CC BY
15
1 т л з
И.С. Симутис , Г.А. Бояринов , А.С. Мухин , А.В. Дерюгина ВОЗМОЖНОСТИ ПРЕДТРАНСФУЗИОННОГО
КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ КОНСЕРВИРОВАННЫХ ЭРИТРОЦИТОВ ОЗОНОМ
1ГБУЗ НО «Городская клиническая больница №40», Нижний Новгород, Россия ФГБОУ ВО "Нижегородская государственная медицинская академия" Минздрава России, Нижний Новгород, Россия
3
ФГАОУ ВО "Нижегородский Государственный Университет им. Н.И. Лобачевского", Нижний Новгород, Россия
Цель исследования: разработать методику и изучить клиническую эффективность применения озонированного 0,9% раствора NaCl (ОФР) для предтрансфузионной реабилитации консервированных эритроцитов у больных с кровопотерей язвенной этиологии. В статье представлены экспериментальные данные полученные при разработке оптимальной методики предтрансфузионной обработки ОФР консервированных эритроцитов, а также результат их клинического применения у 63 больных с неварикозными желудочно-кишечными кровотечениями, госпитализированными в состоянии геморрагического шока III ст. Установлено, что предварительная обработка консервированных эритроцитов ОФР приводит к улучшению результатов трансфузионной терапии геморрагического шока: снижает в организме больных выраженность проявлений тканевой гипоксии и активность прооксидантных процессов, повышает активность антиоксидантной системы, улучшает показатели системной гемодинамики и клиническое течение раннего постгеморрагического периода.
Ключевые слова: озон, консервированные эритроциты, желудочно-кишечное кровотечение, гипоксия
The article presents the experimental data obtained in the development of optimal processing techniques pretransfusion ozone preserved erythrocytes and the results of their clinical application in 63 patients with Non-variceal gastrointestinal bleeding, hospitalized in a state of hemorrhagic shock III century. It was found that pretreatment of erythrocytes preserved ODF results in better transfusion therapy for hemorrhagic shock: in the body reduces the severity of the manifestations of patients with tissue hypoxia and prooxidant activity processes, increases the activity of the antioxidant system, improves systemic hemodynamics and clinical course of early hemorrhagic period.
Key words: ozone, preserved red blood cells, gastrointestinal bleeding, hypoxia
Введение. Важной составляющей коррекции патологических эффектов острой кровопотери является восстановление глобулярного объема, а также коррекция ассоциированной с геморрагическим шоком эндогенной интоксикации [4]. Вместе с тем, применение эритроцитной массы особенно значительных сроков хранения, приводит лишь к дополнительному сладжированию и тромбированию микроциркуляторного русла и, вследствие этого, ухудшению газотранспортной функции крови [1,2]. Исследования морфо-функциональных характеристик консервированных эритроцитов выявили необходимость и потенциал их морфо-функциональной реабилитации [3,5,6].
Цель исследования: разработать методику и изучить клиническую эффективность применения озонированного 0,9% раствора NaCl (ОФР) для предтрансфузионной реабилитации консервированных эритроцитов у больных с кровопотерей язвенной этиологии.
Материалы и методы. Объектом исследования на этапе разработки методики in vitro служила стабилизированная гемоконсервантом ЦФДА 1 в соотношении 1:4 эритроцитная масса
крови человека. Эритроцитная масса хранилась при Т=4°С 7, 14, 21 и 30 суток. Донорскую кровь получали на станции переливания крови. В ходе озонирования эритроцитная масса (2 мл), различных сроков хранения смешивалась с озонированным раствором натрия хлорида 0,9% в эквивалентном объеме содержащим различные концентрации озона. Используемые концентрации озона 0,5, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 15 мг/л. Озонирование физиологического раствора производили на установке озонаторной терапевтической автоматической У0ТА-60-01-"Медозон" непосредственно перед смешиванием его с эритроцитной массой. Концентрация озона в озонированном растворе измерялась путем отбора проб во встроенном в прибор измерителе концентраций. Через 1 час экспозиции в полученной эритроцитной взвеси определяли концентрации АТФ и 2,3 дифосфоглицерата.
