CC BY
10
ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНЫХ КОНЦЕНТРАЦИЙ КИСЛОРОДА, ПРИМЕНЯЕМЫХ ВО ВРЕМЯ МНОГОКОМПОНЕНТНОЙ ЭНДОТРАХЕАЛЬНОЙ АНЕСТЕЗИИ, НА СТРУКТУРНО-ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ЭРИТРОЦИТОВ
А. В. Марочков2, А. Л. Липницкий2, Н. В. Акулич1
1 УО «Могилевский государственный университет им. А. А. Кулешова» Министерства образования Республики Беларусь, кафедра биологии 2 УЗ «Могилевская областная больница» Министерства здравоохранения Республики Беларусь
Effect of Different Oxygen Concentrations Used During Multicomponent Endotracheal Anesthesia on the Structural and Functional Parameters of Red Blood Cells
A. V. Marochkov2, A. L. Lipnitsky2, N. V. Akulich1
1 Department of Biology, A. A. Kuleshov Mogilev State University, Mogilev, Republic of Belarus 2 Mogilev Regional Hospital, Mogilev
Цель исследования. Изучить влияние различных концентраций кислорода, применяемых во время сбалансированной многокомпонентной эндотрахеальной анестезии на основе севофлурана, на структурно-функциональные параметры эритроцитов. Материал и методы. В проспективное, рандомизированное исследование было включено 20 человек (52,7±16,2 лет), которым выполнялось однотипное хирургическое вмешательство. Пациенты были разделены на две группы в зависимости от используемой интраоперационно концентрации кислорода во вдыхаемой смеси (с FiO2 50% (группа 1) и 21% (группа 2). Проводили морфодифрактометрический анализ эритроцитов пациентов на трех этапах (до начала операции, во время нее и после анестезии). Результаты. В группе, где использовали FiO2 равное 50%, наблюдалась статистически значимая тенденция эритроцитов к макроцитозу (82,4±23,3 фл до начала общей анестезии, по сравнению с 85,1±20,6 фл после анестезии; р=0,02), в сравнении с группой с FiO2 равным 21%, где изменений объема эритроцитов не наблюдалось. Боковое светорассеивание статистически значимо снизилось после анестезии в 1 группе (146,2±17,7 ед. в сравнении с 162,9±23,0 ед. до анестезии (р<0,005) и 156,4±16,3 ед. во время операции (р<0,05). Коэффициент вариации полувысоты бокового светорассеивания эритроцитов также статистически достоверно увеличивался на последнем этапе наблюдения в 1 группе (26,3±3,1 ед. в сравнении с 22,1±5,0 ед. во время операции (р<0,05) и 20,8±3,9 ед. до анестезии (р<0,005). Во второй же группе статистически значимых изменений этих двух признаков не наблюдалось. Заключение. Нами установлено, что во время оперативных вмешательств в условиях гипероксии происходит изменение формы и свойств эритроцитов, что связано, вероятно, с ростом уровня прооксидантов. Ключевые слова: эритроциты, гомеостаз, общая анестезия, гипероксия, мор-фодифрактометрия.
Objective: to study the effect of different concentrations of oxygen on structural and functional parameters of red blood cells during balanced multicomponent sevoflurane-based endotracheal anesthesia. Subjects and methods. The prospective, randomized trial enrolled 20 persons (aged 52.7±16.2 years) who underwent the same surgical procedure. The patients were divided into 2 groups, which differed inintraoperatively used oxygen concentration in the inspired mixture,50% FiO2 (group 1) and 21% FiO2 (Group 2). A morphological difractometric analysis of patients' red blood cells was performed preoperatively, intraoperatively, and after anesthesia. Results. In Group 1, red blood cells demonstrated statistically significant trend towards macrocytosis (82.4±23.3 fl before general anesthesia versus 85.1±20.6 fl after anesthesia; р=0.02); in group 2, there were no statistically significant changes in red blood cell volumes. Lateral light scattering was ignificantly decreased after anesthesia in Group 1 (146.2±17.7 U versus 162.9±23.0 U prior to anesthesia (р<0.005) and 156.4±16.3 U during the surgery (р<0.05)). The coefficient of variation in half-height of lateral light scattering of red blood cells was also significantly increased at the final stage of observation in Group 1 (26.3±3.1 U versus 22.1±5.0 U during surgery, р<0.05 and 20.8±3.9 U before anesthesia, р<0.005). No significant changes in these two indicators were seen in Group 1. Conclusion: changes in shape and patterns of red blood
cells occur intraoperatively under hypoxia, which
--are likely to be associated with the increasing level
of prooxidants. Key words: red blood cells, home-Адрес для к°рресп°нденции (C°rresp°ndence to): ostasis, general anesthesia, hyperoxia, morphologi-
cal difractometry.
