Are there any differences in optical properties of blood, associated with the degree of arterial hypertension?

   We investigated the electrical and viscoelastic parameters of red blood cells, optical parameters of blood serum in patients with hypertension of I and II degree. We marked the increase of variations in the optical characteristics of blood components with an increase in the degree of hypertension. We identified the correlations of erythrocytes parameters with biochemical indicators reflecting hyperlipidemia, microalbuminuria and the presence of inflammation. It was noted that the velocity of red blood cells to the electrodes, the dipolemoment can be the markers of initial stages of endothelial dysfunction. It was suggested that the decrease of deformability, surface charge of red blood cells are the important pathogenetic factors in the progression of hypertension, therefore, requires additional emphasis in the treatment of this disease. The identified relationships between the optical parameters of erythrocytes and serum indicators confirm the interaction between their components, and require complex treatment of hypertension.

1. Engelhardt H., Gaub H., Sackmann E. Viscoelastic properties of erythrocyte membranes in high-frequency electric fields // Nature (London). 1984. Vol. 307, N 5949. P. 378–380.

2. Kawakami S., Kaibara M., Kawamoto Y., Yamanaka K. Rheological approach to the analisis of blood coagulation in endotelialcellcoated tubes: activation of the intrinsic reactionon the erythrocyte surface // Biorheology. 1995. Vol. 32, N 5. P. 521–536.

3. Kreuzer F., Hoofd L. Facilitated diffusion of oxygen: possible significance in blood and muscle // Oxygen Transp. Tissue 5: Proc. Meet. Dortmund. 1982. P. 3–21.

4. Гогин Г. Г. Гипертоническая болезнь и ассоциированные болезни системы кровообращения: основы патогенеза, динамика и выбор лечения / Г. Г. Гогин, Е. Г. Гогин. – М.: Ньюдиамед, 2006. – 254 с.

5. Козинец Г. И. Исследование системы крови в клинической практике / Г. И. Козинец, В. А. Макарова. – М.: Изд-во «Триада-Х», 1997. – 480 с.

6. Леонова Т. Я. К вопросу об эритроцитарном механизме регулирования холестеринемии при экспериментальной гиперхолестеринемии и ишемической болезни сердца: автореф. дис. ... канд. мед. наук / Т. Я. Леонова. – Новосибирск, 1982. – 22 с.

7. Новицкий В. В. Физиология и патофизиология эритроцита / В. В. Новицкий, Н. В. Рязанцева, Е. А. Степовая. – Томск: Изд-во Том. ун-та, 2004. – 202 с.

8. Воевода М. И. Исследование тонких пленок, полученных центрифугированием сыворотки крови человека, методами спектральной эллипсометрии и ИК-спектроскопии / М. И. Воевода [и др.] // Автометрия. – 2010. – Т. 46, № 4. – С. 106–120.

9. Kruchinina M., Voevoda M., Peltek S., Kurilovich S., Gromov A., Kruchinin V., Rykhlitsky S., Volodin V., Generalov V. Application of optical methods in blood studies upon evaluation of severity rate of diffuse liver pathology // J. Anal. Sci. Methods Instrument. 2013. Vol. 3, N 2. P. 115–123.

10. Диагностика и лечение артериальной гипертензии. Российские рекомендации ВНОК (четвертый пересмотр). – Москва, 2010 // Системные гипертензии. – 2010. – № 3. – С. 5–26.

11. Кручинина М. В. Вязкоупругие и электрические характеристики эритроцитов при различной степени фиброза печени / М. В. Кручинина [и др.] // Вестн. НгУ. – 2005. – Т. 3, вып. 4. – С. 43–52.

12. Генералов В. М. Автоматизированная установка измерения вязкоупругих характеристик эритроцитов / В. М. Генералов [и др.] // Наукоемкие технологии. – 2008.– Т. 9, № 12. – С. 28–33.

13. Бойтлер Э. Нарушения метаболизма эритроцитов и гемолитическая анемия / Э. Бойтлер. – М.: Медицина, 1981. – 256 с.

14. Меньщикова Е. Б. Окислительный стресс. Прооксиданты и антиоксиданты / Е. Б. Меньщикова [и др.] – М.: Фирма «Слово», 2006. – 553 с.

15. Черницкий Е. А. Структура и функции эритроцитарных мембран / Е. А. Черницкий, А. В. Воробей. – Минск: Наука и техника, 1981. – 215 с.

16. Banerjee R., Nageshwari K., Puniyani R. R. The diagnostic relevance of red cell rigidity // Clin. Hemorheol. Microcic. 1988. Vol. 19, N 1. P. 21–24.

17. Feihl F., Liauder L., Waeber B., Levy B. I. Hypertension – a disease of the microcirculation? // Hypertension. 2006. N 48. P. 1012–1017.

18. Betticher D. C., Reinhart W. H., Gciser J. Effect of RBC shape and deformability on pulmonary O2 diffusing capacity and resistance to flow in rabbit lungs // J. Appl. Physiol. 1995. Vol. 78, N 3. P. 778–783.

19. Jubelin B. C., Gierman J. L. Erythrocytes may synthesize their own nitric oxide // Am. J. Hypertens. 1996. Vol. 9. P. 1214–1219.

20. Noon J. P., Walker B. R., Webb D. J., Shore A. C., Holton D. W., Edwards H. V., Watt G. C. Impaired microvascular dilatation and capillary rarefaction in young adults with a predisposition to high blood pressure // J. Clin. Invest. 1997. Vol. 99. P. 1873–1879.

21. Chen L. Y., Mehta J. L. Evidence for the presence of L-arginine-nitric oxide pathway in human red blood cells: relevance in the effects of red blood cells on platelet function // J. Cardiovasc. Pharmacol. 1998. Vol. 32. P. 57–61.

22. Мельников А. А. Реологические свойства крови у спортсменов / А. А. Мельников, А. Д. Викулов. – Ярославль: Изд-во ЯгПУ им. К. Д. Ушинского, 2008. – 491 с.

23. Ikuchi Y., Da Q. W., Fujino T. Variation in red blood cell detbrmabilitty and posible consequences for oxygen transpot to tissue // Microvasc. Res. 1994. Vol. 47, N 2. P. 222–231.

24. Кишкун А. А. Руководство по лабораторным методам диагностики / А. А. Кишкун. – М.: ГЭОТАР-Медиа, 2007. – 800 с.

25. Болис Л. Мембраны и болезнь / Л. Болис, Д. Ф. Хоффман, А. Лиф. – М.: Медицина, 1980. – 408 с.