Цель работы — изучить нарушения наноструктуры мембран эритроцитов при кровопотере и методов коррекции меб-ранных структур с помощью перфторуглеродных эмульсий. Материал и методы. Эксперименты проводили на нелинейных крысах под нембуталовым наркозом. В качестве модели терминального состояния использовали гиповолеми-ческую гипотензию в течение 60-и минут с последующей реинфузией крови, добавлением перфторана или раствора Рингера. Изображения фрагментов структуры поверхности мембран эритроцитов получали с помощью атомного силового микроскопа (АСМ) «Femtoscаn». Проведено 27 опытов, просканировано на АСМ 186 клеток, по которым получено изображение трех порядков в количестве 720 сканов. Результаты. В работе представлена динамика изменения параметра hi для различных фаз опыта. Через 5 минут гипотензии h увеличилась более чем в 4,3 раза, а через 60 минут гипотензии эта величина снизилась до 4,7 нм. Высота второго порядка линейно возрастала на этапах: контроль — 5 минут — 60 минут гипотензии. К 60-й минуте гипотензии высоты I, II порядков были близки. Поверхность III порядка к 5-й минуте гипотензии изменялась слабо — увеличилась в 1,5 раза. Но к 60-й минуте гипотензии изменения тонких структур мембраны стали велики — h3 увеличилась в 6,3 раза. Выводы. Показано, что кровопотеря вызывает нарушения микроструктуры мембран эритроцитов на всех уровнях ее организации: на уровне 600—1000 нм — «flick», на уровне 150—350 нм — спектриновый матрикс, в диапазоне 30—80 нм — состояние белков band 3. Перфторуглерод-ная эмульсия «перфторан» оказывает выраженное корректирующее действие на наноструктуру мембран эритроцитов на всех ступенях ее организации, восстанавливая наноструктуру мембран практически до уровня контроля. Ключевые слова: кровопотеря, мембрана эритроцита, наноструктура, атомная силовая микроскопия.
Objective: to study impairments in the nanostructure of red blood cell membranes in acute blood loss and methods to correct the membrane structures with perfluorocarbon emulsion. Materials and methods. Experiments were carried out on Nembutal-anesthesized outbred rats. The model of a terminal state was 60-minute hypovolemic hypotension, followed by blood reinfusion and addition of perfluorane or Ringer’s solution. Images of fragments of the red blood cell membrane surface structure were obtained using a Femtoscan atomic force microscope (AFM). Twenty-seven experiments were performed; 186 cells were scanned on the AFM, which provided 720 images of three orders. Results. The paper shows the time course of changes in the index hi for different phases of an experiment. After 5-minute hypotension, h1 increased by more than 4.3 times and after 60-minute hypotension, this value decreased to 4.7 nm. The second-order height rose linearly at the stages: control — at 5 minutes — at 60 minutes of hypotension. At 60 minutes of hypotension, the first- and second-order heights were similar. At 5 minutes of hypotension, the third-order surface slightly changed — it increased by 1.5-fold. But at 60 minutes of hypotension, the changes in the fine structures of the membrane became great — h3 increased by 6.3 times. Conclusion. Blood loss has shown to induce impairments in the microstructure of red blood cell membranes at all levels of its organization: flick in the range of 600—1000 nm, spectrin matrix at 150—350 nm, proteins, band 3, at 30—80 nm. The per-fluorocarbon emulsion «Perftoran» exerts a pronounced modulatory effect on the red blood cell membrane nanostructure at all steps of its organization, by restoring the membrane nanostructure practically to the control level. Key words: blood loss, red blood cell membrane, nanostructure, atomic force microscopy.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.