CC BY
60
В. Б. Матюшичев, В. Г. Шамратова
ВОЗРАСТНЫЕ И ПОЛОВЫЕ ОСОБЕННОСТИ ВЗАИМОСВЯЗЕЙ ПАРАМЕТРОВ ОБЪЕМА ЭРИТРОЦИТОВ И ТРОМБОЦИТОВ КРОВИ ЧЕЛОВЕКА
То, что кровь — это не механический конгломерат плазмы и ряда специализированных клеток, а система взаимодействующих элементов в гематологии признано давно [1]. Клетки крови связаны между собой не только через плазменные факторы. Эритроциты и тромбоциты, в частности, помимо их совместного участия в контроле гемостаза [8], объединены взаимозависимостью концентраций и характеристик корпускулярного объема [7]. Причем установлено, что особенности такого взаимодействия достоверно коррелируют с возрастом ребенка [4, 6]. Это обстоятельство, интересное в чисто научном плане, могло бы быть использовано и в клинической практике. Поскольку такая связь обнаружена у детей, представляло интерес выяснить, сохраняется ли она на более поздних этапах онтогенеза в сформировавшемся организме [2]. В настоящей работе мы изучали соотношения показателей эритроцитов и тромбоцитов крови взрослых людей.
Материал и методика исследования
Обследовано 160 клинически здоровых мужчин (n = 80) и женщин (n = 80) в возрасте 25-35, 36-45, 46-55 и 56-65 лет. В каждой из 8 групп было по 20 человек одного пола. Измерения производили на гематологическом анализаторе Cobas Micros 18 фирмы «Roche» (Швейцария). Учитывали концентрацию эритроцитов и тромбоцитов, концентрацию гемоглобина, гематокрит. По всем индивидуальным пробам периферической крови на основе выдаваемых прибором гистограмм частоты встречаемости в популяциях однотипных клеток равного объема рассчитывали средний объем эритроцитов и тромбоцитов. Рассчитывали также параметры, количественно характеризующие форму распределения этих клеток по их объему, т. е. структуру популяции — меру неоднородности совокупности клеток, которая сама может служить критерием состояния организма в конкретной фазе его развития: стандартное отклонение (SD), коэффициент асимметрии (As), коэффициент эксцесса (Ex) эмпирических эритрограмм и тромбограмм. Расчет параметров распределения объема клеток и факторный анализ данных проводили с использованием пакета программ Statistica.
Результаты исследований и их обсуждение
Взаимоотношения клеток крови изучены нами с помощью факторного анализа. Этот прецезионный метод основан на учете корреляций между признаками и позволяет не просто выявить все имеющиеся связи, но и оценить систему взаимодействия показателей в целом. Как следует из таблиц 1 и 2, по матрицам интеркорреляций для разных возрастных групп обоего пола выделены факторы (скрытые переменные более высокого порядка, чем реально наблюдаемые признаки), совместно описывающие в каждом из 8 блоков данных 78-94% суммарной дисперсии параметров крови.
© В. Б. Матюшичев, В. Г. Шамратова, 2010
Из табл. 1 видно, что состояние крови мужчин в 25-35 лет определяется четырьмя ортогональными факторами. Первый фактор характеризует взаимоотношения между параметрами объема эритроцитов. В него с высокими отрицательными нагрузками вошли средний объем и показатель анизоцитоза эритроцитов (ББ), а с положительным вкладом — коэффициенты, строго количественно описывающие степень отклонения от нормальности вершины распределения (Ех) и скошенность кривой, соотношение в популяции долей клеток с разным объемом (Лб). Структура фактора указывает на то, что поддержание оптимального объема эритроцитов и соответственно приемлемых реологических свойств крови в сосудистом русле контролируется механизмом перераспределения в нем клеток разного объема, а также регуляцией гетерогенности популяции. Второй фактор представлен суммарными параметрами красной крови: концентрацией клеток, гематокритом и концентрацией гемоглобина. Третий и четвертый факторы отвечают за состав популяции тромбоцитов. Здесь, как у эритроцитов, с фактором тесно коррелируют Лб и Ех распределения клеток по объему, однако средний объем и ББ выделяются в отдельный фактор. То есть у молодых мужчин варьирование параметров объема циркулирующих эритроцитов и тромбоцитов осуществляется относительно автономно.
