CC BY
68
Анестезиология, реаниматология и перфузиология
УДК 616.092.4 ВАК 14.01.20
влияние гепарина и протамина сульфата на агрегацию эритроцитов
А.В. Гончарова, Ю.А. Морозов, М.А. Чарная
Российский научный центр хирургии имени академика Б.В. Петровского РАМН, 119991, Москва, Абрикосовский пер., д. 2, [email protected]
Представлены результаты клинико-экспериментального исследования влияния различных доз гепарина и протамина сульфата на процесс эритроцитарной агрегации. Показано, что гепарин даже в высоких концентрациях, которые используют для создания гипокоагуляции во время операций в условиях искусственного кровообращения, не влияет на степень, хотя снижает скорость агрегации красных кровяных телец. Протамина сульфат оказывает более выраженное негативное влияние на процессы эритроцитарной агрегации. Повышение количества вводимого протамина сульфата ведет к увеличению как степени, так и скорости агрегации эритроцитов, что отрицательно сказывается на реологических характеристиках крови. Пролонгированная инфузия протамина сульфата сопровождается дальнейшим усилением процессов агрегации красных кровяных телец. Это ведет к развитию микроцир-куляторных нарушений, которые результируются достоверным увеличением лактатемии в раннем послеоперационном периоде.
Ключевые слова: эритроцитарная агрегация; микроциркуляция; гепарин; протамина сульфат.
influence heparin and protamine sulfate on erythrocyte aggregation
A.V. Goncharova, Yu.A. Morozov, M.A. Charnaya Russian Academia of Medical Science Petrovsky National Research Center of Surgery, 2, Abricosovsky per., 119991, Moscow, Russia, [email protected]
Results of clinic and experimental researches of influence of various heparin and protamine sulfate dozes on erythrocyte aggregation are presented. It is shown, that heparin even in high concentration which use during surgery with cardio-pulmonary bypass, does not influence a degree though reduces speed of erythrocyte aggregation. Protamine sulfate renders more expressed negative influence on erythrocyte aggregation. Increase of quantity entered protamine sulfate conducts to increase as degrees, and speeds of erythrocyte aggregation, that negatively affects on blood rheology. The prolonged infusion protamine sulfate is accompanied by the further strengthening of erythrocyte aggregation. It conducts to development microcirculation infringements and authentic increase blood lactate in the early postoperative period.
Key words: erythrocyte aggregation; microcirculation; heparin; protamine sulfate.
Одним из наиболее важных патогенетических факторов развития тканевой и органной гипоксии при заболеваниях сердечно-сосудистой системы являются расстройства микроциркуляции, которые в свою очередь могут быть обусловлены нарушениями реологических свойств крови [1]. Гемореологичес-кие параметры крови существенным образом зависят от функциональных свойств эритроцитов, к числу которых относятся агрегация и форма красных кровяных клеток. Существенное влияние на эритроци-тарную агрегацию (ЭА) могут оказывать различные лекарственные препараты, а также операции в условиях искусственного кровообращения (ИК) [3, 7].
Так как при кардиохирургических вмешательствах используются средние и высокие дозы гепарина, а также протамина сульфат, целью данной работы явилось изучение влияния дозировок этих препаратов на процесс ЭА.
материал и методы
Экспериментальное исследование. Пробы венозной крови здоровых доноров, стабилизированной 3,8% раствором цитрата натрия в соотношении кровь:цитрат = 9:1, инкубировали с гепарином (контроль 1) в конечной концентрации 5 ЕД/мл (5
мин), протамина сульфатом (контроль 2) в конечной концентрации 0,05 мг/мл (15 мин) и после нейтрализации гепарина протамином сульфатом (опыт) в соотношении гепарин:протамин 1:0,75 (группа 1); 1:1 (группа 2) и 1:2 (группа 3). В качестве контроля 0 использовали пробу цитратной крови. После инкубации эритроциты трижды отмывали забуферен-ным физиологическим раствором (рН=7,34-7,36), приготовляли суспензию клеток в этом же растворе с гематокритом 0,2-0,4% и регистрировали процесс ЭА на агрегометре «Solar 2110» («Solar», Беларусь). В качестве индуктора агрегации применяли раствор адреналина гидрохлорида («Технология Стандарт», Россия) в конечной концентрации 0,01 мкг/мл. Оценивали степень (%) и скорость (%/мин) ЭА.
