Морфофункциональные нарушения кислородтранспортной функции периферической крови беременных при обострении бронхиальной астмы (стр. 1 )

На правах рукописи

ЗВЕРЕВА

Светлана Михайловна

МОРФОФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ НАРУШЕНИЯ КИСЛОРОДТРАНСПОРТНОЙ ФУНКЦИИ ПЕРИФЕРИЧЕСКОЙ КРОВИ БЕРЕМЕННЫХ ПРИ ОБОСТРЕНИИ БРОНХИАЛЬНОЙ АСТМЫ

14.03.03 – патологическая физиология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени

кандидата медицинских наук

Иркутск – 2012

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном учреждении «Дальневосточный научный центр физиологии и патологии дыхания» Сибирского отделения Российской академии медицинских наук

Научный руководитель:

академик РАМН

Научный консультант:

доктор медицинских наук

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук, профессор , ФГОУ ВПО «Иркутская государственная сельскохозяйственная академия», профессор кафедры неорганической, органической и биологической химии

доктор медицинских наук, профессор Изатулин Владимир Григорьевич ФГОУ ВПО «Иркутский государственный медицинский университет» Минздравсоцразвития РФ, профессор кафедры гистологии, цитологии и эмбриологии

Ведущая организация:

Федеральное государственное бюджетное учреждение «Научно-исследовательский институт фармакологии» Сибирского отделения Российской академии медицинских наук.

Защита состоится « 22 » мая 2012г. в 9 часов на заседании диссертационного Совета Д 001.038.02 Федерального государственного бюджетного учреждения «Научный центр проблем здоровья семьи и репродукции человека» Сибирского отделения Российской академии медицинских наук ( Иркутск, ).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Федерального государственного бюджетного учреждения «Научный центр проблем здоровья семьи и репродукции человека» Сибирского отделения Российской академии медицинских наук Иркутск, .

Автореферат разослан « »____________ 2012 г.

Ученый секретарь

диссертационного Совета

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Одним, из часто возникающих осложнений беременности, является поражение дыхательной системы, которое зачастую проявляется обострением бронхиальной астмы (БА). Установлено, что БА у беременных, среди прочих заболеваний, составляет от 3 до 8%. При этом следует заметить, что обострение БА может быть связано с рецидивом заболевания, которое перенесла женщина до беременности, вследствие отягощенного анамнеза (вредные привычки – курение, алкоголизм) (, 2007). Бронхиальная астма может проявить себя в период беременности вследствие нейрогуморально-гормональных нарушений, связанных с выработкой интерлейкинов противовоспалительного характера (, 2005). Очень часто у беременных диагностируются инфекционно-аллергическая форма БА, которая возникает на фоне предшествующих инфекционных заболеваний дыхательных путей. Антигеном при этом могут быть различные возбудители: золотистый стафилококк, кишечная палочка, различные вирусы (, 2007; , , 2010). Нельзя не учитывать причины обострения БА вследствие воздействия на слизистую дыхательных путей и таких факторов, как пыльца растений, домашняя пыль, шерсть животных, продукты с высокими аллергическими свойствами. Подобного рода повреждающие факторы приводят к воспалительным процессам слизистой оболочки бронхов и нарушают воздухопроводящую функцию легких. Однако не только это становится отягощающим фактором беременности при БА. Нарушение гормонального фона женщин на ранних сроках беременности провоцирует обострение БА. Изменение иммунной реактивности, при которой усиливается выработка провоспалительных интерлейкинов, повреждающих тканевой метаболизм, приводит к нарушению кроветворной и кислородтранспортной функций периферической крови, формированию гипоксии у беременных (, 2008; и соавт, 2010). Между тем, несмотря на освещенность проблемы, остаются не выясненными вопросы закономерностей развития нарушений эритропоэтической и кислородтранспортной функций периферической крови у беременных при обострении БА. Не определены причинно-следственные связи между тяжестью БА и состоянием механизмов компенсации гипоксии у беременных. Поэтому оценка характера взаимоотношений между тяжестью БА, функцией внешнего дыхания, морфофункциональным состоянием эритроцитов периферической крови беременных в патогенезе гипоксии представляет одну из актуальных задач патологической физиологии.

