Реологические показатели сыворотки и плазмы крови у пациентов, оперированных на сердце в условиях искусственного кровообращения в пери- и интраоперационном периоде

Проспективное исследование поверхностного натяжения и дилатационной вязкоупругости сыворотки и плазмы крови с использованием методов формы капли и пузырька. Реологически активные маркеры: уровень глюкозы, общего белка, альбумина, мочевины и креатинина.

Рубрика Медицина
Вид статья
Язык русский
Дата добавления 14.02.2022
Размер файла 2,9 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Реологические показатели сыворотки и плазмы крови у пациентов, оперированных на сердце в условиях искусственного кровообращения в пери- и интраоперационном периоде

И.Я. Моисеева

В.В. Потапов

О.К. Зенин

И.В. Кузнецова

Л.С. Дмитриев

Аннотация

вязкоупругость сыворотка плазма кровь

Актуальность и цели. Цель исследования - установить значения показателей поверхностного натяжения и дилатационной вязкоупругости: 1) сыворотки и плазмы крови у пациентов, оперированных на сердце в условиях искусственного кровообращения, в пери- и интраоперационных периодах; 2) сыворотки крови при искусственном кровообращении.

Материалы и методы. У 70 пациентов в возрасте 62,1 ± 0,9 года, оперированных в условиях искусственного кровообращения по поводу ишемической болезни сердца и приобретенной клапанной патологии сердца, проведено проспективное исследование поверхностного натяжения и дилатационной вязкоупругости сыворотки и плазмы крови с использованием методов формы капли и пузырька (тензиометры РАТ-1 и РАТ-2 SINTERFACE Technologies, Германия). Забор крови для исследования производился за 1 ч до операции, на 5 мин искусственного кровообращения, через 12 ч (1-е сут) и на 7-е сут после операции. Из рутинных биохимических показателей крови анализировали реологически активные маркеры: уровень глюкозы, общего белка, альбумина, мочевины и креатинина.

Результаты. На 1-е сут после операции отмечалось статистически значимое увеличение уровней глюкозы, мочевины и креатинина и статистически достоверное снижение уровня общего белка и альбумина. На этом фоне характер изменения показателей поверхностного натяжения и модуля вязкоупругости свидетельствовал о существенном увеличении содержания в сыворотке крови поверхностно-активных веществ. К 7-м сут послеоперационного периода отмечена положительная динамика изучаемых биохимических показателей.

Из реологических показателей можно отметить увеличение модуля при частоте 0,01 Гц при одновременном уменьшении фазового угла. Это свидетельствует об увеличении поверхностной упругости при практически неизменной поверхностной вязкости. Обращают на себя внимание близкие к нулю коэффициенты зависимости дилатационной вязкости от частоты осцилляции. В то же время группа больных во время искусственного кровообращения достоверно выделяется среди других групп пациентов по величине Ьвязк. Это указывает на изменение механизма формирования дилатационной вязкости, вероятно, за счет введения в сосудистое русло больших объемов инфузионных сред за короткое время.

Выводы. Патологические отклонения со стороны влияющих на вязкость крови ее биохимических показателей (глюкозы, мочевины, креатинина и альбумина) сопровождаются значительным изменением параметров поверхностного натяжения и дилатационной вязкоупругости сыворотки и плазмы крови. Однако определяемые биохимические маркеры не являются доминирующими предикторами в изменении рео- и тензиометрических свойств крови.

Ключевые слова: поверхностное натяжение, реология крови, ишемическая болезнь сердца, клапанная патология сердца.

I.Ya. Moiseeva, V.V. Potapov, O.K. Zenin, I.V. Kuznetsova, L.S. Dmitriev

Rheological parameters of serum and plasma of blood in patients operated on heart in the conditions of artificial blood circulation during the per- and intraoperative period

Abstract

Background. Set the values of surface tension and dilatational viscoelasticity:

1) serum and plasma in patients operated on for the heart under cardiopulmonary bypass, in the peri-and intraoperative periods; 2) blood serum during cardiopulmonary bypass.

Materials and methods. In 70 patients with ischemic heart disease, the average age 62,1±0,9, operated on under cardiopulmonary bypass for coronary heart disease and acquired valvular heart disease, the prospective study of surface tension and dilatation viscoelasticity of blood serum and plasma was performed. There were used the methods of drop and bubble form (Tensiometers PAT-1 and РАТ^ SINTER- FACE Technologies, Berlin, Germany).The blood for research was sampled an hour before operation, in the 5th minute of cardiopulmonary bypass, after 12 hours (1-st day) and in 7 days after operation. The rheological active markers (glucose, protein, albumen, urea and creatinine) were choose from routine biochemical parameters to evaluate.

Results. On the 1st day after surgery, there was a statistically significant increase in glucose, urea and creatinine levels and a statistically significant decrease in total protein and albumin. Against this background, the nature of the changes in surface tension and viscoelastic modulus indicated a significant increase in serum surfactants. By the 7th day of the postoperative period, positive dynamics of the studied biochemical parameters was noted. Of the rheological indicators, an increase in the module at a frequency of 0.01 Hz can be noted with a simultaneous decrease in the phase angle. This indicates an increase in surface elasticity with a practically constant surface viscosity. Noteworthy are close to zero coefficients of the dependence of dilatational viscosity on the oscillation frequency. At the same time, the group of patients during cardiopulmonary bypass reliably stands out among other groups of patients in terms of the size bviscosity. This indicates a change in the mechanism of formation of dilatational viscosity, probably due to the introduction of large volumes of infusion media into the vascular bed in a short time.

Conclusion. Pathological changes in biochemical markers which influence blood viscosity (glucose, protein, albumen, urea and creatinine) were accompanied by significant changes in surface tension and dilatation viscoelasticity of serum and plasma blood. The same time these biochemical markers are not the dominant predictors of the changes in blood rheology and viscosity.

Keywords: surface tension, blood rheology, coronary heart disease, valvular heart disease.

