CC BY
16
ПАТОЛОГИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ
УДК 616-092.11 Оригинальная статья
ЕОЫ: ЕЫМУХи
ОСОБЕННОСТИ ДИНАМИКИ ФРАКЦИЙ ГЕМОГЛОБИНОВ КРОВИ У ПАЦИЕНТОВ ПЕРИОДОВ НОВОРОЖДЕННОСТИ И ГРУДНОГО ВОЗРАСТА
И. В. Гэраськин В. А. Трофимов
О. В. Военное
Н. В. Гераськина В. А. Гэраськин —
FEATURES OF THE DYNAMICS OF BLOOD HEMOGLOBIN FRACTIONS IN PATIENTS OF THE NEWBORN AND INFANCY PERIODS
I. V. Geraskin — V.A. Trofimov
O. V. Voennov
N. V. Geraskina
V.A. Geraskin
Дата поступления — 22.03.2022 г. Дата принятия в печать — 29.08.2022 г.
Для цитирования: Гераськин И.В., Трофимов В. А., Военное О.В., Гераськина Н.В., Гераськин В. А. Особенности динамики фракций гемоглобинов крови у пациентов периодов новорожденности и грудного возраста. Саратовский научно-медицинский журнал 2022; 18 (3): 394-398. EDN: ELNYXU.
определение динамики уровней фракций гемоглобинов крови и изменения их сродства к кислороду при патологии новорожденных и детей первых месяцев жизни. В группу обследования включены клинические данные 204 пациентов неантологических и педиатрических отделений. Выполнены 635 исследований изменений показателей типов гемоглобинов крови и проанализировано 125 соотношений фетального гемоглобина (FHbF) с величинами парциального давления кислорода при 50% оксигенации крови (р50). Исследована динамика замещения гемоглобинов крови с учетом зависимости от возраста, сроков геста-ции, степени тяжести заболеваний и интенсивности проводимой оксигенотерапии. Данные получены при анализе историй болезней в реанимационных, педиатрических отделениях — на этапах лечебно-диагностического процесса. При сравнении показателей в группе недоношенных детей отмечается высокий уровень FHbF — 74,8% и сравнительно низкий уровень р50—21,2 mm Hg. Данное сочетание формирует увеличение сродства гемоглобина к кислороду и усиление высвобождения кислорода в участках тканевой гипоксии и ацидоза. При патологии у новорожденных детей формирование кислородного статуса крови и его доставки к тканям происходит в условиях постоянной изменчивости состава гемоглобинов — в отличие от статичных показателей у детей грудного возраста.
Ключевые слова: фетальный гемоглобин, фракция метгемоглобина, новорожденный, недоношенность, парциальное давление кислорода.
For citation: Geraskin IV, Trofimov VA, Voennov OV, Geraskina NV, Geraskin VA. Features of the dynamics of blood hemoglobin fractions in patients of the newborn and infancy periods. Saratov Journal of Medical Scientific Research 2022; 18 (3): 394-398. EDN: ELNYXU.
to determine the dynamics of the levels of blood hemoglobin fractions and changes in their affinity for oxygen in the pathology of newborns and infants, the first months of life. . The examination group
included clinical data of 204 neonatal patients of neonatology and pediatric departments. 635 studies of changes in indicators of blood hemoglobin types were performed and 125 ratios of fetal hemoglobin (FHbF) with oxygen partial pressure values at 50% blood oxygenation (p50) were analyzed. The dynamics of replacement of blood hemoglobins has been studied, taking into account the dependence on age, gestation period, severity of diseases and intensity of oxygenotherapy. The data were obtained by analyzing medical histories in intensive care, pediatric departments — at the stages of the therapeutic and diagnostic process. When comparing the indicators in the group of prema-
ture infants, there is a high level of FHbF — 74.8% and a relatively low level of p50-21.2 mm Hg. This combination forms an increase in the affinity of hemoglobin to oxygen and an increase in the release of oxygen in areas of tissue hypoxia and acidosis. . In pathology in newborn children, the formation of the oxygen status of blood and
its delivery to tissues occurs under conditions of constant variability in the composition of hemoglobins -in contrast to static indicators in infants.
Keywords: fetal hemoglobin, methemoglobin fraction, newborn, prematurity, oxygen partial pressure.