Клиническое исследование. Процессы ЭА у кардиохирургических пациентов исследовали до операции и после окончания ИК и нейтрализации гепарина протамина сульфатом в соотношении гепарин:протамин = 1:1,5. Запись агрегатограм-мы проводили по приведенной выше методике. В дальнейшем 102 больных (группа П) в течение 2 ч после операции получали пролонгированную ин-фузию 100 мг протамина сульфата со скоростью 50 мг/ч; 320 пациентов составили группу сравнения (группа С). В артериальной крови измеряли концен-
© А.В. Гончарова, Ю.А. Морозов, М.А. Чарная, 2010
Анестезиология, реаниматология и перфузиология
27
трацию лактата (ммоль/л) на приборе «ABL825Flex» («Radiometer», Дания) в начале операции, после нейтрализации гепарина протамином сульфата, при поступлении пациента в отделение реанимации и интенсивной терапии и через 6 и 12 ч.
Данные исследования обработаны непараметрическими методами вариационной статистики с использованием программы «Statistica 6.0». Результаты представлены в виде М±т. Различия считали достоверными при р<0,05.
результаты
Данные экспериментального исследования представлены в таблице. Процессы ЭА в цитратной крови характеризовались достаточно высокой степенью ЭА (76,7±6,6%) на фоне умеренной скорости (23,7±3,2%/мин). Инкубация в течение 5 мин с гепарином (контроль 1) не сопровождалась изменением как степени (р=0,160), так и скорости (р=0,06) ЭА. Однако добавление протамина сульфата приводило к увеличению степени ЭА по сравнению с цитратной (р=0,003) и гепаринизированной кровью (р=0,04). Также отмечалось нарастание скорости ЭА (р<0,01) по сравнению с контролем 0 и 1.
Нейтрализация гепарина протамина сульфатом в соотношении 1:0,75 не влияла на степень, но достоверно снижала скорость ЭА по сравнению с контролем 0. Повышение соотношения гепарин:протамин до 1:1 сопровождалось нарастанием степени и скорости ЭА (р<0,01) по сравнению с группой 1. Дальнейшее увеличение количества протамина сульфата до 1:2 не изменяло степень ЭА (р=0,376) по сравнению с группой 2. Однако при этом выявлено достоверное повышение скорости ЭА по сравнению с группой 1 и 2.
После окончания ИК и нейтрализации гепарина протамина сульфатом в группах П и С степень и скорость ЭА достоверно были выше, чем до операции, но при этом данные показатели между группами значимо не отличались. Через 2 ч после операции степень ЭА в группе П составила 103,9±8,3, группе С - 91,6±12,9% (р=0,001), а скорость ЭА - 33,3±14,3
Процессы эА при инкубации эритроцитов с гепарином и протамином
Группа Степень ЭА, % Скорость ЭА, %/мин
Контроль 0 76,7±6,6 23,7±3,2
Контроль 1 79,1±5,2 21,1±5,9
Контроль 2 83,2±8,0* 29,6±4,7*
Группа 1 76,4±7,6**/*** 16,2±3,3**
Группа 2 85,9±5,5 18,3±3,2
Группа 3 87,8±9,1 26,2±4,5***
Ei
i
го
5 -4 -3 ■ 2 -1 -
0
До Конец 6 ч после 12 ч после
операции операции операции операции
■Группа П
■Группа С
* р<0,05 различия достоверны по сравнению с: контролем 0 и 1; ** группами 2 и 3; *** группой 2
Содержание лактата в артериальной крови у больных групп П и С.
и 27,8±16,6%/мин, соответственно для групп П и С (р=0,003).
Динамика содержания лактата в артериальной крови представлена на рисунке.
До хирургического вмешательства достоверной разницы в уровне лактата артериальной крови между группами П и С не было. В конце операции содержание лактата достоверно увеличивалось как в группе П, так и в группе С по сравнению с исходными величинами, но между группами не отличалось. Через 6 ч после операции концентрация лактата продолжала нарастать, но при этом в группе П она была выше, чем в группе С (р=0,013). Несмотря на снижение уровня лактата в обеих группах через 12 ч после операции по сравнению с предыдущим этапом (р<0,05), в группе П лактатемия была выше, чем в группе С (р=0,011).
обсуждение
Гиперагрегация эритроцитов нарушает нормальную структуру кровотока в микрососудах и приводит к повышению вязкости крови, микроциркуляторному блоку, тканевой гипоксии [6]. Высвобождающиеся в процессе агрегации биологически активные вещества например серотонин, адреналин, гистамин способствуют развитию вазоконстрикции, усилению проницаемости капилляров, что является важным звеном в патогенезе микроциркуляторных изменений [10].
