Сайт издательства «Медиа Сфера»
содержит материалы, предназначенные исключительно для работников здравоохранения. Закрывая это сообщение, Вы подтверждаете, что являетесь дипломированным медицинским работником или студентом медицинского образовательного учреждения.

Чумакова С.П.

ГБОУ ВПО Сибирский государственный медицинский университет Минздравсоцразвития России

Шипулин В.М.

ФГБНУ «Томский национальный исследовательский медицинский центр» Российской академии наук, НИИ кардиологии, Томск, Россия;
ФГБОУ ВО «Сибирский государственный медицинский университет» Минздрава России, Томск, Россия

Уразова О.И.

Сибирский государственный медицинский университет, Томск

Новицкий В.В.

ГБОУ ВПО Сибирский государственный медицинский университет Минздравсоцразвития России

Амришева З.К.

Учреждение РАМН НИИ кардиологии СО РАМН, Томск

Мальцева И.В.

ГБОУ ВПО Сибирский государственный медицинский университет Минздравсоцразвития России

Емельянова Т.В.

НИИ кардиологии СО РАМН, Томск

Сапрыкина Э.В.

ГБОУ ВПО Сибирский государственный медицинский университет Минздравсоцразвития России

Антиоксидантный потенциал эритроцитов и плазмы крови у больных ишемической болезнью сердца с умеренным и выраженным гемолизом после операций с искусственным крово­обращением

Авторы:

Чумакова С.П., Шипулин В.М., Уразова О.И., Новицкий В.В., Амришева З.К., Мальцева И.В., Емельянова Т.В., Сапрыкина Э.В.

Подробнее об авторах

Просмотров: 561

Загрузок: 12

Как цитировать:

Чумакова С.П., Шипулин В.М., Уразова О.И., Новицкий В.В., Амришева З.К., Мальцева И.В., Емельянова Т.В., Сапрыкина Э.В. Антиоксидантный потенциал эритроцитов и плазмы крови у больных ишемической болезнью сердца с умеренным и выраженным гемолизом после операций с искусственным крово­обращением. Кардиология и сердечно-сосудистая хирургия. 2012;5(6):95‑99.
Chumakova SP, Shipulin VM, Urazova OI, Novitskiĭ VV, Amrisheva ZK, Mal'tseva IV, Emel'ianova TV, Saprykina ÉV. Antioxidant potential of erythrocytes and blood plasma in coronary patients with moderate and marked hemolysis after operations under artificial circulation. Kardiologiya i Serdechno-Sosudistaya Khirurgiya. 2012;5(6):95‑99. (In Russ.)

