Влияние измененного ОВП растворов натрия хлорида на осмотическую резистентность эритроцитов

Аннотация. Исследовано влияние изменённого окислительно-восстановительного потенциала (ОВП) растворов натрия хлорида на осмотическую резистентность эритроцитов крови белых крыс. Выявлено, что растворы хлорида натрия имеющие ОВП +950 mV, полученные путем добавления соли к анолиту, вызывали гемолиз даже при изотонической концентрации NaCl. При этом, растворы хлорида натрия с ОВП -850 mV, полученные путем добавления соли к католиту, изготовленному на дистиллированной воде, повышали осмотическую резистентность эритроцитов.

Ключевые слова: окислительно-восстановительный потенциал; осмотическая резистентность; гемолиз; эритроциты

Введение. Осмотическая резистентность – это одна из характеристик, отражающих общую устойчивость клеток к внешним воздействиям. При снижении устойчивости клеток или усилении внешних отрицательных влияний, повышается риск возникновения гемолитических анемий.

Факторы и средства, влияющие на осмотическую резистентность эритроцитов:

1) Увеличивающие резистентность:

- Некоторые стероиды

-Витамин Е

-Цито- и мембранопротекторы.

2) Уменьшающие резистентность:

-Фотохимическое повреждение

-Помещение эритроцитов в 0.9% NaCl

Однако нам не известны работы, в которых бы исследовалось влияние на осмотическую резистентность эритроцитов такого физического фактора, как способность среды к окислению и восстановлению, называемая окислительно-восстановительный потенциал, которая кроме того характеризует активность электронов среды.

Примером жидкости с отрицательным ОВП является католит, который обладает антигипоксическим, иммуномодулирующим, антиоксидантным, мембраностабилизирующим свойствами, положительно влияет на процессы энергогенеза митохондрий, т.е. может проявлять цито- и мембранопротекторные свойства [1, 2].

Пример жидкости с положительным ОВП-это анолит. Он является малотоксичным противомикробным средством, представляя собой совокупность стабильных и метастабильных сильных окислителей в водной среде со сверхвысокой электроноакцепторной активностью. Кроме того имеются данные что он может обладать консервирующими свойствами.

Кроме того некоторые инфузионные растворы имеют высокий положительный ОВП, приближающийся к значениям ОВП анолита, поэтому влияние высокого положительного ОВП можно экстраполировать на причины возникновения эффектов таких растворов.

Цель: выявить и оценить влияние изменённого окислительно-восстановительного потенциала растворов натрия хлорида на осмотическую резистентность эритроцитов.

Задачи:

1. Смоделировать гипоосмотический гемолиз эритроцитов путем последовательного кратного разведения маточного изотонического раствора хлорида натрия дистиллированной водой.

2. Изменить ОВП растворов хлорида натрия методом последовательных кратных убывающих разведений маточного физиологического раствора хлорида натрия жидкостями с различным ОВП. Смоделировать с ними гипоосмотический гемолиз.

3. Приготовить растворы хлорида натрия убывающих концентраций из подвергнутой электролизу дистиллированной воды, путем добавления в нее навесок соли.

4. Оценить степень гемолиза методом определения экстинкции растворов и микроскопией.

Материалы и методы. Исследования проводились на базе научно-исследовательского института экспериментальной биологии и медицины ВГМА им. Н.Н. Бурденко и лаборатории кафедры фармакологии ВГМА им. Н.Н. Бурденко.

Во время исследования использовались приборы: электроактиватор воды бытовой «Карат- М», микроскоп Leica DM E, биохимический анализатор «CLIMA MC-15», ионометр «рН-150 М», портативный pH-метр «pH-410».

Исследования проводились на цитратной 10% эритроцитарной взвеси, заготовленной из крови белых крыс. Для определения осмотической резистентности к взвеси добавлялись растворы, в соотношении 1:50, приготовленные двумя способами:

1) Добавлением к исходному 0,9% NaCl католита и анолита, приготовленных на дистиллированной воде получали растворы убывающих концентраций хлорида натрия (в процентах): 0,9; 0,81; 0,72; 0,63; 0,54; 0,45; 0,36; 0,27; 0,18; 0,09.

2) К приготовленным на дистиллированной воде растворам католита и анолита добавлялись навески соли для достижения вышеприведенных концентраций.

Измерение оптической плотности осуществлялось в кюветах с наружными размерами 20 х 40 х 10 мм и рабочим объёмом 5 мл, при длине волны 490 нм.

В качестве контроля мы использовали физраствор, приобретенный в аптеке и разбавляли его дистиллированной водой до получения вышеприведенных концентраций.

Полученные результаты. Массивный гемолиз происходил начиная с концентрации 0,45% хлорида натрия.

Результаты гемолиза в разведенных католитом растворах хлорида натрия в тех же концентрациях несколько отличаются от приведённых выше, а именно: 57,4% гемолиз при массовой доли соли 0,54%, 100% гемолиз – 0,45% соли.

В случае с анолитом ОВП раствора изменяется незначительно и гемолиз наступает при тех же концентрациях соли, что и в контроле.

При использовании метода последовательных кратных убывающих разведений изотонического раствора хлорида натрия католитом и анолитом, получается раствор с незначительными отклонениями ОВП от исходных величин( физ. р-р+350). Но даже при этом при ОВП порядка -100mV имеется тенденция к задержке гемолиза.

При приготовлении растворов хлорида натрия вторым способом, путем добавления навесок соли в католит (-850) и анолит (+950) приготовленных на дистиллированной воде, 20% гемолиз в растворе с ОВП +950 наблюдается даже при изотонической концентрации, далее степень гемолиза повышается плавно (0,54% соли – 55% гемолиза), а 100% гемолиз наблюдается при концентрации хлорида натрия 0,18%.

Напротив, в случае раствора с ОВП -850 мВ осмотическая резистентность эритроцитов возрастает, гемолиз происходит плавно: 0,54% соли – 15% гемолиз, 0,36% соли – 45% гемолиз, 0,27% соли – 100% гемолиз.

Выводы:

1. При приготовлении растворов хлорида натрия методом последовательных кратных разведений маточного изотонического раствора жидкостями с положительным и отрицательным ОВП, ОВП полученных растворов изменялся незначительно. Гемолиз в анолите соответствовал контрольным данным, а в католите – происходил более плавно.

2. Растворы хлорида натрия имеющие ОВП +950 mV, полученные путем добавления соли к анолиту, вызывали гемолиз в 20% даже при изотонической концентрации NaCl. В дальнейшем доля гемолиза повышалась плавно, а 100% гемолиз наступал лишь при концентрации соли 0,18%.

3. Растворы хлорида натрия с ОВП -850 mV, полученные путем добавления соли к католиту, изготовленному на дистиллированной воде, повышали осмотическую резистентность эритроцитов.