ИЗМЕНЕНИЕ УРОВНЯ ГЕМОГЛОБИНА У ПОДРОСТКОВ В РАЗЛИЧНЫХ УСЛОВИЯХ

Шачнев Родион

класс 10 «А», МОУ СОШ № 2 г. Зеленокумска, Ставропольского края

Уварова Татьяна Дмитриевна

научный руководитель, педагог высшей категории, преподаватель биологии, МОУ СОШ № 2 г. Зеленокумска, Ставропольского края

Уже в незапамятные времена люди поняли значение крови для жизни. О чудодейственном значении крови высказывались Плиний и Гомер. Изучением крови занимались Гиппократ, У. Гарвей, французский ученый Ж. Денни, Дж. Бланделл, Г. Вольф, И.И. Мечников, П. Эрлих, К. Ландштейнер.

Эритроциты крови были открыты Антонии ванн Левенгуком, который рассмотрел под микроскопом кровь вначале человека, а затем лягушки. Изучением гемоглобина занимался профессор Дерптского университета Кербер. Разработкой метода измерения гемоглобина человечество обязано английскому врачу Уильяму Ричарду Говерсу. Метод Говерса, открытый в 1878 году, по сути, лежит в основе сегодняшних определений содержания гемоглобина.

Меня заинтересовала тема «Кровь», потому что  это своеобразное зеркало состояния человеческого организма и по одной капле можно определить состояние здоровья человека. Цель моей работы:изучение состава крови и колебания уровня гемоглобина у подростков. Объект исследования: кровь человека. Предмет исследования: Изменение уровня гемоглобина. Гипотеза: уровень гемоглобина изменяется под воздействием различных факторов.

Впервые состав крови человека исследовал врач — итальянец Марчелло Мальпиги. XVII век дал человечеству два замечательных открытия: англичанин У. Гарвей открыл закон кровообращения, а голландец А. Левенгук создал микроскоп и ввел термин «кровяные клетки». В это время и возникла наука о крови — гематология. Однако подлинный прогресс гематологии начался с XIX в.; тогда многие ученые за границей и в России занялись изучением состава, свойств и роли крови в организме.

Кровь — важнейшая часть внутренней среды организма, выполняющая многообразные физиологические функции. Кровь — непрозрачная клейкая жидкость красного цвета, солоноватого вкуса, состоящая из двух частей: плазмы и форменных элементов — эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов.

Количество крови у человека составляет в среднем 7 % веса всего тела (с колебаниями 5—9 %). У человека в нормальных условиях в покое вся кровь делится на две части. Одна часть крови, равная 40—50 % всей ее массы, циркулирует по кровеносным сосудам всего тела — циркулирующая кровь, а остальная часть находится в депо — депонированная кровь.

Состав крови. Кровь состоит из жидкой части плазмы и взвешенных в ней форменных элементов: эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов. На долю форменных элементов приходится 40—45 %, на долю плазмы — 55—60 % от объема крови. Это соотношение получило название гематокритного соотношения, или гематокритного числа. Часто под гематокритным числом понимают только объем крови, приходящийся на долю форменных элементов. Плазма крови. В состав плазмы крови входят вода (90—92 %) и сухой остаток (8—10 %). Сухой остаток состоит из органических и неорганических веществ. К органическим веществам плазмы крови относятся белки, которые составляют 7—8 %. Белки представлены альбуминами (4,5 %), глобулинами (2—3,5 %) и фибриногеном (0,2—0,4 %).

Белки плазмы крови выполняют разнообразные функции: 1) коллоидно-осмотический и водный гомеостаз; 2) обеспечение агрегатного состояния крови; 3) кислотно-основной гомеостаз; 4) иммунный гомеостаз; 5) транспортная функция; б) трофическая  функция; 7) участие в свертывании крови. Альбумины — выполняют питательную  и транспортную функции.

Фибриноген — первый фактор свертывания крови. Под воздействием тромбина переходит в нерастворимую форму — фибрин, обеспечивая образование сгустка крови. Фибриноген образуется в печени.

Форменные элементы крови. К форменным элементам крови относятся эритроциты, лейкоциты и тромбоциты.

Эритроциты. В норме в крови у мужчин содержится 4,0—5,0х10 /л, или 4 000 000—5 000 000 эритроцитов в 1 мкл, у женщин — 4,5х10 /л, или 4 500 000 в 1 мкл. При анемии может быть снижено или число эритроцитов, или содержание в них гемоглобина, или и то и другое.