PATHOPHYSIOLOGY
395
Введение. Процесс эритропоэза у новорожденных не ограничивается только количественным восполнением утраченных клеточных форм эритро-идного ряда, но и воссозданием качественной структуры уникальных по составу гемоглобинов крови. В отличие от взрослых у новорожденных детей преобладает фетальный гемоглобин (FHbF), составляя в организме ребенка при рождении 70% от общего гемоглобина. Он идеально осуществляет эффективную доставку кислорода тканям в условиях низких параметров оксигенации, свойственных для организма плода. После рождения ситуация с доставкой кислорода к тканям с помощью быстро меняющегося спектра гемоглобинов крови претерпевает значительные изменения. В структуре гемоглобинов крови фетальный гемоглобин — HbF, замещаясь на гемоглобин взрослого типа НЬА2, достигает уровня минимальных величин к шестому месяцу жизни. Изменчивость структуры гемоглобинов обусловливает возникновение новых конфигураций кислородной емкости крови [1, 2].
определение динамики уровней фракций гемоглобинов крови и изменения их сродства к кислороду при патологии новорожденных и детей первых месяцев жизни.
Материал и методы. В обследование включены клинические данные 204 пациентов педиатрического профиля, выполнено 635 исследований показателей типов гемоглобинов крови. Результаты получены при анализе историй болезней в педиатрических отделениях — на этапах лечебно-диагностического процесса (табл. 1). Распределение исследований структуры гемоглобина у пациентов неонатологиче-ских отделений проводилось в соответствии с Международной классификации болезней 10-го пересмотра (МКБ-10): отдельные состояния, возникающие в перинатальном периоде (POO — Р96) — 467 исследований; врожденные аномалии, деформации и хромосомные нарушения (Q00 — Q99) — 92 исследования; другие формы заболеваний — 76 исследований.
Распределение количества обследованных пациентов по критериям доношенности и недоношенности: д — доношенные дети ( =131), н — недоношенные дети ( =73). Учитывая выраженную зависимость показателей объемов и концентраций относительно массы тела и объемов циркулирующей крови, в категории недоношенных детей проведено выделение четырех групп исследований: Р-1, Р-2, Р-3, Р-4 (табл. 2).
Возраст после рождения фиксировали в сутках, учитывая высокие скоростные параметры изменений регистрируемых показателей.
В качестве критерия тяжести состояния использовали выраженность гипоксии и объем врачебного вмешательства для достижения компенсации патологического процесса. Первая степень тяжести (1 ст.) — необходимости в дотации кислорода нет (содержание кислорода во вдыхаемой смеси не более 21 %); вторая степень тяжести (2 ст.) — необходима оксигено-терапия; третья степень тяжести (3 ст.) — необходимо проведение искусственной вентиляции легких.
Исследования выполнены анализатором газов крови и оксиметрии Radiometer ABL 800 basic. Проведен анализ следующих показателей: концентрации гемоглобина взрослого — НЬА; фракция метгемогло-бина — FMetHb; фракция фетального гемоглобина—FHbF.
Обработка результатов исследования проведена с помощью статистического анализа Medstatistic и прикладного пакета программ MS Excel с использованием ресурса «Анализ данных». Данные вариационных рядов представлены средним значением ( ) и стандартным отклонением (а). Характер распределения признаков соответствовал нормальному (или распределению Гаусса). Для сравнения выборок использовался параметрический f-критерий Стью-дента. Проводилось сравнение несвязанных совокупностей. Критическим уровнем статистической значимости различий ( ) считался <0,05. Для анализа связи между переменными с номинальной шкалой использовали коэффициент корреляции Пирсона.
Распределение больных по критериям возраста и количеству обследований
Возраст Количество
больных обследований
Новорожденные 204 552
От 28 сут. до 1 года 14 49
От 1 года до 18 лет 13 34
Всего 231 635
Распределение обследованных пациентов по группам в соответствии с категориями недоношенности
Категории недоношенных детей по массе тела Группа Вес при рождении, г
р-1 2000-2500
Низкая масса тела
Р-2 1500-1999
Очень низкая масса тела Р-3 1000-1499
Экстремально низкая масса тела Р-4 Менее 999
Ответственный автор — Гераськин Иван Владимирович
Тел.: +7 (996) 5641523
E-mail: ivan_geraskin19@mail.ru
Saratov Journal of Medical Scientific Research. 2022. Vol. 18, № 3.
НIIIII......