Введение

Основные патогенетические факторы тромбообразования (повреждение сосудистой стенки, активация процессов свертывания крови и снижение скорости кровотока) регулярно подвергаются ревизии, в результате чего уточняются представления о конкретных механизмах каждой из составляющих [1]. Своевременная диагностика больных ишемической болезнью сердца (ИБС) и приобретенной клапанной патологией приводит к снижению количества неблагоприятных патологических процессов, в частности атеросклеротического поражения магистральных артерий, относящегося к проявлениям мультифокального атеросклероза. У значительной части таких пациентов в сыворотке крови обнаружен высокий уровень проатерогенных липидов [2], которые являются поверхностно-активными веществами (ПАВ). Можно отметить увеличение исследований межфазных (адсорбционных и реологических) характеристик сыворотки и плазмы крови при различных патологиях [3-6].

Гемодинамические параметры, состав и свойства крови в микрососудах определяют не только характер ее течения, но и силы, управляющие переносом воды и веществ через эндотелий капилляров [7]. Одним из важных факторов, существенным образом влияющих на капиллярное гидростатическое давление и на баланс жидкости между микрососудистым руслом и тканью, является вязкость крови и ее реологические характеристики. К настоящему времени накоплен значительный объем данных, показывающий важную роль изменения реологических свойств крови как в условиях нормы, так и при наличии патологического процесса в организме [8]. Оптимизация текучести крови при воздействии на организм экстремальных условий служит адаптивной реакцией, увеличивающей резервные возможности системы кровообращения и организма в целом. С другой стороны, повышение вязкости крови и ее реологических свойств при патологии приводит к ухудшению ее транспортных возможностей, появлению тканевой гипоксии, метаболическим сдвигам, что в известной степени определяет прогноз и характер течения основного заболевания [9]. Анализ литературных данных показал, что большинство патологических состояний, сопровождающихся значительными нарушениями реологических свойств крови, также сопровождаются существенными сдвигами водного баланса организма.

В составе крови имеются различные поверхностно активные вещества: альбумины, глобулины, фибриноген, креатинин, креатин, глюкозамин, пентозы, липиды, триацилглицерины, фосфолипиды, фосфатидилхолин и десятки других. Поверхностно-активных кислот (лимонная, янтарная, мочевая, молочная, ацетоуксусная и другие) в крови больше 10 видов. Заболевания влияют на химический состав биологических жидкостей, в том числе и на указанные ПАВ. Полный химический анализ крови является сложным и дорогостоящим, тогда как измерение поверхностного натяжения и дилатационной вязко-упругости является интегральной характеристикой крови и других жидкостей [3, 10].

Цель исследования: установить значения показателей поверхностного натяжения и дилатационной вязкоупругости: сыворотки и плазмы крови у пациентов, оперированных на сердце в условиях искусственного кровообращения (ИК) в пери- и интраоперационных периодах; сыворотки крови при ИК.

Материалы и методы. Экспериментальная часть

Экспериментальные исследования поверхностного натяжения и дилатационной вязкоупругости с использованием методов формы капли и пузырька были выполнены с использованием тензиометров PAT-1 и РАТ-2 (SINTERFACE Technologies, Берлин, Германия). Методика детально описана ранее [11]. Капля сыворотки крови или плазмы формировалась на вертикальном капилляре с диаметром канала 1 мм и внешним диаметром 3 мм. Торец капилляра имеет внутренний диаметр равный 2,96 мм. То есть стенки торца капилляра тонкие, что исключает влияние краевого угла смачивания на форму и размер капли. Площадь капли автоматически поддерживалась в процессе эксперимента постоянной, в пределах 34-36 мм2, при любом поверхностном натяжении. Объем сформированной капли равен 24-25 мм3. Объем капли уменьшается в процессе адсорбции вследствие изменения формы капли. Экспериментальные исследования дилатационной реологии сыворотки крови проводились после достижения равновесия, для чего требовалось 2000-2500 с с момента формирования капли.

Дилатационный модуль Е характеризует вязкоупругие свойства поверхностных (межфазных) слоев. Модуль E определяется как отношение изменения поверхностного натяжения раствора у к относительному изменению площади поверхности А:

Эксперименты были выполнены при гармонических осцилляциях площади поверхности капли с амплитудой ±8 % и частотой от 0,5 до 0,005 Гц. Ошибка определения поверхностного натяжения в PAT-2 и PAT-1 составляет 0,1 мН/м. Ошибка определения модуля вязкоупругости в несколько раз больше и приближенно равна 0,1/0,16 = 0,6 мН/м. Для получения реологических параметров в тензиометрах PAT задавали частоту осцилляций, амплитуду и число циклов. Расчет реологических параметров проводился программой, включенной в PAT-2, с использованием преобразования Фурье и моделью, описанной в работе [12].

Дилатационный модуль Е представлен в работах [13, 14] как комплексный показатель, который включает в себя реальную и мнимую компоненты:

где реальная часть Er - модуль упругости, Eг- - мнимая часть, по которой определяется дилатационная вязкость. Выражение (2) можно преобразовать в уравнения для модуля вязкоупругости |Е| и фазового угла ф:

Отметим, что результаты по методу формы капли могут отличаться от реологических показателей для плоской поверхности. Для плоской поверхности при диффузионном механизме адсорбции поверхностно-активного вещества обе компоненты модуля даются уравнениями [13, 14]:

Параметр Ј = л/мд / 2со включает угловую частоту ю и частоту диффузионной релаксации Юд (с) = В ¦ (бГ / бс) 2. Величина Е§ (с) = -бу / б 1п Г - предельная упругость, а параметры с, Г и В - объемная концентрация, адсорбция и коэффициент диффузии. Уравнения (4) можно записать в другом виде:

Здесь |Е| модуль вязко-упругости, а ф - фазовый угол между стрессом (напряжением) (бу) и деформацией (бА). Для сферической капли радиусом Я при адсорбции из объема капли на ее поверхности Йоос получил уравнение, где n2 = 7Ю / В.

Важно отметить, что для использованных в данной работе капель и частот осцилляций результаты расчетов по уравнению (6) лишь на несколько процентов меньше результатов для плоской поверхности, рассчитанных при тех же параметрах по уравнениям (5).