Липницкии Артур Леонидович (Lipnitsky A. L.) E-mail: [email protected]
Важнейшей задачей анестезиологического обеспечения хирургических вмешательств является защита пациента путем своевременной и адекватной оценки важнейших гомеостатических констант, и при необходимости — принятие мер для восстановления постоянства внутренней среды. В реанимационно-анестезиологической практике кислород используется достаточно давно, поскольку существующая парадигма предполагает увеличение доставки кислорода при всех типах критических состояний ввиду того, что O2, являясь окислителем питательных веществ, играет ключевую роль в энергетическом обеспечении клеток. Вместе с тем высокая окислительная способность кислорода, инициирующая самопроизвольные, неферментативные реакции образования супероксида O2 и гидроксид-радикала OH*, может привести к нарушению гомеостаза у пациентов, которым проводят оперативное вмешательство.
До настоящего времени нет исчерпывающих представлений о кислородном токсическом пороге, равно как и о предпочтительной концентрации кислорода во время анестезии. Например, в одном из номеров журнала «Анестезиология и реаниматология» (2007 г., №3, Россия) встречается как минимум три статьи, в которых авторы поддерживают во время анестезии напряжение кислорода в артериальной крови (РаО2) от 170 до 225 мм рт. ст. [1, 2], а в одной из работ и до 360 мм рт. ст. [3]. Анестезиологи в экономически развитых странах придерживаются аналогичных представлений о параметрах обеспечения кислородом во время анестезии, (как правило, выше 160 мм рт. ст.) [4].
Существенное влияние на антиоксидантную защиту человека могут оказывать и ингаляционные анестетики, в частности севофлуран, однако этот важный эффект ингаляционных анестетиков в условиях гипероксии совершенно не изучен. Вместе с тем вредное влияние гипероксии на организм широко изучается не только на уровне отдельных клеток и их органелл, но и на тканевом и органном уровне (например, легких) [5—8]. Однако большинство исследований проводится или в лабораторных условиях, или на здоровых добровольцах, или in vitro на культурах различных клеток. Во всех этих случаях имеют место упрощенные ситуации, которые не учитывают факторы, имеющиеся в реальной клинической практике [9, 10].
Первой линией антиоксидантной защиты человека при гипероксии является эритроцит, который имеет
ряд компенсаторных и регуляторных механизмов с участием кислорода. Выяснение роли эритроцитов в про-оксидантно-антиоксидантном гомеостазе может иметь значение как для создания эффективных тестов для определения токсичности O2, так и для оценки индивидуальной резистентности пациента к гипероксии во время проведения оперативных вмешательств.
Таким образом, целью настоящей работы было изучение влияния различных концентраций кислорода, применяемых во время сбалансированной многокомпонентной эндотрахеальной анестезии на основе севофлурана, на структурно-функциональные параметры эритроцитов.
Материал и методы
После разрешения Комитета по этике УЗ «Могилевская областная больница», а также получения письменного информированного согласия от каждого из пациентов, в проспективное рандомизированное исследование было включено 20 человек (4 мужчины и 16 женщин) в возрасте от 18 до 80 лет (в среднем 52,7±16,2 лет) с диагнозом хронический калькулез-ный холецистит, которым в 2010—2011 гг. выполнялось однотипное хирургическое вмешательство (лапароскопическая хо-лецистэктомия).
Критерии включения в исследование: проведение анестезии при плановых оперативных вмешательствах; лица обоего пола; возраст от 18 лет и старше; оценка физического статуса пациентов по ASA I—III класс; пациенты без выраженной патологии легочной системы (отсутствие патологических изменений на рентгенограмме легких). Интраоперационная крово-потеря составляла до 1% ОЦК конкретного пациента.
Пациенты были разделены на две группы в зависимости от используемой интраоперационно концентрации кислорода во вдыхаемой смеси: в 1-й группе представлено 13 пациентов, у которых FiO2 во время анестезии на вдохе было 50%, во 2-й группе объединены 7 пациентов, у которых FiO2 во время анестезии на вдохе было 21%. Основные характеристики пациентов в сформированных группах представлены в табл.1. Также нами была создана группа сравнения, в которой образцы крови из обеих групп (6 пациентов из 1-й группы и 7 — из 2-й группы), взятые методом случайной выборки до начала анестезии, в течение 1 минуты инкубировали с 50 мкМ раствором ^O2 (3% раствор пероксида водорода разводили в буферном растворе (PBS рН 7.4).