Эритроциты человека лишены ядра и состоят из стромы, заполненной гемоглобином, и белково-липидной оболочки. Эритроциты имеют преимущественно форму двояковогнутого диска диаметром. Особая форма эритроцитов приводит к увеличению диффузионной поверхности, что способствует лучшему выполнению основной функции эритроцитов — дыхательной. Специфическая форма обеспечивает также прохождение эритроцитов через узкие капилляры. Лишение ядра не требует больших затрат кислорода на собственные нужды и позволяет более полноценно снабжать организм кислородом. Эритроциты выполняют в организме следующие функции:

1. основной функцией является дыхательная — перенос кислорода от альвеол легких к тканям и углекислого газа от тканей к легким;

2.  регуляция рН крови благодаря одной из мощнейших буферных систем крови — гемоглобиновой;

3.  питательная — перенос на своей поверхности аминокислот от органов пищеварения к клеткам организма;

4.  защитная — адсорбция на своей поверхности токсических веществ;

5.  участие в процессе свертывания крови за счет содержания факторов свертывающей и противосвертывающей систем крови;

6.  эритроциты являются носителями разнообразных ферментов и витаминов (В1, В2, В6, аскорбиновая кислота);

7.  эритроциты несут в себе групповые признаки крови.

Гемоглобин. Гемоглобин — особый белок, благодаря которому эритроциты выполняют дыхательную функцию и поддерживают рН крови. У мужчин в крови содержится в среднем 130—1б0 г/л гемоглобина, у женщин — 120—150 г/л. Гемоглобин состоит из белка глобина и 4 молекул гема. Гем имеет в своем составе атом железа, способный присоединять или отдавать молекулу кислорода. При этом валентность железа, к которому присоединяется кислород, не изменяется, т. е. железо остается двухвалентным. Гемоглобин, присоединивший к себе кислород, превращается в оксигемоглобин. Это соединение непрочное. В виде оксигемоглобина переносится большая часть кислорода. Гемоглобин, отдавший кислород, называется восстановленным, или дезоксигемоглобином. Гемоглобин, соединенный с углекислым газом, носит название карбгемоглобина. Это соединение также легко распадается. В виде карбгемоглобина переносится 20 % углекислого газа. В скелетных и сердечной мышцах находится мышечный гемоглобин, называемый миоглобином. Он играет важную роль в снабжении кислородом работающих мышц.

Для изучения изменения уровня гемоглобина мною была отобрана группа одноклассников, заинтересовавшихся моей работой и согласившихся принять участие в эксперименте. Группа состояла из 10 учащихся 9 А класса.

Консультации и помощь в проведении научно-исследовательской работы мне оказывала заведующая клинической лабораторией МУБЗ «Сов ЦРБ» врач-лаборант высшей категории Левинцова Елена Николаевна.

Использование гематологического анализатора МЕК 6410Кпри проведении анализов максимально исключает человеческий фактор участия в исследовании крови на гемоглобин.

Проведение анализа крови:

1.  Производится прокол пальца скарификатором.

2.  Забор крови в микропробирку с ЭДТА.

3.  Перемешивание крови в микропробирке.

4. Подносим микропробирку с исследуемым образцом крови к пробозаборнику автоматического гематологического анализатора МЕК 6410К.

5.  Нажимаем на перключатель. Образец всасывается и начинается измерение.

6.  Подсчет гемоглобина аппаратом.

7. По завершении измерения данные анализа появляются на экране анализатора и автоматически распечатываются на принтере.

Исследование изменения уровня гемоглобина у подростков.

Таблица №1.

Анатомо-физиологические характеристики подростков на начало учебного года

Таблица №2.

Колебания уровня гемоглобина у подростков по временам года

Я предположил, что уровень гемоглобина изменяется по временам года. Мое предположение основывается на том, что в течение года изменяются: климатические условия, увеличивается умственная нагрузка в течение учебного года, уменьшается пребывание на свежем воздухе, уменьшается количество витаминов в пище. Основываясь на этом, я решил проследить уровень гемоглобина у моих одноклассников в течение года.

Во время ежегодного планового медицинского осмотра в МБУЗ «Советская ЦРБ детская поликлиника»были сданы анализы учащимся, в том числе и анализ крови 14.09.2011 г. Второй анализ крови был проведен в зимний период 20.01.2012 г. Третий анализ крови был сделан в весенний период 27.04.2012 г. Четвертый анализ крови был сделан в летний период 15.07.2012 г.