Характеристика клинических групп

Исследование проведено у 70 пациентов в возрасте от 49 до 70 лет (средний возраст 62,1 ± 0,9 года). Мужчин - 42, женщин - 28 человек. По характеру оперативного вмешательства пациенты были разделены на две группы: группа 1 (30 больных) - пациенты с приобретенной патологией клапанного аппарата сердца, которым были выполнены операции по протезированию митрального или аортального клапанов или комбинированные операции по протезированию аортального и митрального клапана механическими протезами; группа 2 (40 больных) - пациенты с ишемической болезнью сердца, которым были выполнены операции по реваскуляризации миокарда (аортокоронарное или аорто-маммарокоронарное шунтирование, от 2 до 4 шунтов).

Для обеспечения искусственного кровообращения применялся аппарат Terumo System I, терморегулирующее устройство Terumo Sams TCM II, оксигенаторы Medtronic Affinity NT. Объем первичного заполнения оксигенатора с магистралями составлял 1300,0 ± 200 мл. Использовали следующие растворы: NaCl 0,9 % - 700,0 ± 100,0 мл, гелофузин (B.Brown) - 500,0 мл, маннит 15 % из расчета 0,5 г/кг (200,0 ± 22 мл), натрия гидрокарбонат 5 % - 100,0 мл, гепарин 7500 ЕД. Добавки в аппарат ИК: альбумин 10 % - 200 мл, калия хлорид 7,5 % - 20,0. До начала искусственного кровообращения перфузат подогревался до температуры 36,0 °С. Оперативные вмешательства с ИК проводили в условиях умеренной гипотермии (33-34 °С). Для остановки сердечной деятельности и профилактики ишемических повреждений миокарда применяли метод холодовой кардиоплегии («Кустодиол», Др. Франц Келер Хеми ГмбХ, Германия). Забор крови для исследования производился за 1 ч до операции, на 5-й мин ИК, через 12 ч после операции (1-е сут.) и на 7-е сут. после операции. Отдельно у 16 пациентов обеих групп была исследована сыворотка крови на 5-й мин после начала ИК.

Группу контроля составили 17 не имеющих хронических заболеваний и активных жалоб человек в возрасте от 50 до 75 лет (средний возраст составил 61 ± 1,0 год), из них мужчин - 12, женщин - 5. Возраст доноров контрольной группы соответствовал возрасту пациентов в исследуемых группах.

Статистическая обработка включала вычисления основных показателей распределения случайных величин. Для получения репрезентативной выборки пользовались методикой определения значимых границ медианы. Если закон распределения величин исследуемых показателей отличался от нормального закона, использовали непараметрические критерии. Анализ выполняли с использованием лицензионных пакетов прикладных статистических программ STATISTICA 5.11, Microsoft EXEL 6.0 и MedStat [15].

Результаты и их обсуждение

На рис. 1, показаны кривые динамического поверхностного натяжения сыворотки крови для здорового добровольца и больного ИБС. Видно, что кривая для больного лежит значительно ниже и равновесие достигается за 1500-2000 с. Поэтому осцилляции площади капли (реологические исследования) производили при времени больше 2000 с.

Рис. 1. Тензиограмма изменение поверхностного натяжения у пациента с ИБС и здорового добровольца

В табл. 1 показаны результаты исследований сыворотки и плазмы крови до операции для двух групп больных. Представлены 6 параметров: у, 100 с - динамическое поверхностное натяжение при времени адсорбции 100 с, равновесное поверхностное натяжение - уда (время адсорбции 2500 с), модуль вязкоупругости |е| при частотах 0,1 и 0,01 Гц и фазовый угол ф при этих частотах осцилляций. Указанные тензиометрические и реологические параметры используются во всех исследованиях физико-химической лаборатории [4-11] и являются наиболее информативными. Как видно, показатели для двух групп больных между собой почти не отличаются. Для сыворотки несколько отличаются значения модуля при частотах 0,1 и 0,01 Гц и фазовый угол при частоте 0,01 Гц, а для плазмы имеет место отличие фазового угла при частоте 0,01 Гц.

Таблица 1. Параметры сыворотки и плазмы перед операцией для больных групп 1 и 2

Параметр

у,100с, мН/м (Me ± т)

уда,

мН/м (Me ± т)

E 0,1 Гц, мН/м (Me ± т)

E 0,01 Гц, мН/м (Me ± т)

ф 0,1 Гц, град (Me ± т)

ф 0,01 Гц, град (Me ± т)

Сыворотка, группа 1, п = 30

43,9 ± 0,3

39 ± 0,6

29,5 ± 2,0

16,3 ± 1,3

20,6 ± 0,7

30,1 ± 0,9

Сыворотка, группа 2, п = 40

44 ± 0,2

39,5 ± 0,5

26,7 ± 2,0

12,7 ± 1,0

19,3 ± 0,8

29,0 ± 1,1

Плазма, группа 1, п = 30

57 ± 0,5

45,4 ± 0,1

45,6 ± 1,6

23,7 ± 1,1

20,5 ± 0,6

39,31 ± 1

Плазма, группа 2, п = 40

56,8 ± 0,7

45,5 ± 0,1

45,9 ± 1,8

22,4 ± 1,3

20,5 ± 0,5

36,3 ± 1,2

Следует отметить существенное отличие динамического и равновесного поверхностных натяжений для сыворотки и плазмы: в случае плазмы оно значительно выше. То есть содержание ПАВ в плазме меньше, чем в сыворотке. В то же время для плазмы значительно выше модули вязкоупругости при исследованных частотах для обеих групп и фазовый угол при частоте 0,01 Гц для группы 1. Последнее говорит о большом значении мнимой компоненты вязкоупругости, т.е. о высокой поверхностной вязкости.

В табл. 2 показаны результаты тензиометрических и реологических исследований сыворотки крови здоровых людей и группы 1 больных до операции и после операции. Представлены те же 6 параметров, что и в табл. 1. Если отличия больных со здоровыми статистически достоверны, то, помимо среднего значения параметра и ошибки среднего, указано значение коэффициента (р) по Стьюденту. Заметим, что значения этого коэффициента по Уилкоксону почти не отличаются от значений по Стьюденту.