Методика анестезии. Премедикацию и вводную анестезию у пациентов всех групп проводили по одинаковой схеме. Пациенты получали внутрь, накануне операции вечером (22.00) и утром в день операции (6.00) по 1 таблетке зопикло-на (7,5 мг) или грандаксина (50 мг). На операционном столе за 10—20 минут до операции внутримышечно вводили 0,5 мг атропина и 10 мг димедрола. Индукция состояла из последовательного введения фентанила, пропофола и дитилина в стандартных расчетных дозах (табл. 2). В первой группе
Таблица 1
Общая характеристика пациентов
Показатели, ед. измерения
Значения показателей в группах
1-я, «=13 (FiO2=50%)
2-я, n=7 (FiO2=21%)
Возраст, лет 53,2±18,0 53,1±15,6 p>0,1*
Пол, муж/жен 2/11 2/5 p>0,1**
Индекс массы тела 28,6±6,5 28,8±2,2 p>0,1*
ASA, I/II/III 1/11/1 0/6/1 p>0,1**
Длительность операции, мин. 43,3±15,1 38,7±9,6 p>0,1*
Длительность анестезии, мин. 56,9±14,8 51,0±8,2 p>0,1*
Примечание. * — для анализа количественных данных использовали критерий Манна-Уитни (Mann-Whitney U-Test). ** — для анализа категориальных данных использовали Хи-квадрат по Пирсону (Pearson Chi-square).
Препараты
Фентанил, мкг/кг/час Пропофол, мг/кг Дитилин, мг/кг Тракриум, мг/кг Севофлуран, об% на выдохе
Таблица 2
Дозы препаратов для индукции и поддержания анестезии
Значение показателей в группах 1-я, п=13 (К02=50%) 2-я, п=7 (К02=21%) р*
5,8±2,5 6,9±2,2 p>0,1
1,8±0,1 1,9±0,1 p>0,1
1,9±0,2 1,8±0,15 p>0,1
0,31±0,04 0,33±0,03 p>0,1
1,15±0,4 1,4±0,3 p>0,05
— для анализа количественных данных использовали критерий Манна-Уитни.
Примечание. *
поддержание анестезии производили ингаляцией севофлурана в дозе 1,15±0,4 об.% на выдохе (0,95±0,2 МАК) в закисно-кис-лородной смеси с FiO2=50% и болюсным введением фентани-ла (в количестве 5,8±2,5 мкг/кг/час). Во второй группе поддержание анестезии производили ингаляцией севофлурана в дозе 1,4±0,3 об.% на выдохе (0,85±0,2 МАК) в воздушной смеси (FiO2=21%) и болюсным введением фентанила (в количестве 6,9±2,2 мкг/кг/час). Мышечную релаксацию во время анестезии поддерживали однократным введением тракриума в дозе 0,3—0,6 мг/кг. ИВЛ во время общей анестезии проводили c использованием аппарата ADU-5 (Datex-Ohmeda, Финляндия) в режиме VCV с циркуляцией по полузакрытому контуру и потоком свежих газов 2 л/мин в 1 группе и потоком воздушной смеси, равным минутной вентиляции легких во 2 группе. В пе-риоперационном периоде с помощью встроенного монитора аппарата ADU-5 проводили регистрацию параметров гемодинамики, оксигенации (пульсоксиметрия), вентиляции, контроль газового состава вдыхаемой и выдыхаемой смеси и электроэнцефалографической энтропии (показатели RE и SE). Регистрацию этих параметров производили в «Протоколе проведения анестезии и мониторинга» с интервалом в 5 минут.
В рамках данного исследования нами анализировались мониторируемые параметры на следующих этапах: 1-й — до начала анестезии (больной на операционном столе); 2-й — через 5 минут после начала операции; 3-й — через 10 минут после начала операции; 4-й — через 20 — 30 мин после начала операции (основной этап операции); 5-й — окончание операции (швы на кожу); 6-й — через 5 минут после экстубации пациента. Забор венозной крови для исследования из локтевой вены проводился на 1, 4 и 6 этапах исследования в объеме 4 мл.
Анализ эритроцитов осуществляли на полуавтоматическом гематологическом анализаторе Abacus (Diatron, Австрия), проточном цитофлуориметре Cell Lab Quanta SC, (Beckman Coulter, США) и микроскопе проходящего света Axiolmager Al (Carl Zeiss, Германия), объектив Plan-Neofluar 100x1.3 Oil с видеокамерой «Axio Cam MrC5» (Carl Zeiss, Германия). После 30-минутного отстаивания цельной крови забирали 1 мкл эритроцитов, которые разбавляли забуферен-ным изотоническим раствором (Iso-Diluent, Beckman Coulter, США), встряхивали на вортексе и через 1—2 минуты анализировали на проточном цитофлуориметре. Исследования проводили при следующих режимах: скорость потока — 7 мкл/мин, лазер — 488 нм, мощность лазера 13 мВт. Скорость анализа составляла 500—600 событий в секунду, концентрация образца составляла 5 000 — 6 000 клеток в миллилитре. В каждой пробе анализировалось 40 000 событий, анализ занимал 70-80 сек. С целью лучшего контроля над безопасностью анестезии на тех же этапах исследования нами контролировалось кислотно-основное состояние и газовый состав крови на газовом анализаторе ABL 800 Flex (Radiometer Medical, Дания) по рекомендациям фирмы производителя.
