Неблагоприятные условия внешней среды неизбежно вызывают повреждения генетического материала человека, способствуя формированию наследуемой в поколениях патологии [1,2]. В последние годы достаточно часто в индустриально развитых странах, в т.ч. в России, отмечается раннее манифестирование атеросклероза (А), приносящее миру огромный экономический и социальный ущерб [10]. В основе развития А и в возникновении его осложнений большую роль играют возникающие гемодинамические и реологические нарушения крови, приводящие к расстройствам кровоснабжения тканей [6]. Это, в свою очередь, негативно влияет на функционирование многих внутренних органов, систем и обменных процессов в них, способствуя сокращению жизни. Развитие А во многом связано с формированием микрореологических дисфункций наиболее многочисленной популяции форменных элементов крови – эритроцитов и с усилением их взаимодействия с тромбоцитами. Это играет ведущую роль в развитии гипоксии в органах и существенном ухудшении в них процессов метаболизма [5].

Остается не до конца выяснено влияние начальных этапов формирования А на структурно-функциональные изменения эритроцитов, в значительной степени определяющие микроциркуляторные характеристики крови в целом. Кроме того, несмотря на большую клиническую и социальную значимость микрореологических свойств эритроцитов в дебюте развития А в наиболее трудоспособном возрасте, мало внимания уделяется их особенностям. В ранее проведенных исследованиях отслежена  возрастная динамика отдельных свойств форменных элементов крови [4], оценено влияние на них физических нагрузок [9] и их отсутствия [7], в т.ч. при формирующейся артериальной гипертонии [10] в зрелом возрасте. Вместе с тем не выяснено состояние цитоархитектоники и агрегации эритроцитов у лиц первого зрелого возраста с высоким наследственно обусловленным риском развития атеросклероза в случае выполнения ими регулярных легкоатлетических упражнений. В этой связи в настоящей работе была поставлена цель – установить возможности влияния на микрореологические свойства эритроцитов регулярных легкоатлетических тренировок у лиц первого зрелого возраста с риском развития атеросклероза.

Материалы и методы исследования

В исследование включено 30 человек 22-летнего возраста с высоким наследственно обусловленным риском развития атеросклероза (оба родителя страдали проявлениями атеросклероза разной локализации, а дедушки и бабушки умерли в возрасте до 60 лет от инфарктов или инсультов). Группу контроля составили 37 здоровых людей первого зрелого возраста, регулярно посещающих секцию легкой атлетики.

Уровень общего холестерина (ХС) в плазме у обследованных определяли с помощью набора «Витал Диагностикум», перекисное окисление липидов (ПОЛ) в плазме определяли по содержанию в ней тиобарбитуровой кислоты (ТБК)-активных продуктов набором фирмы «Агат-Мед» и ацилгидроперекисей (АГП) традиционными методами. Антиоксидантная активность (ОАО) плазмы оценивалась общепринятым методом.

В отмытых и ресуспендированных эритроцитах количественно выяснены уровни холестерола энзиматическим колориметрическим методом набором «Витал Диагностикум» и общих фосфолипидов по содержанию в них фосфора с последующим расчетом соотношения ХС/ОФЛ.

В отмытых и ресуспендированных эритроцитах также оценено состояние внутриэритроцитарного ПОЛ по концентрации малонового диальдегида (МДА) в реакции восстановления тиобарбитуровой кислоты и содержанию ацилгидроперекисей, а также активность каталазы и супераксиддисмутазы (СОД).

Величину в крови измененных и нормальных форм эритроцитов определяли при помощи световой фазово-контрастной микроскопии с расчетом индекса трансформации (ИТ), индекса обратимой трансформации (ИОТ), индекса необратимой трансформации (ИНОТ) и индекса обратимости (ИО) [5].

Агрегационная способность эритроцитов определялась при помощи светового микроскопа в ходе подсчета в камере Горяева количества агрегатов эритроцитов, числа агрегированных и непроагрегировавших эритроцитов с вычислением среднего размера агрегата (СРА), показателя агрегации (ПА), процента неагрегированных эритроцитов (ПНА) [5].

С целью коррекции состояния всем лицам с высоким риском развития атеросклероза назначалось регулярное посещение секции легкой атлетики 3 раза в неделю по 1,5 часа. Оценка учитываемых показателей у лиц опытной группы проводилась при включении их в группу наблюдения, через 0,5 года, 1 год, 1,5 года и 2 года занятий в секции. Медикаментозная терапия ни в одном случае не проводилась. Математическая обработка полученных результатов исследования проведена t-критерием Стьюдента.

