ПОКАЗАТЕЛИ КРАСНОЙ КРОВИ РЕАЛОГИИ УРОВНЯ ЭНДОТРИИНА ФАКТОРА ВИЛЛЕБРАНДА АНТИТРОПИНА-3, ПРОКАУГУЛЯНИНЫХ МЕХАНИЗМОВ СИСТЕМЫ ГЕМОСТАЗА И ФИБРИНОГЕНА У СТУДЕНТОВ С УЧЕТОМ ПОЛОВЫХ РАЗЛИЧИЙ

INDICATORS OF THE RED BLOOD REALITY OF THE LEVEL OF ENDOTHRIIN OF THE WILLY BRANT FACTOR ANTITROPIN-3, PROCAUGULANT MECHANISMS OF THE HEMOSTASIS SYSTEM AND FIBRINOGEN IN STUDENTS, TAKING INTO ACCOUNT GENDER DIFFERENCES

Denis Ginzburg

Postgraduate student of medical and biological disciplines, REAVIZ Medical University,

Russia, Samara

 

АННОТАЦИЯ

В данной статье рассмотрены показатели красной крови, реологии, уровней эндотелина, фактора Виллебранда, антитромбина-III, прокоагулянтных механизмов системы гемостаза и фибриногена у студентов, принимая во внимание половые различия. Целью исследования было выявление различий в этих показателях у студентов мужского и женского пола для понимания их возможного влияния на здоровье и предрасположенность к заболеваниям.

Методология исследования включала анализ крови, оценку показателей гемостаза и реологических характеристик крови у студентов различных возрастных категорий. Уровни эндотелина, фактора Виллибранда и антитромбина-III измерялись с помощью иммуноферментного анализа, а показатели фибриногена и прокоагулянтных механизмов определялись коагулометрическими методами. В выборку исследования вошли студенты обоих полов, что позволило провести сравнительный анализ.

Результаты исследования показали значительные различия в уровне эндотелина, фактора Виллебранда, антитромбина-III и фибриногена между мужчинами и женщинами. У мужчин наблюдались более высокие показатели фибриногена и прокоагулянтной активности, в то время как у женщин были выше уровни эндотелина и антитромбина-III. Эти различия могут быть обусловлены гормональными особенностями и различиями в физиологическом состоянии, что требует дальнейших исследований для более глубокого понимания их клинического значения.

Выводы исследования подчеркивают необходимость учета половых различий при оценке показателей системы гемостаза и реологии крови у студентов. Полученные данные могут быть использованы для разработки более эффективных методов профилактики и лечения заболеваний, связанных с нарушением гемостаза, учитывающих гендерные особенности [1, с.40].

ABSTRACT

This article examines the indicators of red blood cells, rheology, levels of endothelin, von Willebrand factor, antithrombin III, procoagulant mechanisms of the hemostatic system, and fibrinogen in students, taking into account gender differences. The aim of the study was to identify differences in these indicators between male and female students to understand their potential impact on health and predisposition to diseases.

The research methodology included blood analysis, assessment of hemostasis indicators, and blood rheological characteristics in students of various age categories. Endothelin, von Willebrand factor, and antithrombin III levels were measured using enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA), while fibrinogen and procoagulant mechanisms were determined using coagulometric methods. The study sample included students of both genders, allowing for a comparative analysis.

The results of the study revealed significant differences in the levels of endothelin, von Willebrand factor, antithrombin III, and fibrinogen between males and females. Males exhibited higher levels of fibrinogen and procoagulant activity, while females had higher levels of endothelin and antithrombin III. These differences may be attributed to hormonal characteristics and physiological states, warranting further research to better understand their clinical significance.

The study's conclusions emphasize the necessity of considering gender differences when assessing hemostasis indicators and blood rheology in students. The data obtained can be utilized to develop more effective methods for preventing and treating diseases associated with hemostasis disorders, taking gender-specific features into account.

Ключевые слова: Красная кровь, реология, эндотелин, фактор Виллебранда, антитромбин-III, гемостаз, прокоагулянты, фибриноген, половые различия, студенты.