На основании данных анализов, я сделал вывод: что уровень гемоглобина у испытуемых учащихся соответствует возрастной норме и колебание его происходит в зависимости от сезона: в летний и осенний период уровень гемоглобина выше чем в зимний и весенний период. Причиной снижения уровня гемоглобина является уменьшение в пище витаминов, микроэлементов, так как в рационе питания отсутствуют свежие овощи и фрукты и в связи с ухудшением погодных условий уменьшено пребывание учащихся на свежем воздухе.

Таблица №3.

Колебания уровня гемоглобина у подростков в период инфекционных заболеваний

На основании сравнения анализов, я сделал вывод: что в период болезни уровень гемоглобина снижается.

Таблица №4.

Изменение уровня гемоглобина в условиях высокогорья (пребывание в горной местности 4 дня)

Таблица №5.

Участники эксперимента не участвующие в поездке

На основании сравнения анализов учащихся находящихся в условиях горной местности в течение 4 дней анализов учащихся не бывших в горной местности, я сделал вывод: пребывание в горной местности вызывает повышение уровня гемоглобина.

Таблица №6.

Изменение уровня гемоглобина при физических нагрузках

На основании сравнения анализов учащихся до физической нагрузки и после я сделал вывод: что во время физической нагрузке происходит незначительное увеличение уровня гемоглобина.

На основании сравнения анализов учащихся занимающихся спортом и не занимающих спортом, мною сделан вывод у учащихся занимающихся спортом  уровень гемоглобина выше чем у тех учащихся, которые не занимаются спортом.

Таблица №7.

Изменение уровня гемоглобина в стрессовой ситуации

На основании сравнения анализов учащихся до сдачи экзаменов ЕГЭ и после сдачи экзаменов я сделал вывод: что в стрессовых ситуациях гемоглобин повышается.

В результате проведенных исследований я определил, что моя гипотеза о том, что  уровень гемоглобина изменяется под воздействием различных факторов оказалась верна.

По сравнению проведенных анализов крови я сделал вывод:

Уровень гемоглобина изменяется:

·     по временам года;

·     в период инфекционных заболеваний;

·     в условиях высокогорья;

·     при физических нагрузках;

·     в стрессовых ситуациях.

При изучении литературы по крови и гемоглобину («Популярная медицинская энциклопедия» с. 114, «Патологическая физиология» с. 308—319) я выяснил, что причиной снижения уровня гемоглобина является уменьшение в пище витаминов, микроэлементов, так как в осенью и зимой в рационе питания отсутствуют свежие овощи и фрукты, а так же и в связи с тем что в это время года из за ухудшения погодных условий уменьшено пребывание учащихся на свежем воздухе.

Снижение уровня гемоглобина при инфекционных заболеваниях происходит за счет снижения иммунитета, недостаточного нахождения на свежем воздухе из-за чего развивается кислородная недостаточность, снижается аппетит и в результате уменьшается в организме количество витаминов и минеральных веществ участвующих в образовании гемоглобина. Fе, поступающий в организм используется не на нужды эритропоэза, а на борьбу с инфекцией — фиксируясь в тканях, Fе участвует как катализатор окислительных процессов, повышающихся при лихорадочных состояниях, и как стимулятор лимфоидных элементов, вырабатывает иммунные антитела. Кроме этого в период болезни снижается адсорбция Fе в ЖКТ и расстройство образования гемма в эритроцитах.

Cнижение уровня гемоглобина во время пребывания в горной местности происходит по причине разреженности воздуха. Вследствие чего в организме увеличивается количество эритроцитов, а следовательно и гемоглобина.

Список литературы:

1. Адо А.Д. и Ишимов Л.М. «Патологическая физиология» Москва, Медицина 1992 г.
2. Козлова Т.А., Простакова Т.М., Берковский А.Л. «Пособие для врачей лаборантов по методу определения гемоглобина» Москва 2009.
3. Михайлов В.Г. «Тайны крови» Москва «Знание» 1992 г.
4. Покровский В.И. «Популярная медицинская энциклопедия» Москва «Советская энциклопедия» 1999 г.
5. Петровский Б.В. «Краткая медицинская энциклопедия» Москва издательство Советская энциклопедия 1989 г.