Оценка интенсивности тканевого дыхания в условиях искусственного кровообращения на основании морфологии эритроцитов

Введение. Об интенсивности тканевого дыхания судили на основании не известного ранее факта о том, что форма эритроцитов зависит от степени насыщения их кислородом. Форма эритроцитов обратима и изменяется как после прохождения через легкие (оксигенатор), так и после газообмена в тканях.

Цель исследования – для изучения влияния искусственного кровообращения (ИК) на морфологию эритроцитов определяли интенсивность газообмена в тканях организма больного с помощью морфометрического анализа формы эритроцитов.

Материал и методы. Разработана методика морфометрического анализа эритроцитов in vitro. Кровь больного исследовалась до операции, на 10-й минуте и каждые 30 мин работы аппарата ИК, а также через 12 ч после операции.

Результаты. Отмечено, что кровь, насыщенная кислородом (артериальная) при нормальных условиях газообмена в легких, на 85 % [80–95 %] состоит из «мелковорсистых» эритроцитов (длина ворсинок – 0,3–0,4 мкм), венозная кровь представлена в основном «крупноворсистыми» формами эритроцитов (длина ворсинок – 0,4–1,0 мкм, 70 % [6–80 %]). При попарном сравнении было установлено значимое различие долей «крупноворсистых» эритроцитов в артериальной крови до (15 % [5–20 %]) и после ИК (35 % [20–50 %]). В ходе операции с ИК соотношение напряжения кислорода и углекислого газа в артериальной и венозной крови изменяется, что свидетельствует о сдвигах в кислородной емкости крови. Уменьшение кислородной емкости крови отражает интенсивность тканевого дыхания, с одной стороны, и степень механического повреждения эритроцитов – с другой.

Заключение. Операции на сердце в условиях ИК приводят к выраженным сдвигам соотношения дискоцитов и патологических форм эритроцитов в крови. Угнетение потребления кислорода красной кровью при перфузии свидетельствует об изменении метаболических процессов, формы и резистентности эритроцитов, что позволяет более полно оценить патофизиологические сдвиги, которые возникают в организме в ответ на перфузию. Предложенная методика морфометрического анализа эритроцитов может послужить экспресс-методом анализа красной крови в ходе операций на сердце с использованием ИК, в целях ее своевременной коррекции и восполнения.

1. Идельсон Л. И., Дидковский Н. А., Ермильченко Г. В. Гипохромные анемии. – М.: Медицина, 1975.

2. Меньшиков В. В., Делекторская Л. Н., Золотницкая Р. П. Лабораторные методы исследования в клинике. – М.: Медицина, 1987.

3. Липунова Е. А., Скоркина М. Ю. Физиология крови: моногр. исслед. – Белгород: Изд-во БелГУ, 2007.

4. Эритроциты в норме, патологии и при лазерных воздействиях / И. М. Байбеков, Р. Ш. Мавлян-Ходжаев, А. Г. Эрстекис, С. В. Москвин. – Тверь: Триада, 2008.

5. Уильямс Б., Уилсон К. Методы практической биохимии. – М.: Мир, 1978.

6. Чумакова С. П., Новицкий В. В., Уразова О. И. и др. Механизмы регуляции объема эритроцитов у кардиохирургических больных с умеренным и выраженным гемолизом после операций на остановленном сердце // Бюл. сиб. медицины. – 2012. – Т. 11, № 6. – С. 106–109.

7. Burton NM, Bruce LJ. Modelling the structure of the red cell membrane. Biochem. Cell Biol. 2011;89(2):200–215. Doi: 10.1139/O10-154.

8. Mohandas N, Gallagher PG. Red cell membrane: past, present, and future. Blood. 2008;112:3939–3948. Doi: 10.1182/blood-2008-07-161166.

9. Nalla B, Freedman J, Hare G. Update on blood conservation for cardiac surgery. J. Cardiothorac. Vasc. Anesth. 2012;26:117–133. Doi: 10.1053/j.jvca.2011.07.024.

10. Wilkinson K, Brunskill S, Doree C et al. The clinical effects of red blood cell transfusion: an overview of the randomized controlled trials evidence base. Transfusion Med. Rev. 2011;25:145–152. Doi: 10.1016/j.tmrv.2010.11.006.

11. Zhou X, Zhang C, Wang Y et al. Preoperative acute normovolemic hemodilution for minimizing allogenic blood transfusion: a meta-analysis. Anesth. Analg. 2015;121:1443– 1455. Doi: 10.1213/ane.0000000000001010.

12. Байбеков И. М., Стрижков Н. А. Влияние лазерного облучения крови во время искусственного кровообращения на форму эритроцитов // Лазер. медицина. – 2012. – Т. 16, № 1. – С. 17–21.

13. Трекова Н. А., Соловова Л. Е., Гуськов Д. А. и др. Трансфузионная тактика при операциях на сердце и аорте // Анестезиология и реаниматология. – 2014. – № 3. – С. 3–10.

14. Бокуняева Н. И., Жевелик Ю. С., Золотницкая Р. П. Справочник по клиническим лабораторным методам исследования. – М., 1975.

15. Чумакова С. П., Шипулин В. М., Уразова О. И. и др. Роль неравномерной оксигенации крови и других условий перфузии в патогенезе гемолиза при операциях с искусственным кровообращением // Фундам. и клин. медицина. – 2018. – Т. 3, № 1. – С. 22–29. Doi: 10.23946/2500-0764-2018-3-1-22-29.

16. Barvitenko NN, Adragna NC, Weber RE. Erythrocyte signal transduction pathways, their oxygenation dependence and functional significance. Cell Physiol. Biochem. 2005;15(1–4):1–18. Doi: 10.1159/000083634.

17. Sanders J, Patel S, Cooper J. Red blood storage is associated with length of stay and renal complications after cardiac surgery. Transfusion. 2011;51:2286–2294. Doi: 10.1111/j.1537-2995.2011.03170.x.

18. Watanabe N, Sakota D, Ochuchi K, Takatani S. Deformability of red blood cells and its relation to blood trauma in rotary blood pumps. Artif. Organs. 2007;31(5):352–358. Doi: 10.1111/j.1525-1594.2007.00392.x.