1-е 2-е 3-е 4-7-е 8-14-е 15-21-е 22-28-е 29-60-1
■ Р-4 88,00 75,10 56,33 66,50 42,63
■ Доношен* 78,33 85,83 75,80 75,97 71,20 70,17 68,33 31,00
Р-1 85,00 72,00 78,00 85,67 79,63 88,00 49,50
■ Р-2 92,00 89,00 80,29 76,33 74,00 45,33 51,00
■ Р-3 89,00 91,00 65,00 46,00
Рис. 1. Динамика РНЬР% у новорожденных и недоношенных детей первых месяцев жизни: " — группа доношенных новорожденных
Результаты. Среди всех обследованных пациентов у 88,3% имелись заболевания перинатального периода и врожденные аномалии развития. Исследования у новорожденных распределены по группам недоношенности и составляют 86,9% от числа всех полученных данных (табл. 2). При анализе динамики ПНЬР в перинатальный период (до 28 сут. жизни) регистрируется отчетливая тенденция к снижению показателей во всех группах доношенных и недоношенных детей (рис. 1).
Определение показателей РНЬР в группах Р-2; Р-3; Р-4, в возрасте 2-7-х сут. жизни, зависело от сроков перевода пациентов из родильных отделений на следующий этап клинической базы и, соответственно, доступности метода обследования. Уменьшение интервала наблюдения в перинатальный период зарегистрировано в группах новорожденных с очень низкой массой тела и с экстремально низкой массой тела и зависело от времени маршрутизации.
К окончанию неонатального периода в группе доношенных детей снижение показателя РНЬР достигало 10%; в группе недоношенных детей Р-1 —снижение РНЬР составило 35,5%; в группе недоношенных детей Р-2 — снижение РНЬР фиксированона уровне 46,7%; в группе недоношенных детей Р-3 — снижение РНЬР было 43%; в группе недоношенных детей Р-4 — снижение РНЬР составило 21,5% (расчет по отношению к исходным величинам РНЬР при поступлении). Зафиксированная устойчивая тенденция динамики гемоглобинов РНЬР и МеШЬ определялась влиянием недоношенности, незрелости, сроками ге-стации. Динамика РНВР (д/с11) в структуре общего НЬ (д/сМ) у пациентов с патологией перинатального периода, при общем уменьшении количественных показателей сохраняла постоянство структуры. На протяжении фетального периода отмечена корреляция показателей снижения уровня как общего гемоглобина крови с 14,4 до 11,1 д/с11, так и структурных гемоглобинов: РНЬР и МеШЬ, =501. При сравнении переменных общего гемоглобина и РНЬР коэффициент корреляции Пирсона составил в группе: д — ( -0,154), Р-1 ( -0,380), Р-2 ( -0,376), Р-3 ( -0,282), Р-4 ( = -0,432). При сравнении переменных общего гемоглобина и Ме1НЬ во всех группах исследования
значения корреляции фиксировались в интервале (-0,257 до +0,062).
В перинатальный период сохраняется высокий уровень фетального гемоглобина сравнительно с уровнем РНЬР у взрослых (норма РНЬР взрослых — 1,5%). К завершению первых 28 суток жизни уровень РНЬР у новорожденных превышал уровень РНЬР взрослых в 30-45 раз (в зависимости от выраженности недоношенности).
Обсуждение. Полученные данные позволяют утверждать, что в организме новорожденного формируется депо гемоглобина с высоким сродством к кислороду. При развитии гипоксии данный тип гемоглобина позволяет осуществить «адресную» доставку и высвобождение кислорода в ткани с наиболее выраженным ацидозом. Эта особенность определена смещением кривой диссоциации фетального гемоглобина влево по сравнению с гемоглобином взрослого [3-5].
При увеличении возраста пациента корреляция между снижением величин общего и структурных гемоглобинов (РНЬР; Ме1НЬ) нарушается. Это вызвано стабилизацией уровня общего НЬ на фоне продолжающегося уменьшения показателей плодного гемоглобина. Уровень РНЬР с 95% при рождении по прошествии первого полугодия жизни снижается до 1-1,5% и соответствует уровню РНЬР взрослого человека [6; 7].
Сохранение структурных соотношений при изменении количества эритроцитов и гемоглобина более характерно для преобладания процессов гемолиза циркулирующих эритроцитов, чем для патологии ге-мопоэза и гемоглобинизации эритроцитов [4].
По результатам анализа полученных данных =579 уровни Ме1НЬ превышали физиологические значения нормы в 22,3% исследований у пациентов неонатального периода и детей грудного возраста. Наибольшие показатели метгемоглобинемии выявлены в 32,4% исследований у доношенных новорожденных (табл. 3). Ме1НЬ является естественным окисленным метаболитом гемоглобина крови и его физиологические значения составляют 0-2% от общего гемоглобина [8].