Оценка результатов применения разработанной методики предтрансфузионной реабилитации консервированной эритроцитной массы проводилось в отделении анестезиологии и реаниматологии ГКБ № 40 г. Нижнего Новгорода. В исследование включено 63 пациента с ЖКК в возрасте от 38 до 70 лет, госпитализированных в ОРиТ с кровопотерей тяжелой степени. Больные были разделены на две группы, сравнимые по физикальным, анамнестическим показателям и исходной тяжести состояния. Исследуемая группа (n = 33) состояла из пациентов, которым, наряду со стандартной интенсивной терапией, проводили по общепринятым показаниям однократную трансфузию эритроцитной массы предварительно смешанную в пропорции 1:1 с озонированным раствором 0,9% NaCl с концентрацией озона 2 мг/л. Контрольная группа (n = 30), включала пациентов, интенсивная терапия которых включала однократную трансфузию консервированной эритроцитной массы предварительно смешанную в пропорции 1:1 с раствором 0,9% NaCl. Сроки хранения трансфузированной эритроцитной массы в группах были сравнимы и варьировали вплоть до 28 суток.
Объем кровопотери оценивался по шоковому индексу Альговера. Исследование системной гемодинамики проводили неинвазивным способом - методом интегральной реографии тела (ИРГТ) по М.И. Тищенко с помощью компьютерного комплекса "Диамант - М" (СПб, Россия). Уровень лактата, показатели кислородтранспортной функции крови и метаболический статус определяли из проб артериальной (a. femoralis) и венозной (v. subclavia) крови газоанализатором GEM PREMIER 4000. Оценку системного влияния полученной эритроцитной взвеси на показатели 2,3-ДФГ и АТФ в суспензии отмытых эритроцитов реципиента исследовали неэнзиматическим методом. Для оценки процессов ПОЛ осуществляли измерение индуцированной железом и перекисью водорода хемилюминисценции сыворотки на приборе БХЛ-06. Концентрацию продукта ПОЛ - малонового диальдегида (МДА) в плазме определяли по реакции с тиобарбитуровой кислотой. (Конюхова В.С., 1989). Были выделены следующие этапы исследования: 1 -й этап - при поступлении, II - через 2 часа после трансфузии, III - через 48 часов после трансфузии, IV - через 72 часа после трансфузии. Полученные результаты обрабатывали при помощи программ Microsoft Excel 2010 и Statistica 6.0. Различия средних величин, признавались достоверными при уровне статистической значимости р < 0,05.
Результаты и их обсуждение. Опубликованные раннее экспериментальные данные по исследованиям in vitro показали, что при смешивании консервированных эритроцитов и ОФР в малых концентрациях улучшается их кислородтранспортная функция, как за счет увеличения концентрации 2,3-дифософоглицерата (2,3ДФГ), так и за счет роста содержания аденозинтрифосфата (АТФ) (Симутис И.С., Бояринов Г.А., 2014). Наиболее оптимальной концентрацией озона в растворе, при одинаковом соотношение объема обрабатываемых эритроцитов и ОФР, является 2 мг/л. При этом соотношение в консервированных эритроцитах регистрируется рост обеих форм неорганического фосфата. Увеличение концентрации озона не приводит к повышению эффективности его действия на метаболизм, так как не всегда сопровождается достоверным увеличением и АТФ, и 2,3ДФГ в клетках, что в свою очередь, объясняется действием озона как на активацию анаэробного гликолиза так и на активацию его бокового пути с увеличением 2,3ДФГ и требует дополнительного учета сроков хранения эритроцитной массы. Использование эритроцитной массы сроком хранения более 30 суток при ее озонировании вызывает истощение энергетических ресурсов клеток.
Разработанная in vitro стратегия предтрансфузионной реабилитации консервированных эритроцитов была применена нами при трансфузии эритроцитной массы у больных с ЖКК. Проведенные исследования продемонстрировали возможность опосредованного влияния обработанных ОФР эритроцитов донора на метаболизм эритроцитов реципиента даже при однократном их переливании. Так, в течение 48 часов после переливания озонированной эритроцитной массы, регистрировался значительный прирост содрежания в них 2,3-дифософоглицерата и аденозинтрифосфата, что в свою очередь закономерно повлияло на выраженность коррекции эритроцит - ассоциированных нарушений системы кислородного транспорта. Наибольшие межгрупповые различия по концентрации 2,3 ДФГ регистрировались в течение первых суток после гемотрансфузии обработанной озоном эритроцитной массы, составляя в среднем 32,5 %. Улучшение энергетической обеспеченности кислородного транспорта в исследуемой группе было стойким и сохранялось вплоть до 72 часов после трансфузии, превышая аналогичный показатель в контрольной группе в среднем на 19,4%. Указанные эффекты были получены исследователями раннее на клинической модели большой аутогемотерапии с озоном и объясняются возможностью опосредованного стимулирующего влияния на метаболизм эритроцита продуктов распада озона - озонидов, а также стимулированной секреции клетками крови других биологически активных веществ.
