Во внутренней среде человека содержится кислород, углекислый газ, азот и инертные газы. Физически необходимыми для жизнедеятельности организма являются кислород и углекислый газ, за счет чего в основном и формируется кислотно-щелочное равновесие. Кровь выполняет буферную функцию во всей системе газового гомеостаза организма, представляя клеткам необходимое количество кислорода в соответствии с их потребностями и способствуя освобождению из них углекислого газа.
Транспорт этих газов осуществляется между кровью и клетками как бы в два этапа: доставка их происходит на уровне связанных систем, а сам обмен ‒ через клеточные мембраны, что выполняется в виде свободных молекул кислорода и двуокиси углерода. Связанной формой кислорода является оксигемоглобин, содержащийся в эритроцитах. Двуокись углерода присутствует в крови в виде ряда соединений: Н2СО3, НСО3─ ; и карбоната СО3─ , соединения СО2 с аминными группами белков [2].
Количественно содержание этих элементов и формирует буферную систему крови. Нормальными буферными основаниями (НВО или ВВ) можно признать, если в периферической крови при t 37 °C содержится рСО2 = 40 мм рт. ст., а рН = 7,38. Отклонения этой системы, что называется сдвигом буферных оснований (СБО или ВЕ), отражаются на метаболизме тканевых структур организма.
Так, у здорового человека СБО (ВЕ) артериальной крови колеблется в пределах от +1,5 до -1,5 мэкв/л. В условиях же различных патологических процессов СБО резко меняется и может быть представлен от +30,0 до -30,0 мэкв/л.
Таким образом, ВЕ при различных заболеваниях становится диагностическим показателем нарушения кислотно-щелочного баланса в организме.
Чрезвычайно информативным является показатель, отражающий рН (концентрация ионов водорода) в периферической крови.
Так, рН в пределах 7,5-7,4 свидетельствует о компенсированном ацидозе. Сдвиг рН в сторону 7,34-7,25 констатирует субкомпенсированную форму ацидоза и, наконец, при сдвиге рН в кислую сторону ниже 7,24 свидетельствует о декомпенсированной форме ацидоза.
Формирование декомпенсированного ацидоза может возникнуть вследствие нарушения ферментативных реакций, регулирующих углеводный обмен и появление в крови избыточного количества лимонной, пировиноградной, β-оксимасляной и других кислот. В условиях кислородного голодания количество этих кислот резко увеличивается.
Нарушение кислотного состава периферической крови может наступить при активизации инфекционных процессов, изменяющих ферментативную активность углеводного обмена в организме [6].
Особое внимание привлекает изменение газотранспортной функции у беременных при герпес-вирусной инфекции, которая обостряется в 70 % случаев во время гестации [1].
Цель работы - формирование тканевого ацидоза в синцитиотрофобласте ворсинок плаценты у беременных, перенесших во время гестации обострение герпес-вирусной инфекции.
Материалы и методы исследования
Исследования проводились на 50 беременных, перенесших в третьем триместре гестации обострение герпес-вирусной инфекции (титр антител к вирусу герпеса - 1:12800). Контролем служили 25 беременных, не болевших в течение периода гестации.
Титр антител к вирусу герпеса определяли иммуноферментным методом на спектрофотометре «Stat Fax - 2100» (USA).
Для определения кислотно-щелочного равновесия у беременных использовали газоанализотор Chiron (USA).
Содержание углеводов в синцитиотрофобласте определяли после проведения гистохимической реакции по Ван Дуйну с последующим компьютерным цитофотометрическим анализом.
Активность пируватдегидрогеназы определяли по методу, предложенному Р. Лилли (1969) [3].
Исследования проводились на базе стационара акушерского отделения, клиники Дальневосточного научного центра физиологии и патологии дыхания СО РАМН учреждения Российской академии медицинских наук. Все исследования были проведены с учетом требований Хельсинской декларации Всемирной ассоциации «Этические принципы проведения научных медицинских исследований с участием человека» с поправками 2000 г. и «Правилами клинической практики в Российской Федерации», утвержденными Приказом Минздрава РФ от 19.062003 г. № 266.
Результаты исследования и их обсуждение
Чрезвычайно важным становится обстоятельство нарушения в этих условиях показателей кислотно-щелочного равновесия в крови беременных на третьем триместре гестации в зависимости от титра антител к вирусу простого герпеса. Ведущим оценочным критерием в этом вопросе выступают показатели концентрации Н+ в периферической крови.
При обострении герпес-вирусной инфекции во время беременности, когда титр антител к вирусу герпеса нарастает до 1:3200, рН сдвигается в кислую сторону до 7,3 ± 0,15 (р < 0,05). Однако при герпес-вирусной инфекции с титром антител 1:12800 показатель рН становится в пределах 7,20 ± 0,1 и даже в 30 % случаев 7,18 ± 0,2, то есть формируется субкомпенсированный, а иногда и декомпенсированный тип ацидоза.
Сдвиг буферных систем в кислую сторону происходит на фоне существенных нарушений гликолиза в организме беременной и, что особенно важно, в синцитиотрофобласте плаценты.
По количеству находящегося в цитоплазме синцитиотрофобласта гликогена можно судить, насколько неблагоприятно складываются условия для формирования метаболических процессов между матерью и развивающимся зародышем, а затем плодом.