Увеличение уровня МеШЬ обусловливает смещение влево кривой диссоциации, что повышает сродство гемоглобина к кислороду и снижает кислородно-транспортную функцию крови, так как об-
PATHOPHYSIOLOGY 397
Распределение результатов в группах исследований по критериям метгемоглобинемии (MetHb >2%)
Метгемоглобинемия (MetHb>2%) Количество
исследований положительных результатов, %
Перинатальный период
38-40 38 32,4
36-38 25 21,4
Сроки гестации при рождении, недель 32-36 28-32 11 21 9,4 18,0
<28 22 18,8
Старший возраст, =56 19 33,9
Всего 117 исследований (100%)
разующийся метгемоглобин не способен высвобождать кислород [9].
Зафиксированные в процессе обследования величины Ме1НЬ крови у пациентов перинатального периода сохраняли тенденцию к возрастанию по мере увеличения сроков гестации — с 0,17 д/с11 на 28-й неделе гестации до 0,24 д/с11 на 38-40-й неделях гестации. Данный механизм в перинатальный период может иметь защитно-приспособительное значение, поскольку способствует снижению повреждения тканей избытком кислорода крови при гипероксии.
Уникальность процессов формировании кислородного баланса организма новорожденного зависит от темпов увеличения веса и, как следствие, — увеличения объема циркулирующей крови. У новорожденных объем циркулирующей крови на уровне 90 мл/кг, у взрослых — 70 мл/кг. На фоне увеличения общих показателей объема циркулирующей крови и гемоглобина по мере взросления ребенка происходит снижение концентрации эритроцитов и гемоглобина в децилитре (д/с11). Процесс сопровождается изменением соотношения структурных фракций гемоглоби-нов: РНЬР%, НЬА%, Ме1НЬ%. Для расчетов объемов кислорода и определения кислородной емкости гемо-глобинов в пробах крови использовалась константа Хюфнера (каждый грамм НЬ связывает 1,34 мл 02).
■ КЕГмакс. КЕГ мин.
В графиках отражены параметры повышения содержания гемоглобинов и кислородной емкости гемогло-бинов при увеличении сроков гестации (рис. 2, 3).
У взрослых пациентов, в отличие от новорожденных, показатели кислородно-транспортной системы крови статичны, определяющие компоненты: вес и степень зрелости тканей — не подвержены выраженным колебаниям, состав и соотношение фракции FHbF% и общего гемоглобина крови постоянны [10].
Физиологическая норма р50 у взрослых соответствует 24-28 mmHg, у новорожденных 19-24 mmHg [11]. Проведено 125 исследований соотношений FHbF% и р50 (парциальное давления кислорода при 50% оксигенации крови). Группа обследования без оксигенотерапии состояла из 69 новорожденных в возрасте до 81 дня жизни. В возрасте до 28 суток жизни количество пациентов составило 64, проведено сравнение значений несвязанных совокупностей FHbF% и р50 mmHg — 96, =0,029. В возрасте от 28 до 81 суток жизни (пациентов 5; исследований 29) — закономерности соотношений величин FHbF% и р50 не выявлено. В группе детей с недоношенностью, возраст менее 28 дней жизни, без проводимой оксигенотерапии (пациентов 18; исследований 32) определена зависимость изменений уровней несвязанных совокупностей FHbF% и р50, =0,048.
КЕГ макс. КЕГ мин.
Рис. 2. Кислородная емкость общего гемоглобина (КЕГ д/1_) в группах по срокам гестации
Рис. 3. Кислородная емкость FHbF (КЕГ g/L) в группах по срокам гестации
Saratov Journal of Medical Scientific Research. 2022. Vol. 18, № 3.
При сравнении средних величин показателей в группе недоношенных детей отмечается высокий уровень как FHbF — 74,8% и сравнительно низкий уровень р50—21,2 mmHg (сравнение с нормой взрослых). Сочетание у новорожденного низкого уровня р50, и высоких значений FHbF формирует увеличение сродства гемоглобина к кислороду и, как следствие, усиление высвобождения кислорода в участках тканевой гипоксии и ацидоза с наиболее низкими показателями pH [11].
Низкий уровень р50 у новорожденных детей способствует активации связывания кислорода с гемоглобином в легких. Это свойство влияет на процессы компенсации при наиболее распространенных заболеваниях перинатального периода: респираторный дистресс синдром новорожденных, внутриутробная инфекция и пневмония, синдром массивной меко-ниальной аспирации и аспирационная пневмония, врожденные аномалии развития, отек легких. Увеличение сродства общего гемоглобина к кислороду и возрастание его содержания позволяет организму новорожденного ребенка адаптироваться к частой смене процессов вентиляции: тахипное, брадипное, апное недоношенных.
Заключение. Таким образом, в исследовании было выявлено следующее:
1. При патологии у новорожденных формирование кислородного статуса крови и его доставки к тканям происходит в условиях постоянной изменчивости состава гемоглобинов — в отличие от статичных показателей у взрослых пациентов и детей грудного возраста.