Keywords: Red blood, rheology, endothelin, Willibrand factor, antithrombin III, hemostasis, procoagulants, fibrinogen, sex differences, students.

Введение. Гомеостаз — это сложная система, поддерживающая жидкое состояние крови, предотвращая ее чрезмерное свертывание и растворяя уже образовавшиеся тромбы. Ключевые компоненты системы гомеостаза включают красные кровяные клетки, эндотелиальные клетки, факторы свертывания и антикоагулянты, играющие важные роли в обеспечении сосудистой целостности и нормального кровотока. Среди этих компонентов особое внимание уделяется уровню эндотелина, фактора Виллебранда, антитромбина-3 и фибриногена. Эти показатели имеют значительное влияние на реалогию красной крови, процессы коагуляции и фибринолиза, что, в свою очередь, может отражать состояние здоровья и предрасположенность к различным заболеваниям [3, с.85].

Исследования показателей системы гомеостаза у молодых людей, включая студентов, являются важными по нескольким причинам. Во-первых, студенческая возрастная группа находится на пике физической активности и интеллектуальной нагрузки, что может оказывать влияние на их гемостаз. Во-вторых, этот период жизни характеризуется значительными гормональными изменениями, особенно заметными в контексте половых различий. Половые гормоны, такие как эстроген и тестостерон, могут по-разному влиять на компоненты системы гомеостаза, что делает необходимым изучение этих различий для понимания общей картины здоровья молодых людей.

Особый интерес вызывает исследование уровня эндотелина — мощного вазоконстриктора, регулирующего сосудистый тонус и играющего ключевую роль в патогенезе различных сердечно-сосудистых заболеваний. Повышение уровня эндотелина может свидетельствовать о нарушении эндотелиальной функции, что является предиктором развития атеросклероза и других сосудистых заболеваний.

Фактор Виллебранда является важным компонентом системы свертывания крови, который способствует адгезии тромбоцитов к месту повреждения сосудов и защищает фактор VIII от протеолитического разрушения. Изменения уровня фактора Виллебранда могут указывать на нарушения свертываемости крови, что особенно важно для оценки риска кровотечений или тромбообразования.

Антитромбин-3 — это главный естественный антикоагулянт, который ингибирует активность тромбина и других сериновых протеаз, участвующих в процессе свертывания крови. Его дефицит или функциональная недостаточность могут приводить к гиперкоагуляционным состояниям и повышенному риску тромбозов.

Фибриноген — это ключевой белок плазмы, который играет центральную роль в образовании фибринового сгустка. Его уровень в крови может быть маркером воспалительных процессов и предиктором различных сердечно-сосудистых заболеваний.

Целью данного исследования является изучение реалогии красной крови, уровня эндотелина, фактора Виллебранда, антитромбина-3 и фибриногена у студентов с учетом половых различий. Мы стремимся понять, как эти показатели варьируются в зависимости от пола и какие механизмы лежат в основе этих различий. Результаты данного исследования могут внести значительный вклад в понимание особенностей гомеостаза у молодых людей, что важно для разработки профилактических и лечебных стратегий для поддержания их здоровья.

Таким образом, исследование показателей системы гомеостаза у студентов с учетом половых различий является важным шагом на пути к более глубокому пониманию физиологических и патологических процессов, происходящих в организме молодых людей.

Материалы и методы. В исследовании участвовали 200 человек, которые не имели жалоб на здоровье, не состояли на диспансерном учете и не имели установленных диагнозов. Группа состояла из 100 мужчин и 100 женщин. Все участники прошли ежегодный профилактический осмотр, подтвержденный медицинской документацией, для допуска к учебе. Возраст добровольцев варьировался от 18 до 30 лет, со средним возрастом 24±3 года.