Как видно из табл. 2, почти все параметры сыворотки больных (кроме Е при частоте 0,1 и 0,01 Гц) достоверно отличаются от показателей здоровых людей. В табл. 3 показаны аналогичные результаты для сыворотки группы 2 больных.

Таблица 2. Сравнение параметров сыворотки крови больных группы 1 и контрольной группы

у,100с, мН/м (Me '* т)

Со %; 75 %)

уда, мН/м.: (МййЬ пг)

Со "о; /5 "о'

Е 0,1 Гц, мН/м (Д/г.:. ш)

(2о 'V /о °п)

k О.01 Гц, мН/м (.'./г .. т)

(25 %; 75 1)

рОД Гц, град (,\/г : т)

(25 Щ 75 %)

Ф 0,01 ДЗОе град (Л 4ЫЬт)

(25 %; /о %)

Контрольная группа, п = 17

51 : К7 (48 V 51,9)

45,6 ±0,4 (44,2; 46,5)

30,3 ± 0,9 (27,8; 31,3)

15,0 ± 1,1 (13,7; 17,8)

21 : 0,8 (19; 22)

33 ± 1,3 (30; 37)

Больные

до операции, п = 30

43,9 ±,0,3 (43.4; 44,5)

р < 0,001

39 ± 0,6 <37,8; 42,2)

рШ 0,001

29.45 ± ||0 <29,3; 31,7)

16,35 ±1,3 (9.2; 17,85)

20,6 ±0,7 (18; 21,3)

Зп.1г 0.95 <28,9; 31,75) р = 0,039

1 -е сут после операции, п = 30

44,3:± 0,3;

(44; 45,3). р *^0,001

40Д±0,6 (37,7; 42,2) '##11,001

30,45 i 2С, (19,45; 32)3)

16,5 ± 1,1 (10,7; 18,45)

18,7 ±0,7 (17,8; 21,3)

29*1#

(2:51.31,1)

р = 0,00.2

7-е сут после: операции, п = 30

44,4 ± 0,5 <43,8; 45,4) рЩ 0,001

40,0' ±11,7 (37,7; 42,6.)

р #0,001

30,15 12:2 (20,45; 32.7)

17,0 ± 1,2 (10,15; 19,3)

18,4 ±0,9 (17.2. 21,2) р = #044

29,5 ±.0,9 (27,8; 31,3)

р=0,016

Примечание. * р достоверность отличий показателей по отношению к контрольной группе.

Таблица 3. Сравнение параметров сыворотки крови больных группы 2 и контрольной группы *

у, 100с, мі 1 >.г

КMe Шт)

(25 II; 75 %)

чщ мП м (Me ± т)

(25 5% 75%)

Е 0,1 Гц, мН/м (Me : пп (25 %і 75 %)

Е 0,01 Гц, мН/м (Me ± т)

(25 D4Wo)

О 0.1 Гц, град: (Me ± т.) (14^75 Зо)

9 0,01 Гц, град. (Меф т)

(25 “ э: 75 %)

Контрольная группа, п = 17

51 (.0.7 (48; 5 Щ

45,6 ±0,4 (44,2; 46,5)

30,310,9 (27,8; 31,3)

15*1,1 (13,7; 17,8)

21 І 0,8 (19; 22)

ЗЗЙ 1,3 (30; 37)

Больные до операции, п = 40

44 ± 0,2 (43,5; 44,5) р 0,0(11

39,| ±0,5 (38,2; 42,1)

Р 0. і И ! 1

26,7 ± 2,0 (11,9; 30,5)

V - ІДОІП

12.7 ,. l.n

(7,6; 16,4): р = 0,032

19,3 ±0,8 (15,1; 21,4)

29,0 ±-1,1 (21.8; 30,5)

р,<0:001

1 -е сут после операции, п = 40

44,4 ±0,1 (43,8; 44,7)

/¦' «Ј0,001

39,2 ±-0,4 (38; 42,2)

р 0.1101

29,4 ± 2,2 (12,2; 32,7)

16.8 ; 1.1

(7,9; 18,7)

1N.2 : п.7 (14,1; 19,5)

|(Й 0.01:1

27, рь 1,0 (21.6:2(65! р «о. uni

7-е сут после операции, п = 40

44,5 * 0,3. (44,2; 44,9)

р <(0,001

39,2 ±0,5 (38; 42,4)

/,' ЩЦОШ

23,8 # 2,2 (12,5; 32,2)

12,1 *а,2:

(8; 19)

17,5 ±0,8 (14,5; 19,7)

р = 0,002"

28.0 :.1.П

30) рЩ 0,001

Примечание. *р - достоверность отличий показателей по отношению к контрольной группе.

Как видно, аналогично табл. 2, почти все параметры для больных группы 2 (кроме модуля вязкоупругости |Е| при частотах 0,1 и 0,01 Гц) достоверно отличаются от параметров для здоровых людей. Можно отметить очень сильное изменение поверхностного натяжения у больных групп 1 и 2. Как динамическое при 100 с, так и равновесное у у больных меньше, чем у здоровых на 6-7 мН/м. Это говорит о существенном увеличении содержания в крови больных ПАВ.

Был выполнен биохимический анализ следующих компонентов сыворотки крови больных: глюкоза, общий белок, альбумин, мочевина, креатинин (анализатор биохимический фотометрический БиАн (Россия); анализатор-фотометр биохимический В200 (КНР)). Данные представлены в табл. 4 и 5 соответственно.

