ДОСЛІДЖЕННЯ ДИНАМІКИ ЛІГАНДНИХ ФОРМ ГЕМОГЛОБІНУ В ПРАЦІВНИКІВ ВЗУТТЄВОГО ВИРОБНИЦТВА

К. Дудок, О. Білий, М. Великий, В. Бурда, А. Федорович

Львівський національний університет імені Івана Франка,

вул. Грушевського, 4, м. Львів 79005, Україна,

e-mail: biolog@franko.lviv.ua

 

Нормальне протікання фізіолого-біохімічних процесів у організмі людини і тварин у багатьох аспектах пов’язане із стабільністю структури й функції основ­ного білка еритроцитів – гемоглобіну, здатністю його до утворення комплексу з киснем – (НbО2), який виступає лігандом, та віддачу останнього органам і тка­нинам. Крім О2 гемоглобін може утворювати стійкі лігандні форми з іншими спо­луками як ендогенного, так і екзогенного походження, що призводить до порушен­ня динамічної рівноваги дезокси – оксигемоглобін, зниження кисневої ємності гемоглобіну [3].

Цікавими видаються праці, пов’язані з дослідженям впливу факторів екзоген­ного походження на динаміку лігандних форм гемоглобіну, спорідненості Нb до О2 та інших параметрів, пов’язаних із функцією гемоглобіну. До сполук екзоген­ного походження, які здатні змінювати функціональну активність гемоглобіну, належать сірководень, оксид азоту, оксид вуглецю, ціаніди, анілін, фенілгідразин, ксилол, толуол тощо. Така різноманітність хімічних сполук у навколишньому середовищі не виключає ймовірність їх комбінованої та опосередкованої дії на організм людини й тварин через зниження кисневої ємності гемоглобіну, спри­чиненої утворенням таких лігандних форм: метгемоглобін (MetHb), карбоксиге­моглобін (HbCO), сульфгемоглобін (SHb), нітрозогемоглобін (HbNO).

Багаточисельні дослідження лігандних форм гемоглобіну вказують, що в здо­рових людей вміст MetHb перебуває в межах 1,0–1,5%, HbCO – 4%, SHb –0,1–0,5% [1-3, 9]. Підвищення рівня MetHb до 3­6% може пов’язуватись із посиленим впливом метгемоглобінутворювачів ендогенного чи екзогенного походження, по­рушенням процесів метгемоглобінредуктазної системи. Зростання вмісту HbCO, SHb пов’язане, здебільшого, з факторами екзогенного походження (газові суміші). У літературі описані випадки підвищення вмісту MetHb у крові робітників ка­пронового підприємства, де для отримання поліамідного волокна використовують хімічні речовини, які є похідними бензолу, а як сировину – капралктан, диніл [2].

Отже, у складній системі регуляції постачання органів і тканин киснем значна роль належить співвідношенню лігандних форм гемоглобіну. Отже, для оцінки кисневотранспортних властивостей гемоглобіну важливе значення має кількісний і якісний аналіз його лігандних форм. Така характеристика лігандних форм гемогло­біну дає змогу оцінити спорідненість гемоглобіну до О2 та кисневу ємність.

Метою нашої роботи було дослідити співвідношення п’яти лігандних форм гемоглобіну (Нb, НbО2, НbСО, SHb, MetHb) в одній пробі крові, спорідненость гемоглобіну до О2,  вирахувати кисневу ємність гемоглобіну робітників взуттєвого виробництва.

Для аналізів використовували гемолізати гепаринізованої крові, взятої із ве­ни. Спорідненість до кисню визначали методом кривих оксигенації [4, 6]. Гемоліз еритроцитів проводили Na-K-фосфатним буфером рН-7.36. Лігандні форми визна­чали за методами [8, 9] у модифікації [7].

Результати досліджень 152 робітників взуттєвого виробництва зображено на рис. 1–5. Аналіз п’яти лігандних форм гемоглобіну людей свідчить про значні зміни співвідношення досліджуваних форм гемоглобіну пацієнтів. У всіх досліджуваних пацієнтів вміст дезоксигемоглобіну становить незначну частку тотального гемо­глобіну, величина якої лежить у межах коливання точності вимірюваного методу. Тому цю величину надалі приймаємо рівною нулеві. Важливе значення має визначення оксигемоглобіну, оскільки з цією лігандною формою пов’язаний процес постачання киснем органів і тканин. Виходячи із даних літератури [9] та результатів багатьох наших досліджень [7], відомо, що вміст HbCO в нормі становить 4%, вміст MetHb – до 1%, SHb – 0,2–0,3%.