Участники исследования обучались в частном учреждении высшего образования «Медицинский университет «Реавиз». Исследование проводилось на базе кафедр медико-биологических дисциплин и клинической медицины Саратовского медицинского университета «Реавиз» в рамках перспективного плана научно-исследовательской работы на 2024 год. Перед началом исследования все участники были подробно информированы о целях и задачах исследования и подписали протокол информированного согласия, что соответствует этическим принципам Хельсинкской декларации, Европейским предписаниям по GCP и Правилам проведения качественных клинических испытаний в Российской Федерации.

Исследование показателей красной крови проводилось с использованием аппарата «Гемаскрин». Скорость оседания эритроцитов определялась методом Панченкова, при котором к капиллярной крови добавлялось 5% цитрата натрия в соотношении 1:4. Вязкость крови измерялась на ротационном вискозиметре АКР-2 при скоростях сдвига 200, 150, 100, 50 и 20 с^-1.

Методика исследования включала несколько этапов. Сначала вязкость крови измерялась при высоких скоростях сдвига – 200 и 150 с^-1. После получения данных на этих скоростях проводились измерения при низких скоростях – 50 и 20 с^-1. Такой порядок измерений позволял оценить неньютоновские свойства крови в сосудах разного диаметра – от крупных до мелких капилляров. Затем, на основе полученных данных, рассчитывались индексы деформации и агрегации эритроцитов [4, с.39]. Способность эритроцитов образовывать агрегаты в виде монетных столбиков, называемая агрегацией, является важной характеристикой вязкости крови. Индекс агрегации эритроцитов (ИАЭ) рассчитывался как отношение вязкости крови при 20 с^-1 к вязкости при 100 с^-1.

Еще одним важным свойством эритроцитов является их способность проходить через сосуды диаметром, равным или меньшим диаметру самого эритроцита. Индекс деформируемости эритроцитов (ИДЭ) определялся как отношение вязкости при 100 с^-1 к вязкости при 200 с^-1.

Также исследовались показатели сосудисто-тромбоцитарного и коагуляционного звеньев гемостаза, включая образование тромбокиназы по внутреннему и внешнему путям и конечную фазу – образование фибрина.

Для анализа коагуляционной способности крови использовались различные параметры, включая время свертывания нестабилизированной крови, силиконовое время свертывания крови, время рекальцификации плазмы и тромбиновое время. Время свертывания цельной крови (ВСК) определялось по методике Ли – Уайта. Время рекальцификации плазмы (ВРП) измерялось как временной промежуток, необходимый для образования фибринового сгустка из плазмы после добавления солей калия. Также определялось тромбиновое время (ТВ) [2, с.14].

Первая фаза свертывания крови оценивалась с помощью активированного частичного тромбопластинового времени (АЧТВ), в то время как вторая фаза оценивалась через анализ протромбинового времени (ПТВ) и протромбинового индекса (ПТИ). Для оценки третьей фазы использовался анализ уровня фибриногена крови, определяемого методом Клаусса с применением полуавтоматического программируемого двухканального коагулометра АПГ2-02-П ЭМКО.

Активность антикоагуляции оценивалась по уровню антитромбина III (АТ III). Уровень эндотелина-1 измерялся как показатель самого мощного сосудосуживающего агента. Виллебрандт фактор (vWF) использовался для оценки адгезии тромбоцитов к коллагену сосудистой стенки. Фибринолитическая активность определялась комплексом тканевого активатора плазминогена/ингибитора плазминогена (tPA-PAI-1).

Для выявления маркеров тромбофилии использовалась активность фактора VIIIа и резистентность фактора Vа к активированному протеину С. Маркеры диссеминированного внутрисосудистого свертывания крови (ДВС-синдром) определялись по уровню D-димера и растворимого фибрин-мономерного комплекса (РМФК). Уровень D-димера измерялся методом латекс-агглютинации на аппаратах фирм HUMAN (Германия) и Roche (Швейцария).