2. Определяющим моментом доставки кислорода в организме новорожденного являются не только абсолютные величины гемоглобина, но и его структура, скорость изменений, соотношение фракций. Чем более выражена недоношенность ребенка и меньше постнатальный возраст, тем менее стабильна динамика изменений гемоглобина и его фракций, транспорт и доставка кислорода.
3. Сочетание у новорожденного низкого уровня р50 и высоких значений FHbF формирует увеличение сродства гемоглобина к кислороду и усиление высвобождения кислорода в участках тканевой гипоксии и ацидоза с наиболее низкими показателями pH.
4. Точные регулятивные триггеры количественных и качественных изменений гемоглобинов крови,
их клиническая значимость недостаточно изучены, что определяет необходимость дальнейших комплексных исследований.
Конфликт интересов отсутствует.
References (Литература)
1. Singer D. [Surviving the lack: natural adaptations in newborns], Z Geburtshilfe Neonatol 2021; 225 (3): 203-15.
2. Barbarani G, Labedz A, Stucchi S, et al. Physiological and aberrant y-globin transcription during development. Front Cell Dev Biol 2021; (9): 640060. DOI: 10.3389/fcell. 2021.640060. PMID: 33869190. PMCID: PMC8047207.
3. Henry ER, Metaferia B, Li Q, et al. Treatment of sickle cell disease by increasing oxygen affinity of hemoglobin. Blood 2021; 138 (13): 1172-81. DOI: 10.1182/blood. 2021012070. PMID: 34197597. PMCID: PMC8570057.
4. Geraskin VA, Potemina TE, Geraskin IV, et al. Pathophysiological justification of the community of neonatal factorsofthe pathogenesis of hemolytic anemia and inflammation. Saratov Journal of Medical Scientific Research 2019; 15 (2): 372-6. Russian (Гераськин В.А., Потемина Т.Е., Герась-кин И. В. и др. Патофизиологическое обоснование общности неонатальных факторов патогенеза гемолитической анемии и воспаления. Саратовский научно-медицинский журнал 2019; 15 (2): 372-6).
5. Pritisanac Е, Urlesberger В, Schwaberger В, Pichler G. Accuracy of pulse oximetry in the presence of fetal hemoglobin —A systematic review. Children (Basel) 2021; 8 (5): 361. DOI: 10.3390/children8050361. PMID: 33946236. PMCID: PMC8145233.
6. Shiffman FDzh. Pathological physiology of blood. Moscow: BINOM, 2019; 448 p. Russian (Шиффман Ф.Дж. Патофизиология крови. М.: БИНОМ, 2019; 448 е.).
7. Chegondi М, Ten I, Totapally В. Dapsone-induced methemoglobinemia in a child with end-stage renal disease: A brief review. Cureus 2018; 10 (4): e2513.
8. Tepaev RF, Vishnevsky VA, Kuzin SA, et al. Methemoglobinemia associated with benzocaine intake (Clinical case). Pediatric Pharmacology 2018; 15 (5): 396-401. Russian (Тепаев РФ., Вишневский В. А., Кузин С. А. и др. Метгемогло-бинемия, ассоциированная с приемом бензокаина (клинический случай). Педиатрическая фармакология 2018; 15 (5): 396-401).
9. Gay HC, Amaral АР. Acquired methemoglobinemia associated with topical lidocaine administration: A case report. Drug Saf Case Rep 2018; 5 (1): 15.
10. Liu N, Xu S, Yao Q, et al. Transcription factor competition at the y-globin promoters controls hemoglobin switching. Nat Genet 2021; (53): 511-20.
11. Seeger C, Higgins C. Laboratory indicators in emergency medicine. Denmark: Radiometer Medical ApS, 2014; p. 51 -6.
УДК 578.834.1:616-005.1 EDN: FOVOJQ
Оригинальная статья
МАРКЕРЫ ВОСПАЛЕНИЯ И КОАГУЛЯЦИИ У ПАЦИЕНТОВ С КРОВОТЕЧЕНИЯМИ В МЯГКИЕ ТКАНИ НА ФОНЕ ТЯЖЕЛОГО ТЕЧЕНИЯ СОУЮ-19
Ш. Р. Джуракулов
Д.Н. Сажное
Н.Б. Тагаев
К. В. Ташлиев
А. Р. Киселев
INFLAMMATION AND COAGULATION MARKERS IN PATIENTS WITH SOFT TISSUE BLEEDING AND SEVERE COVID-19
Sh. R. Dzhurakulov
D. N. Sazhnov
