DOI: 10.32900/2312-8402-2025-135-236-248
Ключові слова: еритроцити, кислотоіндукований гемоліз, фізіологія тренінгу, окиснювальний стрес, спортивні коні, відмінності за статтю, стабільність мембран
Еритроцити відіграють ключову роль у транспорті кисню та забезпеченні адекватного кровопостачання тканин. Їхня структурна та функціональна цілісність є необхідною для оптимальної спортивної продуктивності коней. Фізичне навантаження може піддавати еритроцити механічному, осмотичному та окиснювальному стресу, що потенційно знижує стабільність мембрани та сприяє гемолізу.
У цьому дослідженні ми оцінювали вплив помірного фізичного навантаження на стійкість еритроцитів до кислотоіндукованого гемолізу у 17 клінічно здорових спортивних коней голштинської породи, приділяючи особливу увагу відмінностям між статями. Зразки крові збирали до та відразу після стандартизованого годинного тренувального протоколу, а чутливість еритроцитів до 0,2N HCl оцінювали спектрофотометрично. Кінетика гемолізу продемонструвала біфазний характер: швидка початкова фаза лізису (0,5-10 хвилин) чергувалася зі сповільненою прогресією до повного гемолізу (25-30 хвилин). Фізичне навантаження значно підвищувало крихкість еритроцитів у обох статей, при цьому у жеребців спостерігалася трохи вища стійкість у спокої. Ці результати свідчать про те, що фізичне навантаження тимчасово порушує цілісність мембрани еритроцитів, головним чином впливаючи на найбільш вразливу субпопуляцію.
Дослідження підкреслює важливість врахування фізіологічного стану та статі при оцінці стійкості еритроцитів та вказує на можливість використання кислотоіндукованого гемолізу для моніторингу спортивної працездатності та відновлення коней.
References
Andriichuk, A., & Tkachenko, H. (2017). Effect of gender and exercise on haematological and biochemical parameters in Holsteiner horses. Journal of animal physiology and animal nutrition, 101(5), e404–e413. https://doi.org/10.1111/jpn.12620.
Andriichuk, A., Tkachenko, H., & Kurhaluk, N. (2014). Gender differences of oxidative stress biomarkers and erythrocyte damage in well-trained horses during exercise. Journal of Equine Veterinary Science, 34(8), 978–985. https://doi.org/10.1016/j.jevs.2014.05.005.
Andriichuk, A., Tkachenko, H., & Tkachova, I. (2016). Oxidative stress biomarkers and erythrocytes hemolysis in well-trained equine athletes before and after exercise. Journal of Equine Veterinary Science, 36, 32–43. https://doi.org/10.1016/j.jevs.2015.09.011.
Bachman, E., Travison, T. G., Basaria, S., Davda, M. N., Guo, W., Li, M., Connor Westfall, J., Bae, H., Gordeuk, V., & Bhasin, S. (2014). Testosterone induces erythrocytosis via increased erythropoietin and suppressed hepcidin: evidence for a new erythropoietin/hemoglobin set point. The journals of gerontology. Series A, Biological sciences and medical sciences, 69(6), 725–735. https://doi.org/10.1093/gerona/glt154.
Bazzano, M., Rizzo, M., Arfuso, F., Giannetto, C., Fazio, F., & Piccione, G. (2015). Increase in erythrocyte osmotic resistance following polyunsaturated fatty acids (PUFA) supplementation in show jumper horses. Livestock Science, 181, 236–241. https://doi.org/10.1016/j.livsci.2015.08.011.
Cywinska, A., Szarska, E., Kowalska, A., Ostaszewski, P., & Schollenberger, A. (2011). Gender differences in exercise–induced intravascular haemolysis during race training in thoroughbred horses. Research in veterinary science, 90(1), 133–137. https://doi.org/10.1016/j.rvsc.2010.05.004.
Fried, W., Degowin, R., & Gurney, C. W. (1964). Erythropoietic effect of testosterone in the polycythemic mouse. Proceedings of the Society for Experimental Biology and Medicine. Society for Experimental Biology and Medicine (New York, N.Y.), 117, 839–842. https://doi.org/10.3181/00379727-117-29713.
Gitel’zon, I. I., & Terskov, I. A. (1955). O prisuststvi v krovi grupp eritrotsitov razlichnoi stoikosti [Presence in the blood of groups of erythrocytes of various degrees of resistance]. Doklady Akademii nauk SSSR, 100(4), 821–823.
Hanzawa, K., Kai, M., Hiraga, A., & Watanabe, S. (1999). Fragility of red cells during exercise is affected by blood pH and temperature. Equine veterinary journal. Supplement, (30), 610–611. https://doi.org/10.1111/j.2042-3306.1999.tb05294.x.
Husakouskaya, E. V., Filistovich, T. I., Yermakovich, M. S., & Spadnikaila, A. A. (2024). Induction of red blood cells hemolysis and methods of its correction. Biomedical Journal of Scientific & Technical Research, 54(3). https://doi.org/10.26717/BJSTR.2024.54.008563.
Ivanov I. T. (1999). Low pH-induced hemolysis of erythrocytes is related to the entry of the acid into cytosole and oxidative stress on cellular membranes. Biochimica et biophysica acta, 1415(2), 349–360. https://doi.org/10.1016/s0005-2736(98)00202-8.
Ivanov I. T. (2001). Sravnenie mekhanizmov kislotnogo i shchelochnogo gemoliza éritrotsitov cheloveka] [Comparison of acid and alkaline hemolysis mechanisms in human erythrocytes]. Biofizika, 46(2), 281–290.