Значимая антиоксидантная активность озонированной эритроцитной массы (ОЭР) была выявлена при исследовании динамики показателей перекисного окисления липидов (ПОЛ) и антиоксидантной активности (АОА) как в плазме, так и эритроцитах пациентов. В обеих группах больных исходный уровень ПОЛ был повышен. Так, концентрация малонового диальдегида в циркулирующих эритроцитах составляла в среднем в контрольной группе 3,0±0,44 мкмоль/л, а в исследуемой - 3,1±0,48 мкмоль/л. На фоне назначенной интенсивной терапии, коррекции шоковых явлений, улучшения процессов тканевого метаболизма в обеих группах отмечено значимое уменьшение показателя I max, а также концентрации малонового диальдегида (МДА), что свидетельствовало о сокращении концентрации липопероксидов в крови и снижении интенсивности свободнорадикального окисления. Вместе с тем, непосредственно после проведения стандартной трансфузии, нами был зафиксирован рост исходно повышенного I max у пациентов контрольной группы с 29,9±0,27 у.е. до 31,3±0,36 у.е., что демонстрировало пагубное влияние трансфузии эритроцитной массы, особенно длительных сроков хранения, на выраженность эндотоксикоза у больных с геморрагическим шоком, в том числе и за счет увеличения прооксидантного органоповреждающего потенциала. Тогда как применение ОЭР с первых суток корригировало ПОЛ - в частности снижало исходно повышенный уровень I max с 30,4±0,49 у.е. до 28,3±0,19 у.е. В дальнейшем указанные изменения становились более значимыми, что свидетельствовало о стойком антиоксидантном эффекте даже однократной трансфузии ОЭР в рекомендованной дозировке у больных с ЖКК вплоть до 3 -х суток терапии, когда межгрупповая разница по данному показателю составляла в среднем 36,8%. С другой стороны, применение ОЭР сопровождалось более ускоренным (Р<0,05) восстановлением уровня антиоксидантной активности (АОА), что выражалось в значимом межгрупповом и межэтапном росте исходно сниженных показателей начиная со 2 -х суток интенсивной терапии. Так межгрупповые различия по указанным показателям через 48 и 72 часа после гемотрансфузии составили в среднем по S светосумма 41,6% и 28,3%, а по Tg a -15,5% и 18,1% соответственно. Необходимо отметить, что выраженные антиоксидантные свойства озона in vivo, продемонстрированные исследователями раннее, эффективно реализуются в организме при использовании данной методики опосредовано, через однократно обработанные консервированные эритроциты. При предложенной схеме их обработки антиоксидантная активность сохраняется значительное время, что является немаловажным при клинически обоснованной однократной гемотрансфузии.
Применение ОЭР у больных исследуемой группы привело к более быстрой и стойкой, по сравнению со стандартной гемотрансфузией, нормализацией скомпрометированной тяжелой кровопотерей систолической функции левого желудочка уже на третьи сутки интенсивной терапии. Это подтверждается динамикой показателей скоростных и объемных параметров
кровотока. В частности, исходно регистрирующееся на фоне гемотрансфузии незначительное снижение сердечного индекса (СИ) в исследуемой группе с 2,7±0,37 л/мин*м2 до 2,5±0,24 л/мин*м2 непосредственно на после гемотрансфузии сменяется устойчивым ростом показателя через 48 и 72 часа терапии 20,1 % и 31,3 % соответственно. В контрольной группе, напротив, тенденция к снижению СИ после тяжелой кровопотери сохранялась вплоть до 3-х суток интенсивной терапии, при этом снижение данного показателя к третьим суткам достигало 1,8±0,17 л/мин*м2, отражая выраженность гипоксического постгеморрагического повреждения миокарда. Необходимость, а также эффективность антигипоксантной коррекции нарушенного гипоксией метаболизма подчеркивала межгрупповая разница по СИ в данный период, достигающая в среднем 35,8%. Уже со 2-х суток лечения в исследуемой группе увеличивался минутный объем кровообращения (МОК) в среднем на 17,5 %, прежде всего за счет увеличения на фоне применения ОЭР фракции выброса (ФВ).