Статистическую обработку проводили с помощью программы Statistica 7.0. Для оценки распределения применяли критерий Шапиро-Уилка. Данные представлены в виде среднего значения и стандартного отклонения (M±SD) в случае нормального распределения или медианы и квартилей (в группах с отличным от нормального распределения). Для определения значимости различий между средними конкретных групп применялись критерии Манна-Уитни (для независимых выборок)
или Вилкоксона (для зависимых выборок). Для анализа категориальных данных использовали Хи-квадрат по Пирсону.
Результаты и обсуждение
При сравнении двух сформированных групп можно отметить, что они не отличались по полу, возрасту, массе тела пациентов, оценке физического статуса по ASA, длительности и характеру оперативного вмешательства (р>0,1). Дозы препаратов, вводимых на этапе индукции в двух группах статистически значимо не отличались (р>0,1). Также не получено статистически значимых отличий между группами при сравнении доз фентанила и тракриума на этапе поддержания анестезии (р>0,1). Концентрация севофлурана на выдохе была больше во 2 группе по сравнению с 1 группой (р>0,05), что связано с отсутствием в дыхательной смеси закиси азота (табл. 2).
Анализ показателей гемодинамики (систолическое и диастолическое АД, среднее АД и ЧСС) между группами на всех этапах не выявил статистически значимых различий.
Глубина анестезии оценивалась по показателям электроэнцефалографической энтропии — энтропии ответа (RE) и энтропии покоя (SE). Во время поддержания анестезии отмечалось значительное снижение ЭЭГ-активности головного мозга в обеих группах (на этапах 2, 3, 4 отмечено снижение RE до 41—46%, SE до 37—44%), что соответствует адекватной глубине анестезии у пациента.
Сатурация крови, определяемая с помощью пуль-соксиметра (SpO2), до начала анестезии во всех группах не отличалась и составляла 97,7±2,4%. Во время анестезии на всех этапах исследования сатурация крови была в пределах нормы в обеих группах. На основном этапе операции (4 этап) SpO2 в 1 группе (97,9±0,5%) была выше, чем во 2 группе (95,2±1,7 %, р<0,01).
Также, во время анестезии нами контролировался газовый состав венозной крови. На начальном этапе наблюдения отличий по уровню напряжения кислорода и сатурации венозной крови между группами нет. В дальнейшем, на 4 этапе исследования, напряжение венозной крови было выше в 1 группе (97,9±39,9 мм рт. ст. в сравнении с 64,3±17,7 мм рт. ст. во 2 (р=0,02).
В качестве лабораторных маркеров качества анестезии у всех пациентов контролировали уровень лактата и глюкозы в образцах венозной крови. Полученные нами результаты представлены в табл. 3. Уровень глюкозы в крови на 4 этапе статистически достоверно повышался в обеих группах. После окончания операции и экстубации
Динамика уровня глюкозы и лактата во время анестезии Таблица 3
Показатели Группа Значения показателей на этапах проведения анестезии
1-й 4-й 6-й
Глюкоза, ммоль/л 1-я 4,8±1,0 5,6±1,2# 5,6±1,3#
2-я 5,2±0,7 5,8±0,8* ** 5,3±0,9
Лактат, ммоль/л 1-я 2,2±0,8 1,3±0,3# 1,2±0,3#
2-я 2,2±0,3 1,7±0,3*, ** 1,5±0,4**
Примечание. * — статистически значимые отличия между группами на 4 этапе наблюдения (критерий Манна-Уитни, p<0,001); ** — статистически значимые отличия внутри групп между 1 и 4 и 1 и 6 этапами наблюдения (критерий Вилкоксона, p=0,05); # — статистически значимые отличия внутри групп между 1 и 4 и 1 и 6 этапами наблюдения (критерий Вилкоксона (Wilcoxon Matched Pairs Test), p<0,001).
Таблица 4
Динамика объема эритроцитов на этапах исследования
Показатели Группа Значения показателей на этапах проведения анестезии
1-й 4-й 6-й
Средний объем эритроцитов (МСУ, фл) 1-я 82,4±23,3 83,5±22,0 85,1±20,6*
2-я 68,2±16,9** 71,1±17,9** 70,1±13,6**
Ширина эритроцитарной гистограммы
на уровне 20% пика (ЕУ НРСУ, ед.) 1-я 10,6±5,5 9,5±5,1 9,4±2,1
2-я 12,6±2,5** 12,9±4,1** 15,3±8,2**
Примечание. * — статистически значимые отличия внутри групп между 1 и 6 этапами наблюдения (критерий Вилкоксона, р=0,02); ** — статистически значимых отличий между 1 и 2 группами на всех этапах наблюдений получено не было (критерий Манна-Уитни, р>0,05).