Цель и исследования

Установить характер морфофункциональных нарушений кислородтранспортной функции периферической крови беременных при обострении БА.

Задачи исследования

1. Установить характер действия иммунных факторов (IgE, TNFα) и гистамина на течение обменных и метаболических процессов у беременных при обострении БА.

2. Определить состояние гормонального обмена (содержание α-фетопротеина, плацентарного лактогена, эстриола, прогестерона, кортизола) и его влияние на функцию внешнего дыхания у беременных при обострении БА.

3. Оценить характер эритропоэтической функции и морфофункциональное состояние эритроцитов в периферической крови беременных при обострении БА.

4. Раскрыть закономерности нарушений кислородного обмена у беременных при обострении БА.

Новизна исследования

Впервые представлен материал, отражающий, что на ранних этапах беременности в силу нарушения иммунных реакций и гормонального обмена у беременных возникает предпосылка к обострению БА, имевшей место в анамнезе женщины до беременности. Определены наиболее значимые факторы, лимитирующие эритропоэз и кислородтранспортную функцию эритроцитов при обострении БА у беременных. Доказано, что повышение концентрации провоспалительного TNFα при обострении БА приводит к снижению эритропоэтической функции периферической крови беременных. Приоритетными являются данные о том, что обострение БА приводит к формированию в периферической крови беременных взаимосвязанных нарушений между гемоглобином и нарастающим количеством 2,3ДФГ, вызывающих снижение оксигенации, что положено в основу способа прогнозирования угрозы снижения насыщения эритроцитов кислородом.

Теоретическая и практическая значимость работы заключается в том, что получены теоретические знания о закономерностях развития эритропоэтической дисфункции периферической крови, нарушений эритропоэза, морфофункционального состояния эритроцитов и их кислородтранспортных свойств у беременных при обострении БА. Разработан оригинальный способ прогнозирования угрозы снижения насыщения эритроцитов кислородом у беременных при обострении бронхиальной астмы (патент РФ № 2 27.03.2011).

Внедрение в практику

Разработанный способ прогнозирования угрозы снижения насыщения эритроцитов кислородом у беременных при обострении БА (патент РФ № 2 27.03.2011) внедрен в работу акушерского отделения клиники при Федеральном государственном бюджетном учреждении «Дальневосточный центр физиологии и патологии дыхания» Сибирского отделения Российской академии медицинских наук (г. Благовещенск). Материалы исследования рекомендуется внедрять в практическую работу научно-исследовательских лабораторий, использовать в учебно-методических материалах для обучения студентов медицинских институтов профильных кафедр.

Положения, выносимые на защиту:

1. У беременных при обострении БА нарушается функционирование иммунных реакций, заключающееся в увеличении выработки IgE и TNFα.

2. При беременности, осложненной БА, развиваются нарушения гормонального обмена, проявляющиеся в снижении синтеза эстриола, прогестерона, плацентарного лактогена и увеличении выработки кортизола у беременных, что приводит к изменению вентиляционной функции легких.

3. Обострение БА у беременных приводит к нарушению эритропоэтической функции, сопровождающееся снижением выработки эритропоэтина и изменением морфофункционального состояния эритроцитов периферической крови.