В группе мужчин 36-45 лет выделено 3 фактора. Первый и второй факторы отражают состояние красной крови, а третий формирует состав пула тромбоцитов. В общих чертах картина сходна с факторной структурой изученных признаков у 25-35-летних мужчин. Существенные отличия касаются первого фактора, который помимо параметров объема эритроцитов, включает с положительной нагрузкой средний объем тромбоцитов, маркирующий факт усиления взаимосогласованности изменений в системе крови.
Функциональный статус крови мужчин 46-55 лет координируется четырьмя факторами. Действию первого и четвертого подчинена популяция эритроцитов, третий определяет поведение пула тромбоцитов, а второй обеспечивает зависимость концентрации тромбоцитов от Лб и Ех распределения объема эритроцитов. В отличие от более молодых мужчин в этом возрасте на первый план выходит контроль общего состояния крови (суммарные показатели), а вклад фактора управления составом популяций по объему становится несколько менее выраженным. Кроме того, здесь средний объем эритроцитов соотносится с ББ признака, тогда как регуляция гетерогенности популяции и соотношения долей клеток с разными размерами осуществляется независимо от него.
Набор факторов в группе мужчин старше 56 лет (три фактора) в целом близок к структуре матрицы показателей 36-45-летних мужчин. Можно лишь констатировать расширение спектра сопряженного варьирования параметров красной крови и тромбоцитов. Об этом свидетельствует не только несколько больший вес МРУ в первом факторе, но и второй фактор, включающий помимо суммарных показателей красной крови концентрацию тромбоцитов.
У женщин во всех возрастных группах выделено по 4 фактора (табл. 2). В 25-35 лет первый и четвертый факторы описывают эритроцитарно-тромбоцитарные взаимоотношения. Общее состояние красной крови характеризует третий фактор, а регуляцию состава популяции тромбоцитов по объему — второй. При этом менее жестко, чем у мужчин, контролируется средний объем эритроцитов, ассоциированный только с колебаниями ББ объема, в то время как перераспределение долей клеток разных размеров (Лб) и варьирование уровня гетерогенности основной субпопуляции (Ех) обеспечивается независимым фактором. То есть женщины 25-35 лет отличаются по факторной структуре от мужчин той же возрастной группы выраженным межтиповым
08
Таблица 1. Факторные матрицы показателей мужчин
Признаки Возраст, число лет
25-35 36-45 46-55 56-65
Факторные нагрузки
Р. Р2 Рз Р4 Р. Р2 Рз Р. Р2 Р3 Р4 Р. Р2 Р3
Эритроциты иве 0,87 0,95 0,87 0,88
объем меу -0,97 -0,95 -0,92 -0,85
8Э -0,97 -0,96 -0,90 -0,96
Л8 0,74 0,86 0,89 0,80
Ех 0,76 0,89 0,91 0,91
Гемоглобин 0,95 0,98 0,93 0,95
Гематокрит 0,92 0,97 0,95 0,96
Тромбоциты риг 0,62 -0,77
объем МРУ 0,75 0,89 0,92
8Э 0,95
Л8 0,92 -0,92 -0,89 -0,94
Ех 0,88 -0,96 -0,92 -0,82
Дисперсия, % 28 26 20 15 39 27 20 24 20 20 19 39 31 22
Примечание: приведены только достоверные факторные нагрузки, р < 0,05. То же для табл. 2.