пациентов уровень глюкозы уменьшался во 2 группе, однако данное снижение статистически было недостоверно. Уровень лактата у всех пациентов был изначально повышен (2,2±0,6 ммоль/л) и статистически значимо снижался на 4 этапе. Снижение уровня лактата во второй группе, где использовалось И02 на вдохе равное 21%, происходило в меньшей степени, и уровень лактата в этой группе на 4 этапе достоверно был большим (1,3±0,3 ммоль/л в 1 группе в сравнение с 1,7±0,3 ммоль/л во 2 (р<0,001). После окончания анестезии происходило дальнейшее снижение лактата венозной крови, но статистически оно было недостоверно. Таким образом, представленные данные демонстрируют надежный уровень стрессовой защиты пациента от операционной травмы в обеих группах.
Уровень гемоглобина на первом этапе анестезии был в пределах нормы 140,4±11,2 г/л, а затем на 4 этапе достоверно снижался в обеих группах (121,3±15,9 г/л в 1 группе и 127,3±17,5 г/л — во 2 группе (р<0,05,). К 6 этапу наблюдалось дальнейшее достоверное снижение гемоглобина — 128,7±10,5 г/л в 1 группе и 118,0±23,1 г/л во 2 группе (р<0,05, по сравнению с 1 и 4 этапами). Статистически достоверных отличий в уровне гемоглобина между обеими группами на всех этапах выявлено не было. Таким образом, на протяжении всего периода операции наблюдалось снижение уровня гемоглобина в обеих группах в основном за счет гемодилюции (учитывая незначительную кровопотерю).
На следующем этапе исследования нами проведено изучение морфодифрактометрических параметров эритроцитов. В частности, определяли средний объем (МСУ) эритроцитов, проводили измерение ширины эритроцитарной гистограммы на уровне 20% пика кривой, а также боковое светорассеивание эритроцитов (88) с исследованием распределения этого параметра.
Объем эритроцитов до операции (определялся ци-тофлуориметром) находился в пределах нормы в обеих группах, в среднем 77,4±21,9 фемтолитр (фл) и имел большую внутригрупповую вариацию. На следующих этапах наблюдалось увеличение объема эритроцитов до 79,1±21,0 фл на четвертом этапе (р>0,05) и 79,8±19,5 фл — на 6 этапе (р<0,001). В группе, где использовали И02 равное 50%, наблюдалась статистически значимая тенденция эритроцитов к макроцитозу (р=0,02), в сравнении с группой с И02 равным 21%, где статистически значимых изменений объема эритроцитов не наблюдалось (табл. 4). Проводилось измерение ширины эритроцитар-ной гистограммы на уровне 20% пика кривой (НРСУ). По мере протекания анестезии наблюдалась тенденция к увеличению однородности (уменьшение НРСУ) эритро-цитарной популяции в 1 группе (10,6±5,5 ед. на 1 этапе в сравнении с 9,4±2,1 ед. на 6 этапе (р>0,05)), и ее снижению во 2 группе (12,6±2,5 ед. на 1 этапе в сравнении с 15,3±8,2 ед. на 6 этапе (р>0,05).
Далее нами была проведена оценка бокового све-торассеивания эритроцитов, которое является отражением изменения мембраны эритроцитов и структурных перестроек молекулы гемоглобина (в большей степени) и, как следствие, характеризует функцию эритроцитов.
Боковое светорассеивание статистически значимо снизилось после экстубации пациентов в 1 группе (146,2±17,7 ед. в сравнении с 162,9±23,0 ед. на 1 этапе (р<0,005) и 156,4±16,3 ед. на 4 этапе (р<0,05). Во 2 группе пациентов боковое светорассеивание эритроцитов имело также тенденцию к снижению, но статистически значимых отличий не произошло (табл. 5). Коэффициент вариации полувысоты бокового светорассеивания эритроцитов (88 НРСУ) также статистически достоверно увеличивался на последнем этапе наблюдения в 1 группе
Таблица 5
Динамика светорассеивания эритроцитов
Показатели
Группа
Значения показателей на этапах проведения анестезии
1-й 4-й 6-й
Боковое светорассеивание эритроцитов (88, ед.) 1 я 162,9±23,0 156,4±16,3 146,2±17,7***
2- я 142,4±12,4 135,6±18,8 138,0±23,5
Боковое светорассеивание эритроцитов, мода (88Мо, ед.) 1 я 137,5±31,8 137,8±28,6# 123,6±19,0*
2 я 117,8±12,1 102,0±18,9 105,4±27,4
Коэффициент вариации 88, (88 СУ, ед.) 1 я 41,8±19,8 36,4±13,4# 37,8±16,6#
2 я 52,9±11,6 50,3±11,3 47,9±8,9
Коэффициент вариации полувысоты 88, (88 НРСУ, ед.) 1 я 20,8±3,9 22,1±5,0 26,3±3,1***
2 я 28,6±11,2 34,1±16,9 30,8±13,2
Примечание. * — статистически значимые отличия внутри групп между 1 и 4 и 4 и 6 этапами наблюдения (критерий Вилкок-сона, р<0,05). ** — статистически значимые отличия внутри групп между 1 и 6 этапом наблюдения (критерий Вилкоксона, р<0,005). # — статистически значимые отличия между группами (критерий Манна-Уитни, р<0,05).