4. При обострении БА во время беременности отмечается нарушение кислородного обмена в периферической крови беременных, что подтверждается увеличением содержания 2,3ДФГ, снижением насыщения эритроцитов кислородом.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на заседаниях Ученого совета Учреждения Дальневосточного научного центра физиологии и патологии дыхания Сибирского отделения Российской академии медицинских наук (2011 г.); научной конференции Государственного учреждения Дальневосточного научного центра физиологии и патологии дыхания Сибирского отделения Российской академии медицинских наук «Молодые ученые – науке» (г. Благовещенск, 8 февраля 2007 г, 8 февраля 2008 г.); восьмой региональной межвузовской научно-практической конференции «Молодежь ХХІ века: шаг в будущее» (Благовещенск, 17-18 мая 2007 г.); ІІІ Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Фундаментальные аспекты компенсаторно-приспособительных процессов» (Новосибирск, 7-9 ноября 2007 г.); ІІ Съезда врачей-пульмонологов Сибири и Дальнего Востока (Благовещенск, 24-25 октября 2007 г.); ІV Сибирском физиологическом съезде (Барнаул, 25-27 июня 2008 г.); научном симпозиуме «Механизмы формирования фетоплацентарной недостаточности при вирусном повреждении организма беременных» (Благовещенск, 2-3 октября 2008 г.); на VII съезде аллергологов иммунологов СНГ. Всемирном форуме по астме и респираторной аллергии (Санкт-Петербург, Россия, 26-28 апреля 2009 г.).

Публикации

По теме диссертации всего опубликовано 13 научных работ, из них 5 статей в журналах, рекомендованных ВАК Минобразования и науки РФ, 1 патент РФ.

Объем и структура диссертации

Диссертация изложена на 115 страницах машинописного текста и имеет 18 таблиц, 9 рисунков. Собственно текст – 96 страниц. Работа состоит из введения, обзора литературы, 3 глав собственных исследований, обсуждения, выводов, раздела «Внедрение в практику» и списка литературы, содержащего 151 отечественных и 49 зарубежных источников.

Весь материал, представленный в диссертации, получен, обработан и проанализирован автором лично.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Выполненная работа основана на результатах комплексного обследования беременных с БА. Обследование пациенток осуществлялось на базе клиники акушерского отделения патологии беременных при Федеральном государственном бюджетном учреждении «Дальневосточный научный центр физиологии и патологии дыхания» Сибирского отделения Российской академии медицинских наук. Все исследования были проведены с учетом требований Хельсинской декларации Всемирной ассоциации «Этические принципы проведения научных медицинских исследований с учетом человека» с поправками 2000г. и «Правилами клинической практики в Российской Федерации», утвержденными Приказом Минздрава РФ от 01.01.2001 г. № 000.

Было обследовано 225 беременных, из которых 150 женщин со смешанной формой БА. Диагноз астмы устанавливали исходя из характерных для данного заболевания клинических симптомов: появления приступов удушья, изменения показателей проходимости воздухоносных путей, обратимости бронхиальной обструкции при пробе с бронхолитиками >15%. Диагностика степени тяжести заболевания проводилась согласно классификации ВОЗ. Изучение особенностей клинического течения БА у наблюдавшихся женщин проводилось путем заполнения специально разработанной карты, включающей все этапы обследования пациентов в процессе 4 недельного лечения и динамического наблюдения в течение всей беременности, соответственно, в I, II и III триместрах по 25 случаев в каждой из групп. Было выделено 2 группы пациенток. В первую группу вошли 75 женщин с лёгкой степенью тяжести БА, вторую группу составили женщины со средней степенью тяжести БА в количестве 75 человек. Контрольную группу составили 75 практически здоровых женщин сопоставимых по срокам гестации с беременными, больными БА. Все женщины до беременности имели в анамнезе бронхиальную астму. Следует отметить, что у большинства пациенток длительность заболевания составила от 5 до 10 лет. Развитию и обострению бронхиальной астмы способствовали:

1. Наличие хронического катарального бронхита (78% случаев). Он приводил к облитерации и стенозированию бронхиального дерева за счет выраженного воспалительного отека, клеточной пролиферации и нарастанию синтеза волокнистых структур в слизистой бронхов.

2. Респираторные инфекции. Наиболее часто возникновение и прогрессирование бронхиальной астмы было связано с вирусами гриппа и риновирусом. Респираторные вирусы повреждали мерцательный эпителий слизистой оболочки бронхов, увеличивали ее проницаемость для различного вида аллергенов, что приводило к гиперреактивности бронхов.

3. Наследственная предрасположенность к аллергическим заболеваниям и бронхиальной астмы (у 48% пациенток, кровные родственники страдали аллергическими заболеваниями).

4. Наличие внелегочных проявлений аллергии (вазомоторный ринит, крапивница, нейродермит и т. д.).