Рекомендуем статьи по данной теме:
Ана­лиз бли­жай­ших ре­зуль­та­тов ре­вас­ку­ля­ри­за­ции ми­окар­да у боль­ных ста­биль­ной ише­ми­чес­кой бо­лез­нью сер­дца. Кар­ди­оло­гия и сер­деч­но-со­су­дис­тая хи­рур­гия. 2017;(1):28-32
Пер­фу­зи­оло­ги­чес­кое обес­пе­че­ние при опе­ра­ци­ях на сер­дце с ис­кусствен­ным кро­во­об­ра­ще­ни­ем. (Собствен­ный опыт и меж­ду­на­род­ные ре­ко­мен­да­ции по сер­деч­но-со­су­дис­той пер­фу­зии). Кар­ди­оло­гия и сер­деч­но-со­су­дис­тая хи­рур­гия. 2023;(4-1):420-426
Неф­рэк­то­мия с ре­зек­ци­ей и про­те­зи­ро­ва­ни­ем ниж­ней по­лой ве­ны у па­ци­ен­тки в воз­рас­те од­но­го го­да с неф­роб­лас­то­мой ле­вой поч­ки и опу­хо­ле­вым тром­бом ниж­ней по­лой ве­ны и пра­во­го пред­сер­дия. Фле­бо­ло­гия. 2022;(4):296-303
Роль фе­но­за­но­вой кис­ло­ты в ле­че­нии па­ци­ен­тов с эпи­леп­си­ей. Жур­нал нев­ро­ло­гии и пси­хи­ат­рии им. С.С. Кор­са­ко­ва. 2023;(2):151-157
Зна­че­ние мар­ке­ров менстру­аль­ной кро­ви для ди­аг­нос­ти­ки хро­ни­чес­ко­го эн­до­мет­ри­та у па­ци­ен­ток с бес­пло­ди­ем. Рос­сий­ский вес­тник аку­ше­ра-ги­не­ко­ло­га. 2023;(2):19-25
Прак­ти­чес­кие ре­ко­мен­да­ции по уп­рав­ле­нию про­ба­ми с приз­на­ка­ми ге­мо­ли­за в кли­ни­чес­кой би­охи­мии. Ла­бо­ра­тор­ная служ­ба. 2023;(1):40-49
Фак­то­ры рис­ка раз­ви­тия и ме­ха­низ­мы па­то­ге­не­за ге­ни­то­ури­нар­но­го ме­но­па­узаль­но­го син­дро­ма. Рос­сий­ский вес­тник аку­ше­ра-ги­не­ко­ло­га. 2023;(4):44-49
Изу­че­ние вли­яния цит­ра­та же­ле­за «Син­те­зит» при по­ли­ор­ган­ном ме­та­бо­ли­чес­ком син­дро­ме. Про­фи­лак­ти­чес­кая ме­ди­ци­на. 2023;(10):70-76
Под­хо­ды к фар­ма­ко­те­ра­пии со­су­дис­тых уме­рен­ных ког­ни­тив­ных на­ру­ше­ний у па­ци­ен­тов раз­лич­ных воз­рас­тных групп. Жур­нал нев­ро­ло­гии и пси­хи­ат­рии им. С.С. Кор­са­ко­ва. 2023;(10):26-32
Вли­яние этил­ме­тил­гид­рок­си­пи­ри­ди­на сук­ци­на­та и этил­ме­тил­гид­рок­си­пи­ри­ди­на ма­ла­та на из­ме­не­ние ми­то­хон­дри­аль­ной фун­кции в ус­ло­ви­ях фо­каль­ной ише­мии го­лов­но­го моз­га. Жур­нал нев­ро­ло­гии и пси­хи­ат­рии им. С.С. Кор­са­ко­ва. 2023;(11):111-116

Несмотря на очевидный прогресс экстракорпоральных технологий в современной кардиохирургии, приходится констатировать, что развитие внутрисосудистого гемолиза при операциях на остановленном сердце до сих пор является неизбежным следствием применения аппарата искусственного кровообращения (ИК). В качестве основной причины интраоперационного лизиса эритроцитов рассматривается механическое повреждение форменных элементов крови, которое обусловлено турбулентностью ее потока, действием струйных сил, сил гидродинамического удара и поверхностного натяжения, влиянием повышенного давления в насосах аппарата ИК и отрицательного давления в коронарном отсосе [2, 14]. Величина этих гемодинамических показателей во многом определяется характеристиками экстракорпорального контура. Однако нами замечено, что степень послеоперационной гемоглобинемии разко варьирует у различных больных, оперированных с применением идентичного перфузиологического оборудования. Очевидно, помимо механической травмы эритроцитов большое значение имеют и другие факторы реализации их гибели во время ИК. Так, чужеродные поверхности экстракорпорального контура активируют систему комплемента и форменные элементы крови, в которых при этом усиливаются процессы свободнорадикального окисления [13]. Следует отметить, что именно перекисное окисление липидов (ПОЛ) и окислительная модификация белковых структур клеточных мембран являются универсальным механизмом снижения их барьерных свойств, инициирующим деструкцию клеток, в том числе эритроцитов [4, 7]. Между тем интенсивность образования прооксидантов ограничивается системой антиоксидантной защиты (АОЗ) во внутри- и внеклеточном пространстве.

Цель настоящего исследования — изучение ферментативного звена системы АОЗ эритроцитов и общей антиоксидантной активности плазмы крови у кардиохирургических больных с умеренным и выраженным гемолизом после операций с ИК.