Таблица 6
Динамика морфодифрактометрических свойств эритроцитов в группе сравнения
Показатели, (ед. измерения)
Значения показателей на этапах исследования исходные после обработки данные Н2О2
л
Средний объем эритроцитов (МСУ, фл) 72,0±13,9 84,9±14,9 р<0,01
Ширина эритроцитарной гистограммы на уровне 20% пика (ЕУ НРСУ, ед.) 14,5±3,7 13,4±6,6 р>0,1
Боковое светорассеивание эритроцитов (88, ед.) 148,8±18,5 148,3±28,4 р>0,1
Боковое светорассеивание эритроцитов, мода (88Мо, ед.) 126,2±17,3 95,2±47,1 р<0,05
Коэффициент вариации 88, (88 СУ, ед.) 45,8±11,8 57,4±27,1 р=0,06
Коэффициент вариации полувысоты 88, (88 НРСУ, ед.) 27,5±8,6 23,1±8,1 р>0,1
Примечание. * — для анализа количественных данных использовали критерий Манна-Уитни.
(26,3±3,1 ед. в сравнении с 22,1±5,0 ед. на 4 этапе (р<0,05) и 20,8±3,9 ед. на 1 этапе (р<0,005). Во второй же группе статистически значимых изменений данного признака не наблюдалось. Снижение коэффициента вариации бокового светорассеивания (88 СУ) на 4 и 6 этапах наблюдения происходило в большей степени в 1 группе (на 4 этапе — 36,4±13,4 ед. в 1 группе в сравнении с 50,3±11,3 ед. во 2 группе (р<0,05); на 6 этапе — 37,8±16,6 ед. в 1 группе в сравнении с 47,9±8,9 ед. во 2 (р<0,05)). Статистически значимые изменения обоих коэффициентов вариации в 1 группе показывают увеличение однородности изменения параметра 88 на 4 и 6 этапах наблюдений.
В группе контроля, где нами проводилось моделирование воздействия свободных радикалов на эритроциты крови, были получены следующие результаты (табл. 6). Объем эритроцитов после обработки перекисью водорода статистически достоверно увеличивается до 84,9±14,9 фл. от исходного 72,0±13,9 (р<0,01). Воздействие Н2О2 на эритроциты приводит к увеличению их однородности (снижение НРСУ) (13,4±6,6 ед. в сравнении с исходным значением 14,5±3,7 ед., р>0,1). Боковое свето-рассеивание эритроцитов после обработки клеток Н2О2 достоверно изменяется по сравнению с исходным уровнем (в среднем на 27,4 (11,0:36,2) ед.). Но в связи с тем, что из-за агрессивности повреждающего фактора изменение светорассеивания эритроцитов происходило как в сторону его увеличения, так и в сторону уменьшения (связано со значительным изменением конфигураций мембраны и гемоглобина), средние значения 88 до и по-
сле воздействия Н2О2 одинаковы. Для сравнения, к 6 этапу наблюдения в 1 группе боковое светорассеивание изменялось на 12,2 (10,2:33,9) ед., а во 2 — на 8,9 (5,5:36,1) ед. Так же статистически достоверно снижалась и мода значений бокового светорассеивания (95,2±47,1 ед. в сравнении с исходным значением 126,2±17,3 ед., р<0,05).
Таким образом, в группе, где использовали И02 равное 50%, после экстубации наблюдалось достоверное увеличение объема эритроцитов (макроцитоз), увеличение однородности эритроцитарной популяции, а также снижение бокового светорассеивания эритроцитов.
Обсуждение
Выбор основного объекта нашего исследования по влиянию гипероксии был обусловлен тем, что эритроциты не содержат ядер и митохондрий, не способны к синтезу белков. Изменение мембраны эритроцита широко исследуется не только при терапии различных критических состояний у пациентов, но и для определения воздействия на организм различных компонентов общей анестезии [11—13]. Известно, что постоянное взаимодействие с кислородом вызывает аутоокисление содержащегося в эритроцитах гемоглобина с образованием супероксид-радикалов О*, а также других активных форм кислорода (АФК), главным образом — перекиси водорода и гидроксил-радикалов. Гипотеза исследования состояла в том, что рост давления кислорода во вдыхаемой смеси может приводить к патологическим окислитель-
ным реакциям, отражением которых является изменение структурно-функциональных параметров эритроцита.