Результаты исследования

В результате занятий в секции легкой атлетики у наблюдаемых лиц (в исходе 6,0±0,33 ммоль/л) удалось через 6 мес. снизить уровень общего ХС до 5,5±0,45 ммоль/л, а через год полностью его нормализовать (4,5±0,39 ммоль/л).

  Регулярное посещение лицами с высоким риском А секции легкой атлетики способствовало ослаблению исходно усиленных процессов ПОЛ в плазме. Через 0,5 года коррекции величины АГП и ТБК продуктов плазмы снизились с 2,58±0,12 Д₂₃₃/1мл и 4,99±0,28 мкмоль/л (в контроле 1,07±0,16 Д₂₃₃/1мл и 3,88±0,15 мкмоль/л, соответственно) до 2,07±0,16 Д₂₃₃/1мл и 4,02±0,17 мкмоль/л, соответственно. К 1 году коррекции содержание АГП достигло 1,76±0,19 Д₂₃₃/1мл, вторичных продуктов свободнорадикального окисления липидов – ТБК-активных соединений также снизилось, составив 3,72±0,22 мкмоль/л в результате усиления АОА плазмы с 23,4±0,41 % в исходе до 30,3±0,26 % к году наблюдения (контроль 30,7±0,49 %). В течение последующего времени занятий в секции все учитываемые показатели сохранились во всех случаях на достигнутом уровне.

Спустя 0,5 года занятий в секции легкой атлетики в мембранах эритроцитов лиц с высоким риском А отмечено снижение уровня ХС до 1,02±0,012 мкмоль/10¹² эр. и повышение ОФЛ до 0,70±0,016 мкмоль/10¹² эр. (в исходе 1,21±0,026 мкмоль/10¹² эр. и 0,65±0,011 мкмоль/10¹² эр., соответственно). Вследствие этого градиент ХС/ОФЛ мембран их эритроцитов подвергся значимой положительной динамике, понизившись с 1,86±0,017 до 1,45±0,007. Продолжение занятий по легкой атлетике вызвало у наблюдаемых лиц дополнительную динамику содержания в эритроцитах ХС (0,93±0,018 мкмоль/10¹² эр.) и ОФЛ (0,76±0,009 мкмоль/10¹² эр.) с выходом их на уровень контроля.

Изначально усиленное в эритроцитах наблюдаемых лиц с высоким риском развития А ПОЛ (АГП 4,79±0,049 Д₂₃₃/10¹² эр., МДА 1,48±0,016 нмоль/10¹² эр.) достоверно ослаблялось уже через 6 мес. тренировок, а через 12 мес. легкоатлетических занятий содержание продуктов ПОЛ достигло значений контроля – АГП 2,96±0,024 Д₂₃₃/10¹² эр., МДА 0,93±0,013 нмоль/10¹²эр., оставшись на данном уровне до конца наблюдения.

Соблюдение у лиц с высоким риском раннего развития А регулярности легкоатлетических тренировок обеспечило постепенное увеличение в крови содержания дискоцитов (табл.). Так, через 6 мес. занятий в секции их уровень составил 79,9±0,28 %, а к 12 мес. достиг значений контроля (86,8±0,41 %). Содержание обратимо и необратимо измененных форм красных кровяных телец в результате занятий легкой атлетикой снизилось до минимальных значений к году наблюдения: 9,2±0,10 % и 4,0±0,08 %, соответственно. Также у наблюдаемых лиц с риском раннего А, занимающихся легкой атлетикой, было выявлено снижение ИТ, достигшего уровня контроля к году наблюдения (0,15±0,007). Динамика содержания в крови пациентов обратимо измененных эритроцитов определила снижение ИОТ, составившего к 6 мес. наблюдения 0,18±0,008, а к 12 мес. – 0,10±0,011. Применение регулярных легкоатлетических тренировок обеспечило у наблюдаемых больных нормализацию ИНОТ к 12 мес. При этом у лиц с риском раннего А достоверно снизился ИО, приблизившись к контролю уже к году наблюдения 2,30±0,007 %. Дальнейшее посещение легкоатлетической секции закрепило достигнутую нормализацию цитоархитектоники эритроцитов у наблюдаемых лиц.