Kiełbik, P., & Witkowska-Piłaszewicz, O. (2025). Iron Status in Sport Horses: Is It Important for Equine Athletes? International Journal of Molecular Sciences, 26(12), 5653. https://doi.org/10.3390/ijms26125653.
Lippi, G., & Sanchis-Gomar, F. (2019). Epidemiological, biological and clinical update on exercise-induced hemolysis. Annals of translational medicine, 7(12), 270. https://doi.org/10.21037/atm.2019.05.41.
Mairbäurl H. (2013). Red blood cells in sports: effects of exercise and training on oxygen supply by red blood cells. Frontiers in physiology, 4, 332. https://doi.org/10.3389/fphys.2013.00332.
Massafra, C., Gioia, D., De Felice, C., Muscettola, M., Longini, M., & Buonocore, G. (2002). Gender-related differences in erythrocyte glutathione peroxidase activity in healthy subjects. Clinical endocrinology, 57(5), 663–667. https://doi.org/10.1046/j.1365-2265.2002.01657.x.
Muñoz, A., Riber, C., Trigo, P., & Castejón, F. (2008). Erythrocyte indices in relation to hydration and electrolytes in horses performing exercises of different intensity. Comparative Clinical Pathology, 17(4), 213–220. https://doi.org/10.1007/s00580-008-0738-y.
Obeagu, E. I., Igwe, M. C., & Obeagu, G. U. (2024). Oxidative stress’s impact on red blood cells: Unveiling implications for health and disease. Medicine, 103(9), e37360. https://doi.org/10.1097/MD.0000000000037360.
Pakula, P. D., Halama, A., Al-Dous, E. K., Johnson, S. J., Filho, S. A., Suhre, K., & Vinardell, T. (2023). Characterization of exercise-induced hemolysis in endurance horses. Frontiers in veterinary science, 10, 1115776. https://doi.org/10.3389/fvets.2023.1115776.
Powers, S. K., Radak, Z., Ji, L. L., & Jackson, M. (2024). Reactive oxygen species promote endurance exercise-induced adaptations in skeletal muscles. Journal of sport and health science, 13(6), 780–792. https://doi.org/10.1016/j.jshs.2024.05.001.
Savignone, C., Zeinsteger, P., Barberón, J., Ventura, B., & Palacios, A. (2019). Effect of exercise on hematological values and its relationship with erythrocyte membrane damage in horses. International Journal of Cell Science & Molecular Biology, 6(3), 555687. https://doi.org/10.19080/IJCSMB.2019.06.555687.
Schmidt, W., Maassen, N., Trost, F., & Böning, D. (1988). Training induced effects on blood volume, erythrocyte turnover and haemoglobin oxygen binding properties. European journal of applied physiology and occupational physiology, 57(4), 490–498. https://doi.org/10.1007/BF00417998.
Schooley J. C. (1966). Inhibition of erythropoietic stimulation by testosterone in polycythemic mice receiving anti-erythropoietin. Proceedings of the Society for Experimental Biology and Medicine. Society for Experimental Biology and Medicine (New York, N.Y.), 122(2), 402–403. https://doi.org/10.3181/00379727-122-31146.
Sentürk, U. K., Gündüz, F., Kuru, O., Aktekin, M. R., Kipmen, D., Yalçin, O., Bor-Küçükatay, M., Yeşilkaya, A., & Başkurt, O. K. (2001). Exercise-induced oxidative stress affects erythrocytes in sedentary rats but not exercise-trained rats. Journal of applied physiology (Bethesda, Md.: 1985), 91(5), 1999–2004. https://doi.org/10.1152/jappl.2001.91.5.1999.
Smith J. A. (1995). Exercise, training and red blood cell turnover. Sports medicine (Auckland, N.Z.), 19(1), 9–31. https://doi.org/10.2165/00007256-199519010-00002.
Stanisz A. 2006, 2007. An affordable course of statistics using STATISTICA PL on examples from medicine. Vol. 1-3. Basic Statistics. StatSoft Polska, Krakow, 2006, 2007. – 532 p., ISBN 83-88724-18-5.
Thorn, B., Dunstan, R. H., Macdonald, M. M., Borges, N., & Roberts, T. K. (2020). Evidence that human and equine erythrocytes could have significant roles in the transport and delivery of amino acids to organs and tissues. Amino acids, 52(5), 711–724. https://doi.org/10.1007/s00726-020-02845-0.
Tkachenko, H., Kurhaluk, N., & Tkachova, I. (2020). Exercise-induced alterations of the oxidative stress biomarkers in erythrocytes of ponies involved in recreational horseback riding. Scientific and Technical Bulletin of the Livestock Farming Institute of NAAS of Ukraine, (123), 39–48. https://doi.org/10.32900/2312-8402-2020-123-39-48.
Tkaczenko, H., Lukash, O., & Kurhaluk, N. (2024). Analysis of the season-dependent component in the evaluation of morphological and biochemical blood parameters in Shetland ponies of both sexes during exercise. Journal of veterinary research, 68(1), 155–166. https://doi.org/10.2478/jvetres-2024-0017.
Tsuda, K., Kinoshita-Shimamoto, Y., Kimura, K., & Nishio, I. (2002). Effect of oestrone on membrane fluidity of erythrocytes is mediated by a nitric oxide-dependent pathway: An electron paramagnetic resonance study. Clinical and experimental pharmacology & physiology, 29(11), 972–979. https://doi.org/10.1046/j.1440-1681.2002.03764.x.
Wang, F., Wang, X., Liu, Y., & Zhang, Z. (2021). Effects of Exercise-Induced ROS on the Pathophysiological Functions of Skeletal Muscle. Oxidative medicine and cellular longevity, 2021, 3846122. https://doi.org/10.1155/2021/3846122.