Мы предполагаем, что при проведении оперативных вмешательств в условиях гипероксии эритроциты могут подвергаться повреждающему воздействию АФК при несостоятельности защитных систем клетки. Окислительный стресс индуцирует трансформацию большего числа эритроцитов в патологические их формы с преобладанием сферо-и стоматоцитов, поскольку в работе [14] показано, что изменение бокового светорассеива-ния эритроцитов зависит, в основном, от количества патологически (эхиноцитоз) измененных эритроцитов.
Модель с применением перекиси водорода в качестве контроля мы считаем вполне адекватной, поскольку и при гипероксии, и при применении H2O2, мы получаем наиболее реакционное соединение — гидроксид-радикал OH*, имеющий больший окислительный потенциал, чем анион-радикал.
Таким образом, в группе 1, где оперативное вмешательство сопровождалось гипероксией, наблюдались
Литература
1. Суворов Е.В., Кузьков В.В., Сметкин АА., Саскин В.А., Малышкин ЕА. Применение капнографии на фоне различных режимов ИВЛ при эндоскопической холецистэктомии. Анестезиология и реаниматология. 2007; 3: 38—40.
2. ВолчковВА., Иванов А.Т., МосинИ.В., ГерасинВА., Титова О.Н.,Ли В.Ф., Горохов АА., Шевчуков С.В. Струйная чрескатетерная искусственная вентиляция легких при хирургическом лечении рубцовых стенозов трахеи. Анестезиология и реаниматология. 2007; 3: 45—48.
3. Петрищев Ю.И., Левит А.Л. Выбор температурного режима искусственного кровообращения при протезировании аортального клапана. Анестезиология и реаниматология. 2007; 3: 36—38.
4. Abou-Elenain K. Study of the systemic and pulmonary oxidative stress status during exposure to propofol and sevoflurane anaesthesia during thoracic surgery. Eur.J. Anaesthesiol. 2010; 27 (6): 566—571.
5. CaldwellP.R., Lee W.L., Schildkraut H.S., Archibald E.R. Changes in lung volume, diffusing capacity, and blood gases in men breathing oxygen. J. Appl. Physiol. 1966; 21 (5): 1477—1483.
6. Dolezal V. The effect of long lasting oxygen inhalation upon respiratory parameters in man. Physiol. Bohemoslov. 1962; 11: 149—158.
7. Lodato R.F. Oxygen toxicity. Crit. Care Clin. 1990; 6 (3): 749—765.
8. D'Agostino D.P., Olson J.E., Dean J.B. Acute hyperoxia increases lipid peroxidation and induces plasma membrane blebbing in human U87 glioblastoma cells. Neuroscience. 2009; 159 (3): 1011 — 1022.
9. Jackson R.M. Oxygen therapy and toxicity. In: Ayres S.M., Grenvik A. (eds.). Textbook of Critical Care. 3rd ed. Philadelphia: WB Saunders; 1995: 784—789.
10. Folz RJ. Oxygen toxicity. In: Crystal R.G., West J.B., Weibel E.R., Barnes P.J. (eds.). The Lung. Scientific Foundations. 2nd ed. Philadelphia: Lippincott-Raven; 1997: 2713—2722.
11. Алексеева П.Ю., Мороз В.В., Васильев В.Ю., Казиев Г.Р., Козлова Е.К., Черныш А.М., Богушевич М.С., Козлов А.П., Близнюк У.А. Воздействие анестезиологических препаратов на мембрану эритроцитов. Общая реаниматология. 2007; 3 (5): 134—138.
12. Мороз В.В., Новодержкина И.С., Кирсанова А.К., Черныш А.М., Козлова Е.К., Александрин В.В., Близнюк У.А., Борщеговская П.Ю. Изменения ультраструктуры поверхности мембран эритроцитов после кровопотери и их коррекция лазерным облучением. Общая реаниматология. 2010; 6 (2): 5—9.
13. Мороз В.В., Новодержкина И.С., Кирсанова А.К., Черныш А.М., Козлова Е.К., Гудкова О.Е, Сергунова ВА., Федорова М.С. Нарушения наноструктуры мембран эритроцитов при острой кровопотере и их коррекция перфторуглеродной эмульсией. Общая реаниматология. 2011; 7 (2): 5—9.
14. Bukowska B., Zatorska A. The prehemolitycal changesin human erythrocytes treated with 2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D). Cur. Top. Biophys. 2003; 27: 11 — 15.
References
1. Suborov E.V., Kuzkov V.V., Smetkin AA., Saskin VA., Malyshkin E.A. Primenenie kapnografii na fone razlichnykh rezhimov IVL pri endoskopicheskoi kholetsistektomii. [Use of capnography during dif-
схожие с группой контроля изменения морфодифрак-тометрических характеристик эритроцитов: статистически достоверная тенденция к макроцитозу, снижение анизоцитоза и изменение бокового светорассеивания.