Исходно, доставка кислорода в представленных группах была снижена относительно должных величин, прежде всего за счет гемодинамических и гемических причин вызванных состоявшейся кровопотерей и составляла 253,9±24,33 мл/мин*м2 и 243,6±23,98 мл/мин*м2 в контрольной и исследуемой группах соответственно. В этой ситуации в группах отмечалось компенсаторное увеличение потребления кислорода превышающее должные показатели в среднем на 27,1%, с повышением коэффициента утилизации (КУО2) до 37,6%. Значимое изменение комплекса показателей кислородотранспортной функции крови у исследованных больных отмечено с 2-х - 3-х суток проводимой терапии, что высоко коррелировало с динамикой показателей ПОЛ - АОА и концентрацией эритроцитарных макроэргов. Так показатель доставки кислорода в исследуемой группе на вторые сутки терапии превышал аналогичный контрольный показатель в среднем на 26,7%, а к третьим суткам возрос до 293,3±23,98 мл/мин*м2 превысив, тем самым исходные значения, в среднем на 17,1%. Необходимо подчеркнуть, что стандартная гемотрансфузия в тоже время не приводила к ожидаемому росту доставки кислорода тканям, а, напротив, усугубляла ее снижение составив в среднем к третьим суткам терапии 143,7±20,18 мл/мин*м2, межгрупповые различия на данном этапе составили в среднем 48,9%. Увеличение доставки кислорода в раннем после шоковом периоде обусловлено компенсаторной реакцией на транзиторный гипоксический эпизод, ассоциированный с кровопотерей. Большая выраженность этой реакции у больных получавших ОЭР, прежде всего за счет оптимизации энергетических процессов как в трансфузируемых, так и в эритроцитах пациента, а также коррекции процессов ПОЛ и АОА, позитивно отразилась на динамике такого важного показателя выраженности тканевой гипоксии, как лактат сыворотки. Существенного и стойкого снижения исходно повышенного уровня лактата до 4,1±0,56 ммоль/л в исследуемой группе удалось добиться уже через сутки проводимой интенсивной терапии, в среднем до 1,3±0,30 ммоль/л. Тогда как, в указанный период, на фоне стандартной гемотрансфузии, наблюдался рост данного показателя в среднем до 5,0±0,47 ммоль/л, а дальнейшее его снижение было существенно замедленно и достигало нормальных величин лишь к третьим суткам интенсивной терапии (1,6±0,26 ммоль/л). Озонированная гемотрансфузия удовлетворительно переносится больными НЯК и тяжелой степенью кровопотери. Реакций, осложнений и побочных эффектов при использовании озонированной эритроцитной массы во время и после трансфузии не отмечалось. При включении в интенсивную терапию ОЭР достоверно сокращалось время пребывания пациентов в ОРИТ с 4,9 до 3,6 суток, уменьшалась частота развития синдрома полиорганной недостаточности (СПОН) с 33,9% до 21,1%.
Выводы. Сравнение результатов трансфузионной терапии по предложенной методике с традиционным подходом показало, что предварительная обработка озоном позволяет достоверно более выражено снизить степень проявлений тканевой гипоксии и улучшить процессы доставки, потребления и утилизации кислорода. Применение озонированной эритроцитной массы повышает активность антиоксидантной системы, оказывает антигипоксантное действие, способствует снижению интенсивности процессов перекисного окисления липидов.
Список литературы:
1. Захаров М.В., Лосицкий В.В., Гуренкова Н.В. с соавт. Влияние срока хранения эритроцитов на их биологические свойства // Детская больница. - 2011. - № 4. - С. 46-50.
2. Мороз В.В., Голубев А.М., Черныш А.М. с соавт. Изменения структуры поверхности мембран эритроцитов при длительном хранении донорской крови / Общая реаниматология. 2012. Т. 8. № 1. С. 5-12.
3. Мороз В.В., Кирсанова А.К., Новодержкина И.С. с соавт. Изменения ультраструктуры поверхности мембран эритроцитов после кровопотери и их коррекция лазерным облучением // Общая реаниматология. - 2010. - № 6 (2). - С. 5-9.
4. Храмых Т.П., Долгих В.Т. Патогенез интоксикации при геморрагической гипотензии // Общая реаниматология. - 2008. - том IV.- № 5.- С. 36-39.
5. Способ предтрансфузионной обработки консервированной эритроцитной массы / Левин Г.Я., Баталова М.И., Соснина Л.Н., Морозова Н.В. № 2157219; Заявл. 99115412/14, 14.07.1999 // Изобретения (Заявки и патенты). - 2000. - № 10. - С. 10.
6. Способ предтрансфузионной обработки консервированной эритроцитной массы / Левин Г.Я., Морозова Н.В. № 2133613; Заявл. 97110440/14, 18.06.1997 // Изобретения (Заявки и патенты). - 1999. - № 7. - С. 27.