Комплексное обследование осуществлялось при первичном поступлении пациенток в стационар в процессе 4-х недельного наблюдения и лечения. Обследование беременных женщин начиналось с выявления жалоб и сбора анамнеза. Собирались сведения о начале и длительности заболеваний, предшествующих первым признакам бронхиальной астмы, о частоте возникновения и продолжительности приступов удушья, о течении заболеваний до беременности, лекарственных средствах, применяемых для их лечения, имеющейся инвалидности и её стаже. Клинико–функциональные исследования пациенток проводились в период выраженных клинических проявлений заболеваний во время беременности. Методами осмотра, перкуссии и аускультации тщательно изучалась система дыхания. Оценивали состояние кожных покровов, слизистых оболочек. Определяли характер одышки, число дыханий в минуту. Для оценки гормонального и иммунного статуса, а также кислородтранспортной и эритропоэтической функций у беременных использовались биохимические (спектрофотометрический, иммуноферментный) и гистологические методы исследования.

Исследования функции внешнего дыхания проводились на аппарате «Ultrascreen» фирмы «Erich Jaeger» (Германия) в утренние часы, натощак, до приёма больными лекарственных препаратов. Вентиляционная функция легких оценивалась по данным кривой ''поток-объём'' форсированного выдоха, при анализе использовались следующие наиболее информативные показатели легочной вентиляции: жизненная ёмкость легких (ЖЕЛ), форсированная жизненная функция легких (ФЖЕЛ), объём форсированного выдоха за 1 сек. (ОФВ1), максимальная объемная скорости на уровне 25%, 50%, 75% выдыхаемой ЖЕЛ (МОС25, МОС50, МОС75). Помимо абсолютных значений все параметры выражались в процентном отношении к должным величинам, рассчитывались автоматически, отображались на экране дисплея и регистрировались на печатающем устройстве.

Гистологические методы исследования: окраска гемоглобина в эритроцитах периферической крови по Лепене; окраска мазка крови по Романовскому-Гимза; подсчет общего числа эритроцитов проводился в камере Горяева; ретикулоциты и их морфофункциональные формы выявляли суправитальным окрашиванием brilliant crazily blau по методу Гельшельера.

Исследование газотранспортной функции эритроцитов периферической крови проводили спектрофотометрическим методом на приборе «Stat Fax1900». Забор крови у обследуемых женщин проводился из локтевой вены в сухую стерильную посуду в количестве 5 мл с добавлением 1 мл гепарина. Для оценки газотранспортной функции эритроцитов определяли концентрацию метгемоглобина, оксигемоглобина по методу Эвелина и Мэллой; содержание 2,3ДФГ и АТФ определяли по методу и соавт.; общий гемоглобин с использованием наборов -Бест» (Новосибирск); содержание термостабильного и термолабильного гемоглобинов проводили по и соавт.; кислотную резистентность мембран эритроцитов оценивали по методу и . Гистамин выявляли по .

Содержание TNFα и эритропоэтина оценивали иммуноферментным методом анализа с помощью набора реактивов контур» (Санкт-Петербург) на приборе «Stat Fax 2100». Использовали венозную кровь без антикоагулянтов в количестве 2-3 мл. После отстаивания и центрифугирования полученная сыворотка использовалась для дальнейшего анализа.

Изучение кислотно-щелочного состояния и газов крови осуществлялось на портативном биохимическом анализаторе «IRMA TruPoint» (США). Кровь забирали из локтевой вены непосредственно перед определением в стандартные шприцы по 1 мл.

Морфология эритроцитов и их физико-химические свойства определялись на цитофотометрической установке «Mekos» (Москва.).

Функциональную способность β2-адренорецепции оценивали по увеличению цАМФ в лимфоцитах периферической крови после стимуляции адреналином. Уровень цАМФ определяли радиоиммунным методом с использованием стандартных наборов «Амершам» (США) и жидкостного β-синцитиллярного счетчика Rack-β 1217.

