фаза стромопороза, в которой морфологическая целостность форменных элементов еще сохраняется, хотя клетки уже свободно пропускают электрический ток;

¨ 2 фаза строматолиза, когда происходит полный распад стромы эритроцитов.

Специалистами было показано, что при химическом гемолизе сферуляции и разбуханию эритроцитов предшествует этап проникновения гемолитика в клетку[21,71,76]. Возможны два варианта этого процесса: мембрана может быть проницаема и непроницаема для гемолитика. В первом случае гемолитик свободно проникает внутрь клетки, нарушает упорядочение протоплазматических структур и переводит большую часть молекул в растворенное состояние. Распадается также упорядоченная упаковка гемоглобина. Переход в раствор молекул гемоглобина повышает осмотическую активность внутриклеточного содержимого, мелкие освобожденные молекулы и ионы выходят наружу. Крупные липоидные и белковые молекулы остаются в клетке, так как оболочка для них непроницаема. В результате этих процессов осмотическое давление внутри клетки увеличивается. Далее гемолиз развивается по осмотическому пути.

Если же оболочка клетки непроницаема для действующего агента, к процессу гемолиза добавляется еще один этап. Проникновение гемолитика в клетку предшествует повреждение оболочки. В результате этого мембрана эритроцитов утрачивает непроницаемость для молекул лизина, после чего процесс развивается по ранее описанному пути [21, 77].

1.3 Реакции красной крови на воздействие химических факторов

Известно, что любые воздействия на организм находят свое отражение в изменениях системы крови, которая включает в себя как кроветворные органы, так и периферическую кровь. Реакция на воздействие различных агентов может колебаться в различных пределах от резко выраженного токсического до стимулирующего эффекта, а исследуемые характеристики могут как существенно отклоняться от нормы, так и не выходить за ее пределы.

Независимо от химической природы первым патогенным звеном воздействия химических факторов является мембраноповреждающий эффект, сопровождающийся нарушением функции каскада митохондриальных и микросомальных ферментов – оксигеназ, гидролаз, участвующих в детоксикации и элиминации патогенного начала [30, 90]. Многие агенты воздействуют на белки мембран, способствуя их окислению, денатурации и, как следствие, образование пор в ней. Например, этанол способствует денатурации белков мембраны, гемин вызывает как быстрый, так и медленный гемолиз, окисляя мембранные белки [3, 59]. Ртуть и ее органические соединения вызывают повреждение мембраны за счет блокады сульфогидрильных групп белковых молекул, входящих в состав биомембран [22].Подавляющее большинство гемолитических агентов вызывает повреждение мембраны, нарушая расположение молекул липидов в ней. Так олеиновокислый Na и желчные кислоты повреждают оболочку эритроцита, растворяя в ней лецитин, при этом повреждаются более глубокие части мембраны [59]. Активные формы O2, H2O2, органические перекиси взаимодействуют с липидами мембран, образуют перекиси липидов, что приводит к структурным нарушениям и изменению проницаемости [2]. Ретиноиды индуцируют переход эритроцитарных липидов из бислойной фазы в гексагональную. Следовательно, стойкость эритроцитов нарушается [52]. При карбомилировании мембран эритроцитов цианат связывается с фосфотидилхолином и фосфотидилсерином, таким образом размер пор и их количество возрастает. Адреналин вызывает процесс перекисного окисления липидов [14]. Структурные и функциональные изменения мембраны эритроцитов были обнаружены при действии толуола и выражались в ослаблении связей между липидными и белковыми компонентами [37].