Выводы
1. Использование гипероксии во время ингаляционной анестезии севофлураном приводит не только к изменению газового и кислотно-основного состояния венозной крови, но и к изменению структурно-функциональных свойств эритроцитов.
2. Сходство в реакции эритроцитов на гиперок-сию in vivo при проведении ингаляционной анестезии севофлураном и на H2O2 in vitro позволяет высказать предположение о преимущественном влиянии на красные кровяные тельца кислорода и его реакционных производных.
ferent ventilation modes at endoscopic cholescystectomy]. Anesteziologiya i Reanimatologiya. 2007; 3: 38—40. [In Russ.]
2. Volchkov V.A., Ivanov A.T., Mosin I.V., Gerasin V.A., Titova O.N., Li V.F., Gorokhov A.A., Shevchukov S.V. Struinaya chreskateternaya iskustven-naya ventilyatsiya legkikh pri khirurgicheskom lechenii rubtsovykh stenozov trakhei. [Jet transcatheter artificial ventilation in the surgical treatment of tracheal scarring stenoses]. Anesteziologiya i Reanimatologiya. 2007; 3: 45—48. [In Russ.]
3. Petrishchev Yu.I., Levit A.L. Vybor temperaturnogo rezhima iskustvennogo krovoobrashcheniya pri protezirovanii aortalnogo kla-pana. [Choice of a temperature extracorporeal circulation regimen during prosthetic aortic valve replacement]. Anesteziologiya i Reanimatologiya. 2007; 3: 36—38. [In Russ.]
4. Abou-Elenain K. Study of the systemic and pulmonary oxidative stress status during exposure to propofol and sevoflurane anaesthesia during thoracic surgery. Eur. J. Anaesthesiol. 2010; 27 (6): 566—571.
5. Caldwell P.R., Lee W.L., Schildkraut H.S., Archibald E.R. Changes in lung volume, diffusing capacity, and blood gases in men breathing oxygen. J. Appl. Physiol. 1966; 21 (5): 1477—1483.
6. Dolezal V. The effect of long lasting oxygen inhalation upon respiratory parameters in man. Physiol. Bohemoslov. 1962; 11: 149—158.
7. Lodato R.F. Oxygen toxicity. Crit. Care Clin. 1990; 6 (3): 749—765.
8. D'Agostino D.P., Olson J.E., Dean J.B. Acute hyperoxia increases lipid peroxidation and induces plasma membrane blebbing in human U87 glioblastoma cells. Neuroscience. 2009; 159 (3): 1011 — 1022.
9. Jackson R.M. Oxygen therapy and toxicity. In: Ayres S.M., Grenvik A. (eds.). Textbook of Critical Care. 3rd ed. Philadelphia: WB Saunders; 1995: 784—789.
10. Folz RJ. Oxygen toxicity. In: Crystal R.G., West J.B., Weibel E.R., Barnes P.J. (eds.). The Lung. Scientific Foundations. 2nd ed. Philadelphia: Lippincott-Raven; 1997: 2713—2722.
11. Alekseyeva P.Yu., Moroz V.V., Vasilyev V.Yu., Kaziyev G.R., Kozlova E.K., Chernysh A.M., BogushevichM.S., Kozlov A.P., Bliznyuk U.A. Vozdeistvie anesteziologicheskikh preparatov na membranu eritrotsitov. [Effect of anesthetics on red blood cell membranes]. Obshchaya Reanimatologiya. 2007; 3 (5): 134—138. [In Russ.]
12. Moroz V.V., Novoderzhkina I.S., Kirsanova A.K., Chernysh A.M., Kozlova E.K., Aleksandrin V.V., Bliznyuk U.A., Borshchegovskaya P.Yu. Izmeneniya ultra-struktury poverkhnosti membran eritrotsitov posle krovopoteri i ikh kor-rektsiya lazernym oblucheniem. [Changes in the surface of red blood cell membranes after blood loss and their correction with laser irradiation]. Obshchaya Reanimatologiya. 2010; 6 (2): 5—9. [In Russ.]
13. Moroz V.V., Novoderzhkina I.S., Kirsanova A.K., Chernysh A.M., Kozlova E.K., Gudkova O.E., Sergunova VA., Fedorova M.S. Narusheniya nanostruktury membran eritrotsitov pri ostroi krovopotere i ikh korrektsiya perftoruglerodnoi emulsiei. [Impairments in the nanostructure of red blood cell membranes in acute blood loss and their correction with perfluorocar-bon emulsion]. Obshchaya Reanimatologiya. 2011; 7 (2): 5—9. [In Russ.]
14. Bukowska B., Zatorska A. The prehemolitycal changesin human erythrocytes treated with 2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D). Cur. Top. Biophys. 2003; 27: 11—15.
Поступила 14.11.12