Статистическая обработка и анализ данных проводились с помощью стандартных методов статистических и прикладных программ различными методами параметрической статистики (вычисление средней арифметической (М), стандартной ошибки (m), достоверности различий средних величин по t-критерию Стьюдента, F-критерию Фишера). Различия считались достоверными при p<0,05. Расчеты проведены в лаборатории моделирования и информатики неспецифических заболеваний легких Федерального государственного бюджетного учреждения «Дальневосточный научный центр физиологии и патологии дыхания» Сибирского отделения Российской академии медицинских наук (зав. лабораторией, кандидат физико-математических наук ).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Состояние иммунитета и гормонального фона у беременных при обострении бронхиальной астмы

Бронхиальная астма, проявляющаяся во время беременности, привлекает особое внимание. Это связано с тем, что процессы, происходящие при БА, затрагивают жизнедеятельность основных систем организма. Антигенные факторы, появляющиеся у беременных при БА, продуцируют IgE, который запускает выработку биогенноактивных веществ и провоспалительных интерлейкинов. Трудности заключаются и в том, что приступы БА могут возникать не только в период самой беременности, но и за несколько месяцев до зачатия, оставляя в организме следы иммунного неблагополучия. Поэтому исследования цитокинового профиля женщин, страдающих БА, имеют особое значение в случае сочетания данной патологии с беременностью. При этом необходимо учитывать, что данные изменения окажут непосредственное влияние на формирующийся плод. Наблюдения за иммунным статусом у беременных показали, что, даже при сравнительно отдаленном сроке обострения БА, появляются факторы, патологически действующие на иммунный и гормональный статус. Показано, что обострение БА во время беременности приводит к увеличению выработки TNFα, IL-8, IL-2 и IL-4 (, 2005). Данные интерлейкины обладают провоспалительным действием, поэтому нужно иметь в виду, что, в такой ситуации, возможно, непосредственное их воздействие на фетоплацентарный барьер. При нарастании в периферической крови беременных TNFα и IL-8 в синцитиотрофобласте ворсинок плаценты появляются признаки дисфункции метаболических процессов (, 2005). Особое внимание при этом следует уделять изменению супрессорной активности, возникающей при обострении БА (, 2005). Однако нельзя делать вывод однонаправлено, поскольку в целях сохранения оптимальных условий для родоразрешения, организм беременной при обострении БА стремиться к противодействию, что выражается в изменении активности иммунной системы.

Из данных таблицы 1 видно, что по мере нарастания в периферической крови беременных с БА концентрации IgE усиливалась выработка эозинофилами и тучными клетками гистамина, а макрофагами цитотоксического TNFα (табл. 1), что приводило к частичной блокаде β2-адренорецепции и свидетельствовало о напряженном состоянии бронхиальных путей (табл. 2).

Следует также заметить, что при беременности происходит перестройка работы системы дыхания, которая необходима для формирования оптимального уровня потребления кислорода и выделения углекислого газа. Поддержание нормального режима функционирования дыхательной системы беременной обеспечивается включением адаптационных механизмов, которые проявляются прогрессированным увеличением вентиляции, повышением уровня объемного кровотока.

Таблица 1

Содержание IgE, гистамина и TNFα в периферической крови беременных при обострении БА (M ± m)

Триместры беременности	Контроль	Легкая степень тяжести БА	Средняя степень тяжести БА
	IgE (МЕ/мл)
I	3,30±0,50	15,50±0,50 *	86,10±3,60 *
II	4,00±0,60	13,90±0,30 *	65,00±3,90 *
III	3,90±0,40	14,90±0,45*	82,00±4,10 *
Гистамин (мкг/мл)
I	0,026±0,003	0,044±0,005 *	0,087±0,005 *
II	0,034±0,006	0,040±0,007	0,092±0,007 *
III	0,042±0,004	0,057±0,003 *	0,116±0,05 *
TNFα (пг/мл)
I	15,22±0,07	24,12±0,09 *	58,00±1,12 *
II	17,81±0,09	35,30±0,07 *	70,24±1,90 *
III	20,00±1,02	39,50±1,01 *	88,00±3,10 *

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