Результати досліджень свідчать, що в 74% обстежуваних вміст НbО2 зна­ходився у межах 85–93% і тільки в 19% обстежуваних вміст НbО2 становив 95% (рис. 1). Вміст карбоксигемоглобіну для більшості пацієнтів перебував майже у нормі. Тільки в 4% обстежуваних цей параметр збільшений і становив від 5 до 10% НbСО (рис. 2). Найбільші зміни спостерігаються для таких мінорних лі­гандних форм як МеtНb і SНb (рис. 3, 4). За нормальних санітарно-гігієнічних умов, вміст зазначених форм не перевищує 1%. У наших дослідженнях у всіх пацієнтів вміст МеtНb був у межах 2–10%, а вміст SНb доходив до 6%. При цьому в більшості пацієнтів спостерігалася знижена киснева ємність гемоглобіну. Спо­рідненість гемоглобіну до кисню, що у нормі для здорових людей становить 25–29 мм рт. ст., у наших дослідженнях для більшості обстежуваних виявилась підви­щеною (рис. 5). Підвищення концентрації МеtHb, SНb, незначне підвищення вмісту НbСО призводить до підвищення спорідненості гемоглобіну до кисню, зниження кисне­вої ємності.

 

Рис. 1. Усереднені дані вмісту оксигемоглобіну

Рис. 2. Усереднені дані вмісту карбоксигемоглобіну

Рис. 3. Усереднені дані вмісту сульфгемоглобіну

Рис. 4. Усереднені дані вмісту метгемоглобіну

Рис. 5. Усереднені дані спорідненості гемоглобіну до кисню

Отримані нами результати свідчать, що за умов взуттєвого виробництва в робітників спостерігається тенденція до розвитку гіпоксії внаслідок дії екзогенних метгемоглобінутворювачів. Про це свідчить кореляція між вмістом мінорних лі­гандних форм гемоглобіну, спорідненістю гемоглобіну до кисню і загальною кис­невою ємністю тотального гемоглобіну [7].

Отже, виявлені зміни параметрів гемоглобіну можуть бути важливою при­чиною зміни окисно-відновних процесів в організмі. Використаний у роботі такий методичний підхід може бути запропонований у клінічній медицині при прогнозу­ванні впливу екстремальних факторів середовища на організм людини і тварин.

_____________________

 

1.      Александров Н.П. Выбор экспериментальных животных для разработки нормативов окиси углерода //Гигиена и сан. 1973. Т. 11. С. 92–95.

2.      Артюхина Г.П., Мусланова Т.В. Содержание гемоглобина, метгемоглобина и активность метгемоглобинредуктазы в крови рабочих капронового произ­водства /Изучение воздействия накапливающих производственных факторов на организм человека.– Рис 5. Усереднені дані спорідненості гемоглобіну до кисню. М., 1980. С. 176–181.

3.      Голяков С.И, Санецкий И.В., Тиунов Л.А. Общие механизмы токсического действия. М., 1986.

4.      Иванов Ю.Г. Модификация спектрофотометрического метода определения кислородных диссоциационных кривых гемоглобина //Бюл. эксперим. биол. и мед. 1975. Т. 1. С. 122–123.

5.      Benesch R., Benesch R.E. Determination of oxygen equilibrium with versatile new tonometer //Anal.Biochim. 1965. Vol. 11. P. 81–89.

6.      Benrens A. Joyce. Whole-blood hemoglobin determination a comporisons of methodologies //Amer. J. Clin.Pathol. 1979. Vol. 72. P. 904–908.

7.      Bilyi O.I., Velikyi M.M., Dudok K.P. Original method of concurent deter­mination of hemoglobin derivatives //Pros. SPIE 3926. 2000. P. 223–228.

8.      E.J. van Kampen Hemoglobinometry from estremation to reference method //J. Clin. Chem. And Clin. Bsochem. 1981. Vol. 19. P. 457–463.

9.      A.Zwart, Anneke Bursa, E.J. van Kampen, B.Geseburg, W.G.Zijlstra A multi “wave­length” spectrophotometric method for the simultaneous determination of five hemoglobin derivatives //J.Clin. Chem. And Clin. Biochem. 1981. Vol. 19. P. 457–463.