При изучении влияния гепарина на реологические параметры крови M.V. Kameneva и соавт. получили дозозависимое усиление ЭА [11]. При увеличении концентрации гепарина регистрировалось возрастание ЭА на 75%, что сопровождалось ухудшением вязкостных характеристик цельной крови. Результаты нашего исследования не выявили негативного воздействия гепарина на процессы ЭА, что согласуется с данными M. Martinez и соавт. [12]. Эти авторы показали, что как нефракционированный, так и низкомолекулярный гепарины in vitro не только не усиливают ЭА, а, наоборот, отмечается тенденция к ослаблению этого процесса. Результаты эксперимен-
28
Патология кровообращения и кардиохирургия • № 2 • 2010
тальной части нашего исследования продемонстрировали отсутствие влияния гепарина на степень ЭА на фоне снижения ее скорости.
В отличие от гепарина протамина сульфат оказывал дозозависимое негативное воздействие на процессы ЭА. Повышение количества вводимого протамина сульфата вело к возрастанию как степени, так и скорости ЭА, что может отрицательно сказываться на макрореологических свойствах крови. Нарушения гемореологических свойств крови сопровождаются уменьшением скорости и объема кровотока, ростом напряжения сдвига на стенках сосудов, активацией тромбоцитов и клеток эндотелия [4]. Одним из наиболее значимых внутрисосудистых факторов, оказывающих существенное влияние на кровоток, является повышение ЭА [2]. По мнению C. Dupuy-Fons и соавт., это же является одной из основных причин, затрудняющих диффузию кислорода из крови в ткань [9]. В результате развивается гипоксия, характер метаболизма изменяется от аэробного в сторону анаэробного с развитием тканевого метаболического ацидоза [5], что подтверждается выявленным нами увеличением концентрации лактата у больных с повышенной агрегацией эритроцитов на фоне пролонгированной инфузии протамина сульфата в послеоперационном периоде. Полученные данные согласуются с результатами J.F. Brun и соавт., которые установили значимую взаимозависимость между уровнем лактата и агрегацией эритроцитов [8].
Гепарин даже в высоких концентрациях, которые используют для создания гипокоагуляции во время операций в условиях ИК, не влияет на степень, хотя снижает скорость ЭА.
Протамина сульфат оказывает более выраженное негативное влияние на процессы ЭА. Повышение количества вводимого протамина сульфата ведет к увеличению как степени, так и скорости ЭА, что отрицательно сказывается на реологических ха-
рактеристиках крови. Пролонгированная инфузия протамина сульфата сопровождается дальнейшим усилением процессов ЭА. Гиперагрегация красных кровяных телец ведет к развитию микроциркулятор-ных нарушений, которые результируются достоверным увеличением лактатемии в раннем послеоперационном периоде.
список литературы
1. Гуменюк Н.И. // УкраТньский х1мютерапевтичний журнал. 2008. № 1. С. 127-132.
2. Гущин А.Г. // Ярославский педагогический вестник. 2002. № 4 (33). С. 11-18.
3. Зайко Н.Н., Быць Ю.В., Атаман А.В. и др. Патологическая физиология. Киев. Изд-во Логос, 1996. 358 с.
4. Максимова М.Ю., Суслина З.А., Ионова В.Г. // Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 2007. № 12. С. 3-7.
5. Мальцева Л.А., Усенко Л.В., Мосенцев Н.Ф., Мосенцев Н.Н., Волков А.О. Ключевые рекомендации по лечению тяжелого сепсиса и септического шока с вариантами кли-нико-статистической модели PIRO. Днепропетровск, 2004. 58 с.
6. Мчедлишвили Г.И. Микроциркуляция крови. Л.: Наука, 1989. 254 с.
7. Петроченко А.С. Реологические эффекты некоторых применяемых в клинике лекарственных препаратов (адрено-миметиков, ингибиторов фосфодиэстеразы, гормонов и других): автореф. дис ... канд. мед. наук. СПб., 2006. 23 с.
8. Brun J.F., Belhabas H., Granat M. et al. // Clin. Hemorheol. Microcirc. 2002. V. 26 (4). P. 231-239.
9. Dupuy-Fons C., Brun J.F., Pellerin F. et al. // Clin. Hemorheol. 1995. V. 15. P. 191-199.
10. Durussel J.J., Berthault M.F., Guiffant G., Dufaux J. // Acta Physiol. Scand. 1998. V. 163 (1). P. 25-32.
11. Kameneva M.V., Antaki J.F., Watach M.J. et al. // Biorheology. 1994. V. 31 (3). P. 297-304.
12. Martinez M., Vaya A., Lopez-Camacho C. et al. // Clin. Hemorheol. Microcirc. 2000. V. 23 (1). P. 67-70.
Поступила в редакцию 11 февраля 2010 г.
