Морфофункциональные нарушения кислородтранспортной функции периферической крови беременных при обострении бронхиальной астмы (стр. 4 )

Таким образом, обострение БА, при котором усиливается циркуляция в периферической крови беременных мембраноповреждающих факторов, вырабатываемых иммунокомпетентными клетками, приводит к морфофункциональной перестройке эритроцитов, нарушающей их способность к транспорту кислорода.

Кислородтранспортная функция периферической крови беременных при обострении бронхиальной астмы

Как известно, основным белком, участвующим в газообмене, является гемоглобин. Структурно-функциональное состояние гемоглобина во многом определяет его способность транспортировать кислород. При обострении БА отмечалось снижение уровня общего гемоглобина в крови беременных, что явилось следствием повышенной окисляемости его молекул за счет конформационной неустойчивости глобина. Доказательством явилось снижение уровня термостабильного гемоглобина и увеличение термолабильного, что приводило к нарушению оксигенации крови (табл. 7).

Таблица 7

Содержание и свойства гемоглобина в периферической крови беременных при обострении БА (M ± m)

Триместры беременности	Контроль	Легкая степень тяжести БА	Средняя степень тяжести БА
Общий гемоглобин, г/л
I	125±1,00	122±0,90	120±1,00 *
II	120±0,90	115±1,20	110±0,70 *
III	115±0,80	110±0,40 *	109±0,90 *
Термостабильный гемоглобин, %
I	96,70±0,75	95,24±0,90	91,11±0,47 *
II	94,20±0,75	92,24±0,39 *	90,32±0,80 *
III	95,10±0,75	93,72±0,59 *	89,82±0,45 *
Термолабильный гемоглобин, %
I	3,30±0,33	4,76±0,82	8,89±0,7 *
II	5,80±0,33	7,76±0,82 *	9,68±0,70 *
III	4,90±0,33	6,28±0,82 *	10,18±0,37 *
Оксигемоглобин, %
I	98,80±0,09	95,30±0,11 *	92,10±0,11 *
II	97,20±0,14	94,20±0,07 *	90,40±0,07 *
III	95,30±0,11	92,30±0,09 *	87,60±0,09 *
Метгемоглобин, %
I	0,80±0,02	0,89±0,01 *	1,10±0,03 *
II	0,90±0,04	0,92±0,05	1,20±0,05 *
III	0,90±0,03	0,95±0,06 *	1,30±0,06 *

Примечание: * - достоверность различий по отношению к контролю при p(t) < 0,05; р(F) < 0,05.

Было обнаружено снижение концентрации оксигемоглобина. При этом уровень метгемоглобина достоверно увеличивался, соответственно степени тяжести БА.

Следовательно, обострение БА приводило к нарушению оксигенации эритроцитов крови беременных, что явилось признаком гипоксии.

Более того, на формирование гипоксии при обострении БА у беременных указывало снижение рО2 венозной крови (табл. 8). Одновременно при обострении БА у беременных выявлялись нарушения обменных и метаболических процессов, которые проявлялись в снижении рН и увеличении рСО2 в венозной крови, что определяло дисфункцию систем, участвующих в компенсации гипоксии.

Таблица 8

Показатели рН и газового состава венозной крови у беременных

при обострении БА (M ± m)

Показатели	Контроль	Легкая степень тяжести БА	Средняя степень тяжести БА
I триместр
рН	7,40±0,05	7,40±0,03	7,39±0,05
рО2, мм рт. ст.	48,56±0,45	43,64±0,74 *	36,33±0,36 *
рСО2, мм рт. ст.	43,25±0,33	48,85±0,54 *	49,90±0,48 *
II триместр
рН	7,41±0,02	7,39±0,04	7,36±0,03 *
рО2, мм рт. ст.	44,85±0,32	39,45±0,44 *	28,92±0,90 *
рСО2, мм рт. ст.	42,72±0,44	43,94±0,64	53,32±0,78 *
III триместр
рН	7,41±0,02	7,37±0,05	7,36±0,02 *
рО2, мм рт. ст.	50,61±0,37	47,22±0,34 *	36,42±0,41 *
рСО2, мм рт. ст.	44,73±0,47	48,28±0,30 *	52,25±0,52 *

Примечание: * - достоверность различий по отношению к контролю при p(t) < 0,05; р(F) < 0,05.