Таблица 4. Динамика анализируемых биохимических показателей сыворотки крови в группе 1*

Параметр

Глюкоза, ммоль/л (X ± т)

Общ. белок, г/л (X ± т)

Альбумин, г/л (X ± т)

Мочевина, ммоль/л (X ± т)

Креатинин, мкмоль/л (X ± т)

Референсные значения

3,3--5,5

65-85

35-50

3,33-8,32

44-106

Контрольная группа, п = 17

5,47 ± 1,24

74,1 ± 4,7

43,3 ± 3,1

5,01 ± 1,54

73,3 ± 15,9

Больные до операции, п = 30

6,7 ± 0,4

72,9 ± 1,5

40,1 ± 0,9

6,9 ± 0,5

108 ± 4,8

1-е сут после операции, п = 30

8,7 ± 0,4 p = 0,005

59,8 ± 1,0

р < 0,001

34,7 ± 0,8

р < 0,001

10 ± 0,5

р < 0,001

132,2 ± 5,6

р < 0,001

7-е сут после операции, п = 30

6,6 ± 0,4

68,8 ± 2,4 р = 0,017

34,5 ± 1,5 р = 0,003

9,1 ± 1,4 р = 0,004

112,1 ± 11,7 р = 0,004

Примечание. * р - достоверность отличий показателей по отношению к до- операционному периоду.

Из таблиц 4 и 5 видно, что у больных до операции определяется исходно повышенный уровень глюкозы, мочевины и креатинина по сравнению с контрольной группой, что говорит о развитии исходно воспалительной реакции и гипоперфузии почек в результате хронической сердечной недостаточности (ХСН). В процессе лечения отмечается достоверное (р < 0,001) увеличение уровня глюкозы, мочевины и креатинина в результате системного воспалительного ответа в ответ на контур ИК и операционную травму. Процесс ИК приводит к развитию гипоперфузии почек и развитию в раннем послеоперационном периоде почечной дисфункции (уремия), активации стресс-активирующих систем (гипергликемия) и системного воспаления (гипоальбуниемия) через поврежденный системным воспалительным ответом эндотелий. Кроме того, к гипоальбуминемии приводит связанная с кровопотерей и ее восполнением интра- и послеоперационная гемодилюция. К 7-м сут послеоперационного периода в обеих группах отмечается положительная динамика изучаемых биохимических показателей. Однако, несмотря на позитивные тенденции, уровень анализируемых показателей достоверно не достигал предоперационных «нормальных» значений.

Таблица 5. Динамика анализируемых биохимических показателей сыворотки крови в группе 2*

Параметр

Глюкоза, ммоль/л (X ± т)

Общ. белок, г/л

(X ± т)

Альбумин, г/л

(X ± т)

Мочевина, ммоль/л (X ± т)

Креатинин, мкмоль/л (X ± т)

Референсные значения

3,3-5,5

65-85

35-50

3,33-8,32

44-106

Контрольная группа, п = 17

5,47 ± 1,24

74,1 ± 4,7

43,3 ± 3,1

5,01 ± 1,54

73,3 ± 15,9

Больные до операции, п = 40

7,0 ± 0,4

74,75 ± 1,2

40,6 ± 1,2

6,9 ± 0,4

107,6 ± 4,0

1-е сут после операции, п = 40

8,4 ± 0,3

р = 0,008

58,6 ± 1,0

р < 0,001

32,8 ± 0,6

р < 0,001

8,4 ± 0,4

р = 0,001

130,3 ± 5,0

р < 0,001

7-е сут после операции, п = 40

6,5 ± 0,5

63,5 ± 2,8

р < 0,001

33,5 ± 1,2

р = 0,016

9,5 ± 0,8 р = 0,009

111,8 ± 16,7 р = 0,019

Примечание. * р - достоверность отличий показателей по отношению к дооперационному периоду.

Можно указать на значительный рост концентрации мочевины и креатинина в обеих группах, способных увеличить поверхностную активность альбумина и других белков. Известно, что при ИБС и ХСН происходит изменение липидного состава крови (повышение концентрации липопротеинов высокой и низкой плотности, триглицеридов, холестерина), увеличение концентрации иммуноглобулинов G, М и А, глюкозы. Повышается содержание С-реактивного протеина и нарушается баланс цитокинов, что может привести к увеличению содержания в крови больных поверхностно-активных веществ [6, 12].

Возможно, какие-то из указанных компонентов изменяются при ИБС и ХСН и понижают поверхностное натяжение компонентов крови.

Из реологических показателей в табл. 2 можно отметить увеличение модуля при частоте 0,01 Гц при одновременном уменьшении фазового угла. Это свидетельствует об увеличении поверхностной упругости при практически неизменной поверхностной вязкости. Полученные при исследовании сыворотки крови результаты позволят улучшить диагностику больных ИБС и патологических процессов.

Установлено отсутствие влияния операции на последующие изменения параметров для больных групп 1 и 2 и их приближение к значениям для здоровых людей. Вероятно, 7 сут. недостаточно для изменения состава сыворотки крови больных.

Исследования плазмы, аналогичные исследованиям сыворотки, показали, что в группе 1 больных после операции происходит достоверное увеличение модуля и фазового угла при частоте 0,01 Гц и приближение этих значений к значениям для здоровых людей. Эти показатели у больных перед операцией были ниже, чем у здоровых. Например, фазовый угол у здоровых равен 40,2°, у больных до операции он равен 35°, а после операции 39°. Для плазмы группы 2 больных установлено достоверное увеличение после операции динамического поверностного натяжения при 100 с и его приближение к здоровым. Эти результаты, вероятно, могут улучшить лечение ИБС и приобретенных клапанных пороков сердца.

Можно предположить, что снижение поверхностного натяжения (как динамического, так и равновесного) у больных по сравнению со здоровыми в среднем на 5-6 мН/м говорит о существенном приросте ПАВ в сыворотке крови больных, что может рассматриваться как приспособительная адаптационная реакция организма в ответ на развитие ИБС и хронической сердечной недостаточности. Можно предположить, что увеличение количества ПАВ (сурфактантов) приводит к уменьшению трения на границе раздела фаз, в данном случаи сыворотка/эндотелий, что снижает потери энергии на трение между этими фазами и может положительно влиять на снижение гидродинамического сопротивления в системе микроциркуляции при прогрессировании ИБС и ХСН как в группе 1 так и в группе 2.