В норме в синцитиотрофобласте на 8-9 неделе беременности содержится достаточно высокое содержание полисахаридов - цитофотометрически определяемое в пределах 17,6 ± 0,9 усл. ед. на ед. площади цитозоля. Однако, если у беременной возникает обострение герпес-вирусной инфекции - в цитозоле синцитиотрофобласта содержание полисахаридов снижается до 10,5 ± 0,85 усл. ед. (рис. 1 а, б).
В процессе тканевого гликолиза фосфоэнолпировиноградная кислота формирует под действием пируваткиназы пировиноградную кислоту, которая под действием лактатдегидрогеназы восстанавливается в молочную кислоту. Избыток накопления молочной кислоты в тканях приводит к формированию метаболического ацидоза. Даже незначительные количества пируватдегидрогеназы блокируют образование молочной кислоты (рис. 2 а, б).
Герпетическое поражение синцитиотрофобласта в период беременности приводит к снижению ферментативной активности пируватдегидрогеназы, что и способствует нарастанию содержания молочной кислоты и формированию тканевого ацидоза в плаценте.
Развитие метаболического ацидоза в плаценте беременной является сильным повреждающим фактором ряда тканевых процессов.
В первую очередь страдает морфофункциональное состояние митохондрий синцитиотрофобласта. Митохондрии набухают, кристы их разрушаются, а вслед за этим повреждается и сама митохондрия. Это приводит к нарушению в синцитиотрофобласте антиокислительной функции активного кислорода, выбросу в цитозоль большого количества цитохрома С, что стимулирует каспазные ферменты и формирование апоптоза ядер.
Таким образом, кислотно-щелочное состояние влияет на проницаемость биологических мембран, на подвижность и чувствительность мембранных рецепторов, обеспечивает интенсивность и направленность метаболических процессов, обусловливает свойства белков и коллоидов, способность гемоглобина присоединять и отдавать кислород [7, 9, 10, 11].
Рис. 1. Синцитиотрофобласт ворсинок пуповины беременной, перенесшей герпес-вирусную инфекцию во время гестации. В синцитиотрофобласте снижается содержание количества нейтральных полисахаридов (а) по сравнению с беременными, не болевшими герпес-вирусной инфекцией (б). Окраска по Ван Дуйну. Увеличение 20×40
Рис. 2. Снижение активности пируватдегидрогеназы в синцитиотрофобласте ворсинок плаценты у беременных, перенесших обострение герпес-вирусной инфекции во время гестации (а), у здоровых беременных активность пируватдегидрогеназы остается на высоком уровне (б). Реакция на пируватдегидрогеназу по Лилли. Увеличение 10×90
Изменение кислотно-щелочного равновесия ведет к нарушению физиологических процессов, а при сдвигах за предельные границы наступают деструктивные тканевые явления. Наиболее чувствительные клетки и ткани к нарушению величин рН - это наиболее жесткая константа кислотно-щелочного равновесия.
Сдвиг рН даже на 0,1 становится чувствительным для обменных процессов, а снижение рН на 0,25-0,3 может привести к ацидотической коме. Избыток водородных ионов в крови вызывает расширение капилляров, повышает их проницаемость, формируя отек. Это наблюдается при нарушении нейроэндокринной регуляции тканевых систем, а также вследствие возникновения вирусно-бактериального воспалительного процесса в организме [8].
Течение заболевания у новорожденных приводит к снижению иммуннозащитных и пластических реакций. Нарушаются управляемые в норме обмен белков, жиров и углеводов, что приводит к изменению характера течения водно-электролитного обмена и кислотно-щелочного равновесия. Особенно в этот период большой опасностью является присоединение активизирующейся в организме персистирующей инфекции (вирус простого герпеса и цитомегаловирус).
Эти дремлющие инфекции, передаваемые во время беременности матерью в период гестации, резко осложняют метаболические процессы: белковый, жировой и углеводный тканевые обмены [4, 5]. Увеличивается тканевый ацидоз и создается почва для активизации сапрофитной флоры в легких.
Выводы
Исследования показали, что по мере нарастания агрессивности герпес-вирусной инфекции в периферической крови беременной снижается напряжение кислорода. При герпес-вирусной инфекции с титром антител 1:3200 рО2 снижается до 29,98 ± 0,4 мм.рт.ст., а при титре 1:12800 - до 27,6 ± 0,7 мм рт. ст. (контроль - 39,22 ± 0,5 мм рт. ст.; р < 0,001). У небеременных женщин эти показатели находятся в пределах 40,21 ± 0,8 мм рт. ст.
На этом фоне снижалось насыщение гемоглобина кислородом: при титре 1:3200 до 95,3 ± 0,27 %; а при титре 1:12800 - до 90,2 ± 0,47 (контроль - 98,8 ± 0,8 %; р < 0,001). При этом нарастало содержание в крови метгемоглобина: при титре антител 1:3200 до 0,98 ± 0,08 %, а при титре 1:12800 - до 1,11 ± 0,1 % (контроль - 0,78 ± 0,11; р < 0,01).
Рецензенты:
Соловьева А.С., д.м.н., заместитель директора по научной работе НИИ Охрана материнства и детства Сибирского отделения РАМН, г. Хабаровск;
Быстрицкая Т.С., д.м.н., профессор, зав. кафедрой акушерства и гинекологии Амурской медицинской академии; г. Благовещенск.
Работа поступила в редакцию 07.07.2011.