Одной из таких является полифосфатная система, представленная в эритроците 2,3ДФГ (табл. 9). Вместе с тем, следует отметить, что степень оксигенации гемоглобина будет определяться уровнем и характером связи молекул гемоглобина с 2,3ДФГ.

Таблица 9

Содержание 2,3ДФГ и АТФ в эритроцитах периферической крови беременных при обострении БА (мкмоль/мл) (M ± m)

Показатели	Контроль	Легкая степень тяжести БА	Средняя степень тяжести БА
I триместр
2,3ДФГ	4,92±0,18	5,56±0,02	5,84±0,04 *
АТФ	1,32±0,05	0,85±0,03 *	0,72±0,02 *
II триместр
2,3ДФГ	5,53±0,11	5,90±0,09	6,40±0,05 *
АТФ	1,21±0,02	0,75±0,05 *	0,68±0,03 *
III триместр
2,3ДФГ	6,05±0,08	6,00±0,04	6,70±0,03 *
АТФ	1,15±0,07	0,67±0,07 *	0,59±0,11 *

Примечание: * - достоверность различий по отношению к контролю при p(t) < 0,05; р(F) < 0,05.

Согласно имеющимся данным, сродство гемоглобина к кислороду будет меняться в зависимости от того, как лиганд взаимодействует с двумя формами гемоглобина. Лиганд, который уменьшает сродство гемоглобина к кислороду, должен присоединяться к деоксигемоглобину. Специфический эффект на сродство гемоглобина к кислороду связан с присоединением к гемоглобину в деоксиформе 2,3ДФГ. Константы равновесия для присоединения первых трех молекул кислорода уменьшаются в присутствии 2,3ДФГ. Также считают, что 2,3ДФГ увеличивает константу скорости отщепления кислорода и уменьшает константу скорости его присоединения к гемоглобину. При этом неспецифический эффект 2,3ДФГ на сродство гемоглобина к кислороду, в случае увеличения 2,3ДФГ выше физиологического уровня (5 мкмоль/мл) в интактных эритроцитах, приводит к уменьшению присоединения гемоглобина к кислороду и увеличивает константу скорости отщепления кислорода, связанного с гемоглобином. На эти процессы могут влиять многие факторы: уменьшение внутриэритроцитарного pH, накопление большого количества электроотрицательных ионов или продуктов метаболизма изменяющих электростатическое равновесие в гемоглобиновой системе, антигены различных инфекционных возбудителей, провоспалительные интерлейкины, а также биогенноактивные вещества.

Следовательно, если коэффициент включения 2,3ДФГ будет увеличен, что наблюдалось при обострении БА, когда IgE и биогенноактивные вещества интенсивно увеличивались, гемоглобин не будет принимать кислород и концентрация оксигемоглобина в эритроцитах начинает снижаться.

Более того, способность гемоглобина присоединять кислород снижается при энергетическом дисбалансе, что проявилось при обострении БА в уменьшении АТФ (табл. 9).

На основании полученных результатов исследования можно заключить, что у беременных при обострении БА развивается дисфункция костного мозга (вследствие снижения эритропоэтина), при которой снижается выработка зрелых эритроидных форм (рис.). Возникающий при этом ускоренный ритм клеточного деления сопровождается нарушениями синтеза гемоглобина в эритроцитах периферической крови беременных, связанных с изменением конформационного состояния (увеличение термолабильного и снижение термостабильного гемоглобина). Снижение конформационной устойчивости гемоглобина усиливает его связь с 2,3ДФГ, что приводит к снижению оксигенации крови. Следует отметить и о том, что уменьшение содержания оксигемоглобина происходит параллельно двум патологическим процессам, развивающихся при обострении БА у беременных: нарушению вентиляционной функции легких и развитию обструктивного состояния бронхиальных путей.