Значительную особенность имеет поведение сыворотки крови во время ИК. Используя методический подход, описанный в [3, 10], на основании значений Е и ф рассчитывались отдельные модули дилятационной упругости ( Еупр) и вязкости ( Евязк), а также параметры ауПр, авязк, *упр и Ьзязк в уравнениях Еупр = аупр + Ьупр ¦ lg (2пф) и Евязк = авязк + Ьвязк ¦ lg (2пф) .

Рассматривая параметры каждой группы (табл. 6) в комплексе, можно отметить, что практически все тензиометрические и реологические показатели здоровых людей соответствуют параметрам раствора альбумина, включая зависимость дилатационной вязкости от частоты осцилляции, что хорошо согласуется с результатами, приведенными в работе [6].

Результаты исследования тензиометрических и дилатационных вязкоупругих свойств сыворотки крови (табл. 6) у всех групп больных статистически значимо отличаются от контрольной группы. В то же время у 100 с практически не отличается между группами больных даже во время ИК, что говорит, видимо, о наличии низкомолекулярых ПАВ в сыворотке крови больных. Сходная картина наблюдается и для равновесного поверхностного натяжения: статистически неразличимые по этому параметру группы больных достоверно отличаются от контроля.

Обращают на себя внимание близкие к нулю коэффициенты зависимости дилатационной вязкости от частоты осциляции. В то же время группа больных во время ИК достоверно выделяется среди других групп пациентов по величине Ьвязк. Это указывает на изменение механизма формирования дилатационной вязкости, вероятно, за счет введения в сосудистое русло больших объемов инфузионных сред за короткое время.

Заключение

Выполнены экспериментальные исследования поверхностного натяжения и дилатационной вязкоупругости сыворотки и плазмы крови здоровых людей, а также больных ишемической болезнью сердца до и после операции методом формы капли.

Сравнение параметров сыворотки крови больных во время ИК по отношению к контрольной группе, дооперационному периоду и 1-м сут после операции

у, 100с, мН/м

(Мг ± т)

(25 %; 75 %)

yoo, мН/м (Me t m)

(25 %; 75 4)

Зупр, мН/м (Mpt m)

(25 Щ 75"<)

Звязк, мН/м

(Мг - пі) (25МГ75ІІ

bynp, mH/m (Me ± ni)

(25 Щ 75 %)

ЬЕЯЖ, \ill m

(M?'± m)

(25 %; 75 Jo)

Контрольная группа, п = 17

51

(48; 51,і!)

45,6

(44,2; 46,5)

27,2

(26,0; 28,4)

10,4

(9Ц; 11,4)

15,3

ШД/16,0)

1,9

(1,7; 2,7)

Больные до операции, п 16

44,2

(43,9; 44,8)

Pi0;®01

42,1

(42, 42,7)

Pi <0,001

11,6

(10,6; 13,6)

/.'і 40,601

3,4

(2,7; 3,8) p1:40,001

4,9

(4,3; 5,7)

Pl ' n,(!(l |

0,2

( і 1.2. і 1.7)

Pl ДІ.ПОІ

Больные во время ИК, и = ш

44,3

(43,2; 44,6) 40,001

41,7

(40,5; 42,5)

Pi ' O.iinl p2 = 0,033

10,4

(8,7; 13,8)

Pi ' 0.:i')l

2,8

(2.8; 5,7)

Pi 4ifi,ooi

3,2

(2,8; 7,1)

Pi - -l.Onl

0,8

(0,5; .2,5)

Pi ' - II. IK! I

Pi % 0, 00.1.

1 -е сут. после операции, и = Щ

44,2

(44; 45,6)

Pi <0,001

42,3

(42; 43,1);

Pl 4:0,001

11,7

(10,7; 13,3)

Pi-4-0,001

3,0

(2.7; 3,0)

Pit 0,001

4,5

(4,0;: 4,9)

Pi Щооі

0,0

( 11.2; 11.4)

Pi 410,ooi p2 410,001

Примечание. *р! - значимость отличий показателей по отношению к контрольной группе; *'Щ - значимость отличий показателей по отношению к дооперационному периоду.

Получены значения динамического и равновесного поверхностного натяжения, модуля вязкоупругости |Е| при частотах 0,1 и 0,01 Гц и фазового угла ф при этих частотах осцилляций. Полученные результаты показывают достоверное различие некоторых из указанных параметров для больных до и после операции и для здоровых людей. Реологические параметры сыворотки крови здоровых людей практически полностью совпадают с параметрами 10 % раствора альбумина. Величина динамической вязкости сыворотки больных достоверно ниже этого параметра у здоровых людей.

Процедура перевода пациентов на искусственное кровообращение не вызывает изменения динамического и равновесного поверхностного натяжения сыворотки крови, но приводит к увеличению чувствительности модуля дилатационной вязкости к частоте осциляции.

Полученные результаты, вероятно, могут улучшить диагностику и процедуру лечения ишемической болезни сердца и приобретенной клапанной патологии.

Библиографический список

1. Литвицкий, П.Ф. Патофизиология: в 2 т. / П.Ф. Литвицкий. - Москва: ГЭОТАР-Медиа, 2014. - Т. 2. - 794 с.

2. Черняховская, Н.Е. Коррекция микроциркуляции в клинической практике / Н.Е. Черняховская. - Москва: Бином, 2013. - 208 с.

3. Interfacial Rheology of Biological Liquids: Application in Medical Diagnostics and Treatment Monitoring, in “Interfacial Rheology” / V.N. Kazakov, V.M. Knyazevich, O.V. Sinyachenko, V.B. Fainerman, R. Miller // Progress in Colloid and Interface Science / eds. R. Miller and L. Liggieri. - Leiden: Brill Publ, 2009. - Vol. 1. - P. 519566.

4. Krishnan, A. Liquid-vapor interfacial tension of blood plasma, serum and puri-fiedprotein constituents thereof / A. Krishnan, A. Wilson, J. Sturgeon, A. Siedlecki // Biomaterials. - 2005. - Vol. 26. - P. 3445-3453.

5. Dynamic surface tensiometry in medicine / V.N. Kazakov, O.V. Sinyachenko, V.B. Fainerman, U. Pison, R. Miller. - Amsterdam: Elsevier, 2000. - 373 p.