К 6 мес. легкоатлетических занятий у лиц с риском раннего А отмечено достоверное снижение суммы эритроцитов в агрегате и количества агрегатов при увеличении свободно лежащих эритроцитов, придя в норму только через год посещения секции легкой атлетики. Так, исходно сниженный СРА в течение 12 мес. коррекции возрос и достиг уровня контроля. ПА также подвергся достоверной позитивной динамике, составив к 12 мес. коррекции 1,11±0,015. В результате занятий по легкой атлетике у пациентов отмечена тенденция к росту ПНА, с достижением через 6 мес. уровня 85,7±0,21 %, а через 12 мес. уровня 87,3±0,25 % (табл.). Продолжение занятий по легкой атлетике сохранило агрегацию эритроцитов на нормальном уровне до конца наблюдения.

Таким образом, у лиц первого зрелого возраста с риском раннего развития А на фоне регулярного посещения секции легкой атлетики отмечается постепенная нормализация микрореологических свойств эритроцитов к 12 мес. наблюдения.

Цитоархитектоника и агрегация эритроцитов у лиц первого зрелого возраста с высоким риском раннего развития атеросклероза на фоне регулярных тренировок в секции легкой атлетики (M±m)

Условные обозначения достоверности различий показателей в основной группе и в контроле: * – р<0,01, ** – р<0,05.

Обсуждение

В наиболее трудоспособном возрасте – в первом зрелом возрасте может реализоваться различная наследственная предрасположенность, проявившись в том числе сердечно-сосудистыми заболеваниями, в основе которых лежит А [3,6]. Это ведет в настоящее время к резкому омоложению инфарктов и инсультов, что значимо снижает трудоспособность населения. В патогенезе А и его осложнений прослеживается роль реологических нарушений крови, во многом определяемых особенностями ее форменных элементов и в первую очередь наиболее многочисленных из них – эритроцитов. Так, на фоне высокого риска развития А отмечается частое формирование отрицательной динамики функциональных показателей форменных элементов крови, в т.ч. эритроцитов [5]. При этом все ранние проявления А вызывают у лиц первого зрелого возраста ослабление АОА и нарастание интенсивности ПОЛ жидкой части крови. Возникающее при этом избыточное количество продуктов переоксидации липидов плазмы способствует перестройкам мембран эритроцитов с понижением их антиоксидантной защиты и накоплением внутриклеточных продуктов ПОЛ. Вследствие этого микореологические свойства форменных элементов и в том числе красных кровяных телец могут значимо ухудшаться [8]. В этих условиях выражено повышается содержание обратимо и необратимо измененных форм эритроцитов при снижении дискоцитов и нарастании их способности к агрегатообразованию. Следствием дисфункции микрореологических свойств эритроцитов неизбежно является расстройство микроциркуляции во всех тканях и органах в результате ухудшения перемещения эритроцитов в сосудах наименьшего калибра.

Регулярные длительные занятия в секции легкой атлетики постепенно устраняют гемодинамические нарушения у лиц первого зрелого возраста с риском раннего развития А, что ведет к усилению у них АОА и понижению интенсивности ПОЛ жидкой части крови. Нормализация количества продуктов переоксидации липидов плазмы исключает перестройки мембран форменных элементов крови [10], в т.ч. эритроцитов с повышением их антиоксидантной защиты и снижением уровня внутриклеточных продуктов ПОЛ, вследствие чего микореологические свойства красных кровяных пластинок испытывают позитивную динамику.

Установлено, что регулярные легкоатлетические нагрузки приводят через 1 год к стойкому устранению гиперхолестеринемии. Кроме того, годовые регулярные занятия по легкой атлетике стабильно нормализуют во всех случаях цитоархитектонику эритроцитов со снижением до уровня контроля содержания в крови пациентов их измененных форм. Нормализация уровня холестерина в крови и в мембранах эритроцитов сопровождается также выходом их агрегационной способности на уровень нормы, тем самым снижая риск микротромбообразования.

Таким образом, за 12 мес. регулярных легкоатлетических тренировок у лиц первого зрелого возраста с высоким риском раннего развития А удается нормализовать процессы ПОЛ в эритроцитах, их цитоархитектонику и агрегационную способность красных кровяных телец, сохраняя их на достигнутом уровне при продолжении посещения пациентами легкоатлетической секции.

Выводы

1. У имеющих высокий риск раннего развития А лиц первого зрелого возраста 12 месячные регулярные занятия в секции легкой атлетики устраняют гиперхолестеринемию, нормализуют уровень процессов ПОЛ и активность ферментов антиокисления в эритроцитах.
2. В результате 12 месячных легкоатлетических тренировок у лиц первого зрелого возраста с высоким риском манифестации А отмечается нормализация показателей цитоархитектоники эритроцитов и их агрегационных способностей.