При оценке морфофункционального состояния эритроцитов в периферической крови беременных при обострении БА, отмечено снижение их способности к деформации, что ограничивало оптимальное функционирование системы транспорта кислорода.

Во время движения крови по сосудистому руслу эритроциты постоянно находятся в деформированном состоянии, при этом отмечается ротация мембраны относительно внутриэритроцитарного содержимого. Эритроциты, движущиеся в капиллярах, подвергаются деформации, приобретая разнообразные формы. В капилляре они располагаются вдоль его оси, и вращение их прекращается, но при этом появляется новое свойство – способность к растяжению. Нормальные эритроциты способны деформироваться, не меняя своего объема и площади поверхности. Такие свойства обеспечивают эритроцитам способность выполнять оптимально процессы диффузии газов. При улучшении деформабельности у эритроцитов повышается способность к переносу в ткани кислорода, а при ее ухудшении, снижается поступление кислорода в ткани, падает тканевое pO2. Деформация эритроцита обеспечивает гидродинамическое перемешивание его цитоплазмы, что приводит к усилению внутриэритроцитарной конвекции кислорода, дезокси - и оксигемоглобинов. Это по существу и отражает механизм внутриклеточного транспорта кислорода, а также обуславливает высокий коэффициент переноса кислорода при относительно низком коэффициенте диффузии. Ухудшение деформации эритроцитов приводит к развитию застойных явлений в микроциркуляторном русле и, как следствие, к тканевой гипоксии. Степень ригидности эритроцитов оказывает сильное влияние на реологические свойства крови. Способность эритроцитов к деформации определяется внутренней вязкостью и эластичностью их клеточной мембраны. Цитоплазматическая вязкость эритроцитов зависит от концентрации гемоглобина, а внутриэритроцитарная – определяется видом гемоглобина. Неудивительно, что при обострении БА в эритроцитах периферической крови беременных определялись существенные изменения в составе гемоглобина (увеличение количества термолабильного гемоглобина). Деформация эритроцитов претерпевает значительные изменения в зависимости от физико-химических факторов (pH крови). При сдвиге pH происходит уменьшение деформабельности эритроцитов. Снижение АТФ в эритроцитах также ведет к изменениям в эритроцитах метаболизма, что приводит к снижению их кислородтранспортных свойств. Закономерное следствие указанных процессов – формирование гипоксии у беременных при обострении БА, которая является следствием нарушения иммунных и гормональных реакций организма, вентиляционной функции легких, вследствие усиления обструктивных процессов в бронхиальном дереве, и морфофункционального состояния эритроцитов.

Рис. Концептуальная схема механизмов развития гипоксии у беременных при обострении БА.

ВЫВОДЫ

1. При обострении БА у беременных увеличивается в 26 раз содержание IgE и в 3 раза гистамина, что усиливает провоспалительный ответ и продукцию макрофагами в 4,6 раз TNFα.

2. Обострение БА во время беременности приводит к нарушению гормонального обмена, при котором снижается в 1,14 раза концентрация эстриола, в 1,7 раза прогестерона, в 1,2 раза плацентарного лактогена и в 1,1 раза увеличивается уровень кортизола.

3. У беременных с обострением БА на фоне нарушения гормональной и иммунной функций организма, изменяется внешнее дыхание, которое проявляется в уменьшении в 1,4 раза показателей ОФВ1, в 2,1 раза МОС25, в 2,15 раза МОС50, в 2 раза МОС75, что ухудшает поступление в периферическую кровь кислорода.

4. При обострении БА у беременных происходит изменение эритропоэтической функции периферической крови, которая проявляется в снижении в 1,3 раза уровня сывороточного эритропоэтина, увеличение в 1,26 раза количества морфофункционально незрелых неполносетчатых и в 2,6 раза полносетчатых эритроидных форм со сниженной способностью к деформации, что способствует формированию условий для недостаточного снабжения кислородом тканей.