81
Признаки Возраст, число лет
25-35 36-45 46-55 56-65
Факторные нагрузки
Р2 Рз Р4 Р, Р2 Рз Р4 Р1 Р2 Рз Р4 Р1 Р2 Рз Р4
Эритроциты иве -0,76 0,76 0,84 0,87
объем меу -0,96 0,95 -0,75
8Э -0,98 0,98 -0,84
Л8 0,95 0,98 0,96 0,94
Ех 0,93 0,95 0,97 0,93
Гемоглобин 0,96 0,65
Гематокрит 0,84 0,95 0,73
Тромбоциты риг -0,84 0,79 -0,76 -0,77
объем МРУ 0,65 0,86 0,78
8Э -0,76 0,90
Л8 0,92 -0,71 -0,84 0,92
Ех 0,85 -0,97 -0,96 0,97
Дисперсия, % 29 26 25 21 27 18 17 16 26 22 21 20 25 24 20 18
взаимодействием клеток крови. По этому признаку здесь проявляется определенное сходство с картиной, свойственной мужчинам после 56 лет, когда концентрация эритроцитов коррелирует с концентрацией тромбоцитов.
Судя по факторным нагрузкам матриц женщин 36-45 и 46-55 лет, в этом возрасте на первый план выходит регуляция популяционного состава тромбоцитов. В 36-45 лет первым фактором контролируется средний объем тромбоцитов и распределение клеток по объему, а в 46-55 лет соотношение субпопуляций. Структура популяций эритроцитов в этих случаях зависит от второго и третьего, второго и четвертого факторов соответственно, общее же состояние крови отслеживается четвертым и третьим факторами. В обеих группах концентрации эритроцитов и тромбоцитов в крови варьируют синхронно ^4). Согласно знакам корреляций, у женщин 46-55 лет уменьшение концентрации тромбоцитов в сосудистом русле сочетается с ростом концентрации эритроцитов, т. е. с интенсификацией эритропоэза, поскольку молодые эритроциты крупнее зрелых. Принципиально такие же взаимоотношения концентрации тромбоцитов с размерами эритроцитов обнаружены у мужчин после 56 лет. У женщин старше 56 лет первый фактор осуществляет контроль объема, а также ББ эритроцитов и тромбоцитов. Второй фактор включает Лб и Ех распределения объема эритроцитов, третий Лб и Ех объема тромбоцитов, а четвертый отражает взаимозависимость концентрации эритроцитов, гемоглобина, гематокрита и реципрокную связь концентраций эритроцитов и тромбоцитов.
Результаты факторного анализа показывают, что у здоровых людей в онтогенезе происходит перестройка механизмов регуляции в системе крови. Половая специфика этого процесса касается как особенностей контроля функций красной крови и тромбоцитов, так и хронодинамики их взаимосвязей. У мужчин с возрастом постепенно нарастает тенденция к усилению сопряженности регулирования эритроцитарного и тром-боцитарного звеньев крови. В 25-35 лет ковариации количественных и качественных характеристик эритроцитов и тромбоцитов у них не выражены, в 36-45 лет и после 56 лет обнаруживается совместное варьирование параметров объема этих клеток, а в 46-55 лет выявляются связи концентрации тромбоцитов с соотношением долей эритроцитов разного объема (Лб) и с уровнем гетерогенности их основной субпопуляции (Ех). У женщин согласованность изменений показателей красной крови и тромбоцитов проявляется уже в 25-35-летнем возрасте. Отличительной чертой системы таких связей у женщин всех возрастных групп является существенный вклад в эритроци-тарно-тромбоцитарные взаимодействия концентраций этих клеток в периферической крови. У мужчин подобные отношения в сосудистом русле возникают лишь после 56 лет ^4), причем аналогично женщинам этого возраста сама корреляция приобретает реципрокный характер.