6. Dilation rheology as medical diagnostics of human biological liquids / V.N. Kazakov, D.L. Barkalova, L.A. Levchenko, T.M. Klimenko, V.B. Fainerman, R. Miller // Colloids Surfaces A. - 2011. - Vol. 391. - P. 190-194.

7. Earthing (Grounding) the Human Body Reduces Blood Viscosity-a Major Factor in Cardiovascular Disease / G. Chevalier, T. Stephen, L. James // The journal of alternative and complementary medicine. - 2013. - Vol. 19, № 2. - P. 102-110.

8. Shishehbor, M.H. A Direct Comparisonof Early and Late Outcomes with Three Approaches to Carotid Revascularization and Open Heart Surgery / M.H. Shishehbor, S. Venkatachalam, Z. Sun // J Am CollCardiol. - 2013. - Vol. 62 (21). - P. 1948-1956.

9. Dormandy, J.A. Medical and engineering problems of blood viscosity / J.A. Dormandy // Biomed. Eng. - 1974. - Vol. 9, № 27. - P. 284-291.

10. Dilational rheology of serum albumin and blood serum solutions as studied by oscillating drop tensiometry / V.N. Kazakov, V.B. Fainerman, P.G. Kondratenko, A.F. Elin, O.V. Sinyachenko, R. Miller // Colloids Surfaces B. - 2008. - Vol. 62. - P. 77-82.

11. Fainerman, V.B. Interfacial tensiometry and rheometry of biological liquids in medicine / V.B. Fainerman, D.V. Trukhin, I.I. Zinkovych, R. Miller // Adv. Colloid Interface Sci. - 2018. - Vol. 255. - P. 34-46.

12. Zholob, S.A. Advances in calculation methods for the determination of surface tensions in drop profile analysis tensiometry, in “Bubble and Drop Interfaces” / S.A. Zholob, A.V. Makievski, R. Miller, V.B. Fainerman // Progress in Colloid and Interface Science / eds. R. Miller and L. Liggieri. - Leiden : Brill Publ, 2011. - Vol. 2. - P. 39-60.

13. Zholob, S.A. Optimisation of calculation methods for determination of surface tensions by drop profile analysis tensiometry / S.A. Zholob, A.V. Makievski, R. Miller, V.B. Fainerman // Adv. Colloid Interface Sci. - 2007. - Vol. 134-135. - P. 322-329.

14. Lucassen, J. Dynamic measurements of dilational properties of a liquid interface / J. Lucassen, M. van den Tempel // Chem. Eng. Sci. - 1972. - Vol. 27. - P. 1283-1291.

15. Лях, Ю.Е. Основы компьютерной биостатистики: анализ информации в биологии, медицине и фармации статистическим пакетом MedStat / Ю.Е. Лях, В.Г. Гурьянов, В.Н. Хоменко, О.А. Панченко. - Донецк: Папакица Е.К., 2006. - 214 с.

References

1. Litvitskiy P.F. Patofiziologiya: v 2 t. [Pathophysiology: in 2 volumes]. Moscow: GEOTAR-Media, 2014, vol. 2, 794 p. [In Russian].

2. Chernyakhovskaya N.E. Korrektsiya mikrotsirkulyatsii v klinicheskoy praktike [Correction of microcirculation in clinical practice]. Moscow: Binom, 2013, 208 p. [In Russian].

3. Kazakov V.N., Knyazevich V.M., Sinyachenko O.V., Fainerman V.B., Miller R. Progress in Colloid and Interface Science. Leiden: Brill Publ, 2009, vol. 1, pp. 519-566.

4. Krishnan A., Wilson A., Sturgeon J., Siedlecki A. Biomaterials. 2005, vol. 26, pp. 3445-3453.

5. Kazakov V.N., Sinyachenko O.V., Fainerman V.B., Pison U., Miller R. Dynamic surface tensiometry in medicine. Amsterdam: Elsevier, 2000, 373 p.

6. Kazakov V.N., Barkalova E.L., Levchenko L.A., Klimenko T.M., Fainerman V.B., Miller R. Colloids Surfaces A. 2011, vol. 391, pp. 190-194.

7. Chevalier G., Stephen T., James L. The journal of alternative and complementary medicine. 2013, vol. 19, no. 2, pp. 102-110.

8. Shishehbor M.H., Venkatachalam S., Sun Z.J. Am CollCardiol. 2013, vol. 62 (21), pp. 1948-1956.

9. Dormandy J.A. Biomed. Eng. 1974, vol. 9, no. 27, pp. 284-291.

10. Kazakov V.N., Fainerman V.B., Kondratenko P.G., Elin A.F., Sinyachenko O.V., Miller R. Colloids Surfaces B. 2008, vol. 62, pp. 77-82.

11. Fainerman V.B., Trukhin D.V., Zinkovych I.I., Miller R. Adv. Colloid Interface Sci. 2018, vol. 255, pp. 34-46.

12. Zholob S.A., Makievski A.V., Miller R., Fainerman V.B. Progress in Colloid and Interface Science. Leiden: Brill Publ, 2011, vol. 2, pp. 39-60.

13. Zholob S.A., Makievski A.V., Miller R., Fainerman V.B. Adv. Colloid Interface Sci. 2007, vol. 134-135, pp. 322-329.

14. Lucassen J., van den Tempel M. Chem. Eng. Sci. 1972, vol. 27, pp. 1283-1291.

15. Lyakh Yu.E., Gur'yanov V.G., Khomenko V.N., Panchenko O.A. Osnovy komp'yuternoy biostatistiki: analiz informatsii v biologii, meditsine i farmatsii statis-ticheskim paketom MedStat [Basics of computer biostatistics: analysis of information in biology, medicine and pharmacy with the statistical package MedStat]. Donetsk: Papakitsa E.K., 2006, 214 p. [In Russian].

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

  • Определение глюкозы в крови на анализаторе глюкозы ECO TWENTY. Определение креатинина, мочевины, билирубина в крови на биохимическом анализаторе ROKI. Исследование изменения биохимических показателей крови при беременности. Оценка полученных данных.