5. При обострении БА во время гестации отмечается нарушение конформационной устойчивости гемоглобина эритроцитов периферической крови беременных, повышается в 2,4 раза содержание термолабильной формы гемоглобина, увеличивается в 1,18 раз уровень 2,3ДФГ, что приводит к снижению в 1,1 раза концентрации оксигемоглобина, в 1,4 раза показателей рО2 и развитию гипоксии.

Список научных работ, опубликованных по теме диссертации:

список статей в рецензируемых научных журналах и изданиях:

1. Болелова (Зверева) кислотной резистентности эритроцитов у беременных с бронхиальной астмой на фоне герпес-вирусной инфекции // Бюллетень физиологии и патологии дыхания. – 2006. – Вып. 23. – С. 21-24.

2. Болелова (Зверева) изменения эритропоэтина у беременных с бронхиальной астмой на сроке гестации 26-27 недель // Бюллетень физиологии и патологии дыхания. – 2007. – Вып. 24. – С. 71-72.

3. Болелова (Зверева) состояние эритроцитов у беременных с бронхиальной астмой // Бюллетень физиологии и патологии дыхания.– 2008. – Вып. 27. – С.26-28.

4. , , Болелова (Зверева) состав фосфолипидов мембран эритроцитов у беременных с бронхиальной астмой // Бюллетень физиологии и патологии дыхания. – 2009. – Вып. 31. – С. 60-61.

5. , Болелова (Зверева) характеристика эритропоэза у беременных, перенесших обострение бронхиальной астмы // Аллергология и иммунология. – 2009. – Т. 10, № 2. – С. 189.

публикации в иных изданиях:

1. Болелова (Зверева) эритропоэза у беременных с бронхиальной астмой // Сибирский консилиум медико-фармацевтический журнал. – 2007. – № 7 (62). – С. 161-162.

2. Болелова (Зверева) эритропоэза у беременных с бронхиальной астмой // Молодежь XXI: шаг в будущее: матер. Восьмой региональной научно-практической конференции (Благовещенск, 17-18 мая 2007). – Благовещенск, 2007. – Кн. 3. – С.17-18.

3. Болелова (Зверева) функция эритроцитов у беременных с бронхиальной астмой на различных сроках гестации // Матер. VI Сибирского физиологического съезда (Барнаул, 25-26 июня 2008). – Барнаул, 2008. – Т. 1. – С.109-110.

4. Болелова (Зверева) эритропоэза у беременных с бронхиальной астмой с легким персистирующим течением на различных сроках гестации // Бюллетень физиологии и патологии дыхания. – 2008. – Вып. 28. – С. 36-38.

5. Болелова (Зверева) состояние эритроцитов у беременных с бронхиальной астмой / Фундаментальные аспекты оценки фетоплацентарной недостаточности при вирусных заболеваниях во время беременности. Сб. науч. трудов под ред. – Благовещенск: изд-во АМГУ, 2008. – С. 54-72.

патенты:

1. , , Болелова (Зверева) угрозы насыщения эритроцитов кислородом у беременных бронхиальной астмой // Патент РФ № 2 24.03.2011.

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

АТФ – аденозинтрифосфат

БА – бронхиальная астма

ЖЕЛ– жизненная ёмкость лёгких

IgE – иммуноглобулин Е

МОС25, МОС50, МОС75 – максимальный объём скорости крупных, средних, мелких бронхов

ОФВ1 – объём форсированного выдоха за 1 секкунду

2,3-ДФГ – 2,3 дифосфоглицерат

TNFα – фактор некроза опухоли α

Отпечатано в ЦОП «RISO-PRINT» ИП г. Благовещенск

, тел., свидетельство 20431РП, , ОГРНИП . Заказ № 000 от 01.01.2001 г.. Тираж 100 шт.