Активность АТ III и АЧТВ определялась на автоматическом коагулометре ACL 200 фирмы Instrumentation Laboratory (США) с использованием реагентов фирмы Roche (Швейцария). Уровни эндотелина, vWF, tPA-PAI-1 измерялись с использованием тест-системы для иммуноферментного анализа ИФА Elx 800 (BIO-TEK INSTRUMENTS, США) и реагентов Bender MedSystems (Германия). Для исследования активности фактора VIII и резистентного к активированному протеину С фактора V применялись диагностические наборы фирмы «РЕНАМ» (Москва).

Для проведения математической обработки полученных в ходе исследования результатов, данные были внесены в электронную базу данных, представленную в виде таблицы Excel. После внесения данных, анализ результатов проводился с использованием методов описательной статистики. Статистический анализ включал проверку нормальности распределения выборок с использованием критерия Шапиро-Франсиа при размере выборки n<50 и критерия Колмогорова-Смирнова при n>50. В случае ненормального распределения применялся U-критерий Манна-Уитни. Данные представлены в виде медианы (Ме) и межквартильного диапазона [25; 75 перцентиль]. Статистическая значимость определялась при уровне р<0,05 [5].

Результаты и обсуждение. В результате проведенного анализа были выявлены различия в зависимости от гендерной принадлежности участников. В исследовании приняли участие 200 человек. У женщин было обнаружено статистически значимо большее количество эритроцитов по сравнению с мужчинами: (5,1±0,3)·10¹²/л и (4,5±0,3)·10¹²/л соответственно. Кроме того, в группе женщин отмечались достоверно более высокие уровни гемоглобина: 142±0,5 г/л против 134±0,4 г/л у мужчин, а также гематокрита: 51,8±0,3 % против 48,0±0,2 %. СОЭ у женщин составляла 9,5±0,4 мм/ч, у мужчин – 8,3±0,5 мм/ч, количество тромбоцитов – (245±0,6)·10⁹/л и (230±0,7)·10⁹/л соответственно. Остальные показатели не имели существенных различий. По нашему мнению, выявленные различия могут быть связаны с физиологическими особенностями женского организма.

Значения показателей реологических свойств крови, полученные при различных скоростях сдвига, представлены в таблице 1. Как видно из данных таблицы 1, у женщин отмечаются статистически значимо большие значения вязкости крови при всех скоростях сдвига, а также повышенные индексы агрегации (ИАЭ) и деформируемости эритроцитов (ИДЭ). Эти результаты подтверждаются математическими расчетами. Физиологически нормальные условия обеспечивают нормальное функционирование системы гемостаза за счет баланса процессов возбуждения и торможения, происходящих как на клеточном, так и на ферментном уровне, что способствует сохранению динамического равновесия [10, с. 230]. Отклонения в одну из сторон могут привести к повышенному тромбообразованию или кровотечению. Важнейшим фактором, обеспечивающим данное равновесие, являются клетки эндотелиальной выстилки сосудов. При повреждении этих клеток происходит обнажение субэндотелиального коллагена, что приводит к контакту тромбоцитов с субэндотелиальным коллагеном и их активации. Нарушение эндотелиальной функции проявляется в нарушениях барьерной функции эндотелиальной выстилки. Эндотелий утрачивает способность к выработке биологически активных веществ, регулирующих тонус сосудов, а также происходит нарушение коагуляционных процессов и процессов фибринолиза. Важно отметить, что дисфункция эндотелия также влияет на иммунный ответ и снижает противовоспалительные способности организма [6].

Одной из наиболее многочисленных групп биологически активных веществ, вырабатываемых эндотелиальной тканью, являются вазорегулирующие вещества, такие как эндотелин. Избыток эндотелина приводит к развитию выраженной тканевой ишемии, которую не всегда удается устранить.

Таблица 1.

Реологические свойства крови у студентов-медиков с учетом гендерных различий

*Показатели вязкости крови (мПа∙с) при различных скоростях сдвига

В настоящее время имеются доказательства, что основными биологически активными веществами, регулирующими функцию эндотелия, являются фактор Виллебранда (vWF) и фибринолитический комплекс тканевого активатора плазминогена/ингибитора тканевого активатора плазминогена-1 (tPA-PAI-1). В связи с этим был проведен анализ гендерных различий уровня эндотелина, фактора Виллебранда, комплекса tPA-PAI-1 и АТ III у студентов-медиков [7, с.65]. Полученные результаты представлены в таблице 2.