    отчет по практике [67,4 K], добавлен 10.02.2011

  • Основные показатели биохимического анализа крови. Гестозы второй половины беременности. Оценка степени их тяжести. Определение и динамика содержания общего белка, мочевины, креатинина, глюкозы, фибриногена и трансаминаз в сыворотке и плазме крови.

    дипломная работа [50,5 K], добавлен 10.11.2015

  • Биохимические и клинические показатели сыворотки крови при заболеваниях почек. Динамика активности трансаминаз; концентрации креатинина, билирубина, электролитов и глюкозы у больных почечной недостаточностью в условиях применения метода гемосорбции.

    дипломная работа [336,1 K], добавлен 03.11.2015

  • Активные формы кислорода и оксидативная модификация макромолекул: польза, вред и защита. Характеристика антиоксидантной системы организма. Неферментативная, ферментативная антиоксидантная система. Антиоксиданты плазмы крови. Определение церулоплазмина.

    курсовая работа [53,3 K], добавлен 21.11.2008

  • Состав плазмы крови, сравнение с составом цитоплазмы. Физиологические регуляторы эритропоэза, виды гемолиза. Функции эритроцитов и эндокринные влияния на эритропоэз. Белки в плазме крови человека. Определение электролитного состава плазмы крови.

    реферат [1,4 M], добавлен 05.06.2010

  • Внутренняя среда организма. Основные функции крови - жидкой ткани, состоящей из плазмы и взвешенных в ней кровяных телец. Значение белков плазмы. Форменные элементы крови. Взаимодействие веществ, приводящее к свертыванию крови. Группы крови, их описание.

    презентация [2,5 M], добавлен 19.04.2016

  • Значение онкотического давления плазмы крови для водно-солевого обмена между кровью и тканями. Общая характеристика факторов (акцелератов) свертывания крови. Первая фаза свертывания крови. Сердечно-сосудистый центр, особенности функционирования.

    контрольная работа [19,2 K], добавлен 17.01.2010

  • Агглютинация при смешивании эритроцитов и плазмы. Проявление эффекта при смешивании сыворотки с кровью. Иммунизация при переливании крови, несовместимой по резус-фактору. Функции кровяных пластинок (тромбоцитов). Сосудисто-тромбоцитарный гемостаз.

    презентация [1,7 M], добавлен 29.08.2013

  • Общие функции крови: транспортная, гомеостатическая и регуляторная. Общее количество крови по отношению к массе тела у новорожденных и взрослых людей. Понятие гематокрита; физико-химические свойства крови. Белковые фракции плазмы крови и их значение.

    презентация [3,6 M], добавлен 08.01.2014

  • Исследование активности аланинаминотрансферазы в сыворотке крови кроликов при однократном введении четыреххлористого углерода и процессе лечения токсических поражений с использованием традиционных и нетрадиционных методов детоксикации организма.

    дипломная работа [1,1 M], добавлен 15.07.2012

  • Особенности распределения глюкозы в крови. Краткая характеристика сути основных современных методов определения глюкозы в крови. Методики усовершенствования процесса измерения уровня глюкозы в крови. Оценка гликемии при диагностике сахарного диабета.

    статья [24,8 K], добавлен 08.03.2011

  • Нарушения коллоидно-осмотического давления при изменениях концентрации общего белка плазмы, альбуминов и глобулинов, белков свертывающей системы крови. Баланс катионов и анионов, осмоляльность и ее изменение в жидких средах, последствия для организма.

    реферат [20,3 K], добавлен 07.09.2009

  • Кровь. Функции крови. Компоненты крови. Свертывание крови. Группы крови. Переливание крови. Болезни крови. Анемии. Полицитемия. Аномалии тромбоцитов. Лейкопения. Лейкоз. Аномалии плазмы.

    реферат [469,2 K], добавлен 20.04.2006

  • Классификация белков - высокомолекулярных органических азотсодержащих соединений, состоящих более чем из 20 видов альфа-аминокислот. Физиологическая функция белков плазмы крови: альбумины, глобулины. Методы определения общего белка в сыворотке крови.

    реферат [25,8 K], добавлен 19.01.2011

  • Динамика процессов в крови. Небелковые компоненты плазмы крови. Характеристика отдельных белковых фракций. Развитие тяжелого хирургического сепсиса у больных. Сепсис с гнойными метастазами. Содержание газов в крови человека. Исследование газов крови.

    дипломная работа [3,0 M], добавлен 21.04.2016

  • Общий анализ крови: нормы, расшифровка основных показателей: гемоглобин, лейкоциты, нейтрофилы, тромбоциты, СОЭ. Этапы свертывания крови. Физиологические формы гемоглобина, его патологические формы. Причины повышения активности креатинкиназы плазмы.

    презентация [275,9 K], добавлен 04.04.2016

  • Креатинин и процесс его обмена в организме, его концентрация в крови. Алгоритм проведения исследования содержания креатинина в сыворотке крови на биохимическом анализаторе "ClimaPlus" с использованием биохимических диагностических наборов фирмы "Диакон".

    методичка [17,4 M], добавлен 05.02.2011

  • Лабораторное исследование периферической крови у детей. Функции эритроцитов, лейкоцитов, тромбоцитов. Качественные изменения нейтрофилов. Скорость оседания эритроцитов. Белковый состав плазмы крови. Нормальные показатели у детей различного возраста.

    презентация [3,2 M], добавлен 22.09.2016

  • Функции крови: транспортная, защитная, регуляторная и модуляторная. Основные константы крови человека. Определение скорости оседания и осмотической резистентности эритроцитов. Роль составляющих плазмы. Функциональная система поддержания рН крови.

    презентация [320,3 K], добавлен 15.02.2014

  • Общая характеристика буферов, регулирующих концентрацию протонов. Знакомство с особенностями регуляции кислотно-основного равновесия плазмы крови, анализ проблем. Рассмотрение основных способов добавления нового бикарбоната путем катаболизма глютамина.

    презентация [1,1 M], добавлен 16.01.2014

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.