Проведенное исследование показало, что эритроциты и тромбоциты крови представляют собой систему клеток, тесно взаимодействующих на уровне параметров распределения их объема [7]. Оказалось также, что влияние возраста человека на эрит-роцитарно-тромбоцитарные взаимосвязи проявляется не только у детей [4, 6], но оно существует и у взрослых. Причем характер и выраженность такой зависимости имеет половые особенности. Специфика здесь видна уже в том, что у мужчин ковариации изменений параметров объема клеток обоих типов возникают на 10 лет позже, чем у женщин. Половая специфичность контроля состояния крови проявляется и в расхождении общего числа факторов по матрицам мужчин и женщин — соответственно 14 и 16. Сами эти факторы, как следует из материалов статьи, различны качественно — по спектру действия, по наполненности конкретными показателями. В случаях формаль-
ного совпадения структуры факторов они отличаются знаками взаимодействия. Для параметров эритроцитов между мужчинами и женщинами общих факторов вообще не обнаружили. По тромбоцитам такие варианты есть: варьирование значений Лб и Ех распределений их объема контролируется одинаково в 46-55 лет (Рэ и Ех) и после 56 лет (Рэ и Рэ), но в последнем случае связи показателей с фактором имеют противоположные знаки. Механизмы взаимодействия параметров эритроцитов и тромбоцитов у мужчин и женщин различны — между ними выявлен лишь один общий фактор из 30 рассмотренных вариантов: после 56 лет Р2 факторной матрицы мужчин полностью равноценен Р4 факторной матрицы женщин.
У полученных данных есть и прикладной аспект. Поскольку в условиях реального кровотока сдвиги параметров распределения объема клеток не только скоординированы, но имеют возрастную и половую специфику, при адекватной оценке соответствующих показателей нормы, очевидно, следует учитывать групповой статус обследуемого. Кроме того, параметры объема клеток чувствительны к изменениям физиологических кондиций организма [5] и в силу этого могут, вероятно, служить дополнительным критерием, отслеживающим состояние системы крови человека в клинической практике. Показатели распределения объема клеток крови к тому же являются характеристиками, повышающими и общую эффективность применения гематологических анализаторов.
Дело в том, что скрытая информация, содержащаяся в выводимых на дисплей анализатора гистограммах, большинством исследователей по существу не воспринимается. Хотя по этим кривым можно достаточно просто найти параметры распределения, статистические расчеты отпугивают клиницистов и все в лучшем случае ограничивается чисто визуальной констатацией сдвигов вершины гистограммы вправо-влево [3], без строгой количественной оценки изменений в структуре популяции клеток. Поэтому в литературе сейчас встречаются лишь единичные работы, оперирующие достоверными значениями ББ, Лб, Ех. По-видимому, пришло время исправить это упущение. Толчок к его преодолению дало бы оснащение доступных анализаторов соответствующей дополнительной программой.
Литература
1. Козинец Г. И., Макаров В. А. Исследование системы крови в клинической практике. М., 1998. 480 с.
2. Леонова В. Г. Анализ эритроцитарных популяций в онтогенезе человека. Новосибирск, 1987. 242 с.
3. Луговская С. А. Возможности гематологических анализаторов // Клин. лаб. диагностика. 2007. №2. С. 6-9.
4. Матюшичев В. Б., Шамратова В. Г. Особенности распределения эритроцитов и тромбоцитов крови по объему клеток у детей разных возрастных групп // Клин. лаб. диагностика. 2005. №1. С. 44-46.
5. Матюшичев В. Б., Шамратова В. Г. Изменения показателей тромбоцитов периферической крови при железодефицитной анемии // Гематол. и трансфузиол. 2005. №2. С. 29-32.
6. Матюшичев В. Б., Шамратова В. Г., Гуцаева Д. Р. Динамика взаимосвязей показателей объема эритроцитов и тромбоцитов крови детей // Педиатрия. 2005. №2. С. 115-116.
7. Матюшичев В. Б., Шамратова В. Г., Гуцаева Д. Р. Существует ли дыхательная функция тромбоцитов крови человека? //Физиология человека. 2000. №1. С. 65-69.
8. Пучиньян Д. М. Типы регулирования функционального состояния системы гемостаза // Физиология человека. 1995. №2. С. 98-105.
Статья поступила в редакцию 5 апреля 2010 г.