Материал и методы

В исследование вошли 58 больных (51 мужчина и 7 женщин) в возрасте от 48 до 69 лет с ишемической болезнью сердца (ИБС), перенесших операцию коронарного шунтирования с использованием ИК. Реваскуляризацию миокарда проводили в условиях нормотермии (36,07±0,18 °С) и кристаллоидной кардиоплегии (кустодиол, Германия). Экстракорпоральную перфузию осуществляли на аппаратах ИК производства «Stokert» (Германия), оснащенных роликовыми насосами, с применением одноразовых мембранных оксигенаторов Quadrox (Швеция). Критериями исключения из исследования считали проведение у пациентов продленного после операции ИК и выполнение сочетанных операций.

В соответствии с обозначенной целью исследование проводили у пациентов двух групп, сформированных в зависимости от концентрации свободного гемоглобина в плазме крови после операции: с умеренным гемолизом (гемоглобинемия менее 40 мг/дл, 40 человек) и с выраженным гемолизом (гемоглобинемия свыше 40 мг/дл, 18 человек). Концентрация свободного гемоглобина в плазме крови 40 мг/дл была выбрана в качестве критерия распределения больных на группы, ввиду того что при гемоглобинемии выше этого уровня наблюдаются клинические проявления внутрисосудистого гемолиза (прежде всего желтуха) [3]. В группах больных оценивали особенности течения ИБС и характер сопутствующей патологии (табл. 1).

В исследовании учитывали длительность ИК и ишемии миокарда, объемную скорость перфузии, парциальное давление кислорода (рО2) в крови (среднее за операцию и максимальное), средние показатели гематокрита и насыщения гемоглобина кислородом (уровень HbО2).

В контрольную группу вошли 12 практически здоровых доноров, сопоставимых с группами больных ИБС по полу и возрасту, не страдающие патологией сердечно-сосудистой системы, а также заболеваниями других систем органов в стадии обострения.

Материалом для лабораторного исследования служила гепаринизированная 50 ед/мл венозная кровь (5 мл). Из цельной крови готовили тонкие мазки, которые суправитально окрашивали 1,2% раствором бриллиантового крезилового синего для подсчета количества ретикулоцитов. В плазме крови определяли концентрацию свободного гемоглобина бензидиновым методом [10] и общую антиоксидантную активность с помощью индикатора 2,6-дихлорфенолиндофенола, рассчитывая затем константу ингибирования по разнице скоростей его окисления в реакционной смеси, содержащей и не содержащей плазму [11]. В реакции с тиобарбитуровой кислотой (ТБК) определяли уровень ТБК-активных продуктов в плазме крови и лизате эритроцитов [5]. Активность каталазы в эритроцитах изучали по скорости разложения перекиси водорода [6], активность супероксиддисмутазы (СОД) — в реакции торможения аутоокисления адреналина [12].

Все исследования проводили двукратно: непосредственно до операции и в постперфузионном периоде через 1 ч после нейтрализации гепарина адекватной дозой протамина сульфата.

Статистическую обработку данных осуществляли с помощью пакета программ Statistica 8.0 и Excel 2007. Для каждой выборки вычисляли среднее арифметическое и ошибку среднего. Проверку гипотезы о равенстве средневыборочных величин проводили с использованием t-критерия Стьюдента для зависимых и независимых выборок и непараметрических критериев Манна—Уитни (для независимых выборок) и Вилкоксона (для зависимых выборок). Различия считали статистически значимыми при р<0,05.

Результаты и обсуждение

В ходе проведенных исследований показано, что общая антиоксидантная активность плазмы крови у больных ИБС независимо от уровня интраоперационного гемолиза не достигала нормы как до хирургического вмешательства, так и после его выполнения (табл. 2).