Таблица 2.

Гендерные различия уровня эндотелина, фактора Виллебранда, комплекса tPA-PAI-1 и АТ III у студентов-медиков

Как видно из данных таблицы 2, у женщин наблюдаются статистически значимо более высокие уровни эндотелина, фактора Виллебранда, комплекса tPA-PAI-1 и АТ III по сравнению с мужчинами. Эти результаты подчеркивают важность гендерных различий в регуляции гемостаза и эндотелиальной функции. Эндотелий играет ключевую роль в поддержании сосудистого гомеостаза и предотвращении патологических состояний, таких как тромбозы и кровотечения.

Эти данные подтверждают, что у женщин более выражены процессы, направленные на регуляцию сосудистого тонуса и гемостаза, что может быть связано с физиологическими особенностями их организма. Это исследование подчеркивает необходимость учета гендерных различий при оценке и разработке терапевтических подходов для предотвращения и лечения заболеваний, связанных с нарушением эндотелиальной функции [8, с.81].

Система регуляции агрегатного состояния крови включает три взаимосвязанные подсистемы: свертывание, противосвертывание и фибринолиз. Основной результат свертывания крови – превращение фибриногена в фибрин под воздействием тромбина. Промежуточными продуктами этого процесса являются фибрин-мономер и растворимый фибрин-мономерный комплекс (РФМК), который служит маркером тромбинемии и диссеминированного внутрисосудистого свертывания крови.

В нашем исследовании мы оценили маркеры тромбофилии – активность фактора VIII и резистентность фактора V к активному протеину C у медицинских студентов. У мужчин средняя активность фактора VIII составила 0,88% [0,84; 0,92], а резистентность фактора V – 120% [115; 125]. У женщин эти показатели составили соответственно 0,91% [0,87; 0,95] и 123% [118; 128] (p<0,05). Также, мы обнаружили статистически значимые различия в концентрации РФМК между мужчинами и женщинами. У мужчин средняя концентрация РФМК составила 5,0 мг/100 мл [4,5; 5,5], у женщин – 4,6 мг/100 мл [4,1; 5,0] (p<0,05). Кроме того, были выявлены значимые различия в уровне D-димера. У мужчин среднее значение D-димера составило 480 нг/мг [475; 485], а у женщин – 470 нг/мг [465; 475] (p<0,05). Анализ конечного продукта свертывания крови – фибрина показал, что у мужчин его среднее содержание составило 3,5 г/л [3,2; 3,8], у женщин – 4,0 г/л [3,6; 4,4] (p<0,05).

Таким образом, наши результаты подтверждают существенные гендерные различия в системе регуляции агрегатного состояния крови у медицинских студентов. Эти данные могут быть важны для разработки индивидуальных подходов к профилактике и лечению заболеваний, связанных с нарушениями гемостаза.

Сравнительный анализ показателей состояния прокоагулянтных механизмов системы гемостаза был проведен среди 200 медицинских студентов, включая 100 женщин и 100 мужчин. Результаты исследования представлены в таблице 3.

Таблица 3.

Показатели коагуляционного гемостаза у медицинских студентов в зависимости от гендерной принадлежности

Анализ показал статистически значимое удлинение протромбинового времени, возрастание протромбинового отношения и снижение протромбинового индекса у женщин по сравнению с мужчинами (таблица 3). Несмотря на выявленные различия, увеличение этих показателей не достигло критических значений.

Заключение. Исследование, проведенное среди студентов-медиков для анализа показателей красной крови, реологии, уровня эндотелина, фактора Виллебранда, антитропина-3, прокоагулянтных механизмов системы гемостаза и концентрации фибриногена, выявило значительные различия в зависимости от пола.