Дальнейшее снижение показателя в постперфузионном периоде, очевидно, было связано с гемодилюцией и потреблением антиоксидантов во время ИК. Известно, что течение ИБС ассоциировано с активацией свободнорадикальных процессов в организме [9], обусловливающих повышение уровня ТБК-активных продуктов в крови у кардиохирургических больных до операции (см. табл. 2). Усиливающаяся во время ИК гипоксия вследствие централизации кровообращения, реперфузия органов после их длительной ишемии, а также гипероксигенация крови потенцируют процессы липопероксидации [13]. В ишемизированных тканях источником активных форм кислорода служат цепь электронного транспорта митохондрий, аутоокисление убихинона, флавинов и катехоламинов. Кроме того, гипоксия сопровождается активацией протеолитических ферментов и увеличением внеклеточной концентрации кальция, который осуществляет конверсию ксантиндегидрогеназы в ксантиноксидазу. Последняя использует продукты распада аденозинтрифосфата в качестве субстрата для реакции с участием молекулярного кислорода, в ходе которой образуется супероксид-анион [4]. Интенсификация ПОЛ в тканях приводит к вымыванию его метаболитов в кровь, что увеличивает содержания ТБК-активных продуктов в плазме крови у кардиохирургических больных после операции. Между тем концентрация продуктов ПОЛ, как и антиоксидантная активность в плазме крови у больных ИБС с выраженным гемолизом, не отличались от таковых у пациентов с умеренной гемоглобинемией (см. табл. 2).

Оксидантно-антиоксидантный статус эритроцитов в периоперационном периоде у больных ИБС с различной степенью выраженности гемолиза характеризовался высоким содержанием ТБК-активных продуктов, низкой активностью каталазы и, особенно, СОД (см. табл. 2), что соответствует современным представлениям об усилении процессов свободнорадикального окисления и истощении антиоксидантов в эритроцитах при ИБС [9]. Однако выраженность данных расстройств различалась между группами больных. Так, на обоих этапах исследования активность каталазы в эритроцитах у пациентов с выраженным гемолизом была ниже, чем при умеренной гемоглобинемии, и не изменялась в динамике исследования (см. табл. 2).

Активность СОД и уровень ТБК-активных продуктов в эритроцитах возрастали после операции на фоне выраженного гемолиза и не изменялись при умеренном.

Как известно, СОД катализирует дисмутацию супероксид-аниона с образованием перекиси водорода, которая утилизируется каталазой и глутатионпероксидазой [4, 7]. В этой связи неизменно низкая после операции активность каталазы у больных с выраженным гемолизом при увеличении активности СОД означает, что весь избыток перекиси водорода, образуемый СОД, метаболизируется, очевидно, с участием системы глутатиона, которая не справляется с нагрузкой, так как содержание ТБК-активных продуктов в эритроцитах у лиц данной категории после ИК возрастало (см. табл. 2).

Каковы причины различной динамики оксидантно-антиоксидантного баланса эритроцитов и гемоглобинемии у кардиохирургических больных с умеренным и выраженным гемолизом? Одним из основных факторов, определяющих уровень постперфузионной гемоглобинемии, по данным литературы [14], является длительность ИК. Так, длительность экстракорпоральной перфузии у больных с выраженным гемолизом была всего на 30% больше, чем в группе сравнения, в то время как уровень постперфузионной гемоглобинемии отличался почти в 2,5 раза (табл. 3).

Поэтому массивный лизис эритроцитов нельзя объяснить только большей продолжительностью экстракорпоральной перфузии. Наряду с этим можно исключить неравнозначную степень сдвиговой деформации эритроцитов в потоке у больных с различной выраженностью гемолиза, так как гемодинамические характеристики потока крови в аппарате ИК определяются, с одной стороны, особенностями его компонентов (но все больные были оперированы на одинаковом перфузиологическом оборудовании), а с другой — объемной скоростью перфузии, которая также была одинакова у пациентов с умеренным и выраженным гемолизом (см. табл. 3).

Обращало внимание различие по степени оксигенации крови во время ИК. Интересно, что у больных с выраженным гемолизом при меньшем (чем у пациентов с умеренной гемоглобинемией) среднем рО2 в крови за операцию определялись эпизоды его резкого увеличения: максимальный уровень рО2 статистически значимо превышал аналогичный показатель группы сравнения (см. табл. 3). Таким образом, для инициации выраженного гемолиза необходимо лишь кратковременное увеличение оксигенации крови выше порогового уровня (очевидно, рО2 около 200 мм рт.ст.). Этого, видимо, достаточно для повышения активности СОД в эритроцитах во время операции у больных с выраженным гемолизом (см. табл. 2). Известно, что активность СОД меняется в зависимости от парциального давления кислорода, участвуя, таким образом, в адаптации организма к изменениям газового состава крови. В условиях гипероксии ускоряется реакция окисления гемоглобина в метгемоглобин, который затем восстанавливается метгемоглобинредуктазой с образованием большого количества супероксид-аниона [7]. Его усиленная дисмутация с помощью высокоактивной СОД у больных с выраженным гемолизом, несомненно, повышает нагрузку продуктом реакции (перекисью водорода) на каталазу и глутатионпероксидазу. Однако активность каталазы в эритроцитах у больных с выраженным гемолизом существенно ниже, чем у пациентов с умеренной гемоглобинемией, даже накануне операции (см. табл. 2).

Последнее, по всей видимости, обусловлено большей напряженностью эритропоэза у больных с выраженным гемолизом. Так, до операции для обеих групп пациентов был характерен ретикулоцитоз, но в большей степени — для пациентов с выраженным гемолизом, у которых после операции число ретикулоцитов возрастало всего на 35% от исходного, а у больных с умеренным гемолизом — на 69% (см. табл. 2). Поступление этих клеток в кровь во время операции отражает резерв ретикулоцитов в костном мозге, дозревающих после потери ядра оксифильными нормобластами [1]. В сумме оба факта свидетельствуют о большей напряженности эритропоэза до операции у пациентов с выраженной гемоглобинемией, что, вероятно, сокращает время генерации эритрокариоцитов и синтеза белковых молекул, в том числе ферментов АОЗ. Кроме того, с течением времени в эритроцитах, образованных в условиях напряженного эритропоэза, быстро снижается активность глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы [8], обеспечивающей работу глутатионпероксидазы за счет восстановления глутатиона, что предрасполагает к свободнорадикальному повреждению клеток [4, 7].

При анализе характера сопутствующей патологии у пациентов с ИБС становится понятной причина выявленных нарушений эритропоэза. Среди больных с выраженным гемолизом статистически значимо чаще встречались пациенты с заболеваниями органов дыхания (в основном с хронической обструктивной болезнью легких и пневмофиброзом; см. табл. 1). Скорее всего, циркуляторная гипоксия при ИБС у данных лиц сочетается с недостаточной оксигенацией крови. Как известно, механизмом адаптации к гипоксии является повышение уровня 2,3-дифосфоглицерата в эритроцитах, который снижает сродство гемоглобина к кислороду [1]. До операции это имеет компенсаторно-приспособительное значение, облегчая диссоциацию оксигемоглобина в тканях. Во время ИК это же явление, очевидно, становится причиной недостаточного насыщения гемоглобина кислородом, что в условиях гемодилюции недопустимо и вынуждает перфузиологов повышать величину рО2 в крови для достижения 100% уровня оксигемоглобина (см. табл. 3), провоцируя таким образом свободнорадикальное повреждение изначально неполноценных эритроцитов у больных с выраженным гемолизом.

Выводы

1. Развитие выраженного гемолиза (в отличие от умеренного) у больных ИБС, оперированных с ИК, ассоциировано с более низкой активностью каталазы в эритроцитах в периоперационном периоде и увеличением активности СОД в клетках после операции. Окислительно-антиоксидантный баланс плазмы крови не определяет вариабельность постперфузионной гемоглобинемии.

2. Причиной активации СОД в эритроцитах в постперфузионном периоде служит кратковременное резкое повышение рО2 в крови во время ИК, что обусловлено нарушением газотранспортной функции эритроцитов на фоне гипоксии у больных с выраженным гемолизом вследствие наличия у них заболеваний органов дыхания. До операции это определяет бóльшую, чем при умеренном гемолизе, напряженность эритропоэза и продукцию эритроцитов с дефектом системы АОЗ, не способной противостоять высоким значениям рО2 в крови во время ИК.

Подтверждение e-mail

На test@yandex.ru отправлено письмо со ссылкой для подтверждения e-mail. Перейдите по ссылке из письма, чтобы завершить регистрацию на сайте.

Подтверждение e-mail



Мы используем файлы cооkies для улучшения работы сайта. Оставаясь на нашем сайте, вы соглашаетесь с условиями использования файлов cооkies. Чтобы ознакомиться с нашими Положениями о конфиденциальности и об использовании файлов cookie, нажмите здесь.