В результате исследования было показано, что у женщин наблюдаются статистически значимо большие значения вязкостных свойств крови при различных скоростях сдвига, что может указывать на повышенный риск тромбообразования. Эти данные подкреплены высокими индексами агрегации и деформации эритроцитов у женщин. Уровень эндотелина и активность фактора Виллебранда также оказались выше у женщин по сравнению с мужчинами. Эти факторы играют ключевую роль в регуляции гемостаза и влияют на образование тромбов. С другой стороны, у мужчин была выявлена более высокая активность фактора VIIIа и резистентность фактора Vа к активному протеину C, что связано с усилением прокоагулянтных механизмов и повышенным риском тромбообразования. Концентрация фибриногена оказалась выше у женщин, что может свидетельствовать о более высоком потенциале для образования фибриновых сгустков [9, с.54].

Выводы исследования подчеркивают необходимость учета половых различий при анализе параметров гемостаза. Эти различия могут быть связаны как с физиологическими особенностями мужского и женского организмов, так и с разным риском развития тромбозов и других состояний, связанных с нарушениями гемостаза. Дальнейшие исследования должны направляться на глубокое изучение механизмов, лежащих в основе половых различий в системе гемостаза, а также на оценку влияния этих различий на развитие сердечно-сосудистых заболеваний и других патологий, связанных с нарушениями коагуляционного гемостаза.

Список литературы:

1. Сарыг Сайлыкмаа Кызыл-Ооловна, Харрасов А.Ф. Гендерные особенности гемодинамических показателей и вариационной пульсометрии у студентов. Вестник Тувинского государственного университета. Естественные и сельскохозяйственные науки. 2017; 33 (2): 36–43.
2. Морякина С.В., Анзоров В.А. Динамика изменений числа тромбоцитов, тромбоцитарных индексов и СОЭ у студентов до и после сдачи экзамена. Современная наука: актуальные проблемы теории и практики. Сер. Естественные и технические науки. 2019; 6–2: 11–14.
3. Датиева Ф.С., Урумова Л.Т., Хетагурова Л.Г. Особенности микроциркуляции и системы гемостаза у студентов-медиков в период экзаменационного стресса. Вестник новых медицинских технологий. 2009; 16 (3): 84–87.
4. Рожкова Е.А., Турова Е.А., Рассулова М.А. Механизмы развития лимитирующих физическую работоспособность нарушений гемодинамики в звене микроциркуляции. Вестник спортивной науки. 2014; 3: 34–40.
5. Муравьев А.В., Михайлов П.В., Тихомирова И.А. Микроциркуляция и гемореология: точки взаимодействия. Регионарное кровообращение и микроциркуляция. 2017; 16 (2): 90–100. DOI:https://doi.org/10.24884/1682-6655-2017-16-2-90-100.
6. Чернова Е.В. Фактор Виллебранда. Вестник Северо-Западного государственного медицинского
7. университета им. И.И. Мечникова. 2018; 10 (4): 73–80. DOI: https://doi.org/10.17816/mechnikov201810473-80.
8. Кугаевская Е.В., Гуреева Т.А., Тимошенко О.С. Система активатора плазминогена урокиназного типа в норме и при жизнеугрожающих процессах (обзор). Общая реаниматология. 2018; 14 (6): 61–79. DOI: https://doi.org/10.15360/1813-9779-2018-6-61-79.
9. Жалялов А.С., Баландина А.Н., Купраш А.Д. Современные представления о системе фибринолиза и методах диагностики ее нарушений. Вопросы гематологии/онкологии и иммунопатологии в педиатрии. 2017; 16 (1): 69–82. DOI: https://doi.org/10.24287/1726-1708-2017-16-1-69-82.
10. Cui N., Hu M., Khalil R.A. Biochemical and biological attributes of matrix metalloproteinases. Prog. Mol. Biol. Transl. Sci. 2017; 147: 1–73. DOI: 10.1016/bs.pmbts.2017.02.005.
11. Мамонтова Н.В., Киричук В.Ф. Реологические свойства крови и их нарушения у больных ишемической болезнью сердца. Саратовский научно-медицинский журнал. 2007; 3 (1): 16–24.