Наиболее значимыми характеристиками системы крови, определяющими её функциональные свойства, являются кислородная ёмкость и онкотическое давление, что подтверждается результатами клинических исследований эффективности интенсивной терапии кровопотери. Тактика инфузионно-трансфузионной терапии, основанная на принципе нормализации транскапиллярного обмена, позволяет эффективно восполнять острую массивную геморрагию и не сопровождается инфузионной перегрузкой сердечно-сосудистой системы [4, 5].
В условиях политравмы качественно-количественные изменения системы крови могут быть связаны не только с кровопотерей. Системный воспалительный ответ может стать причиной развития анемии, а соответственно и снижения кислородной ёмкости крови [1]. Участие белков в энергетических процессах, а также активный синтез в печени белков острой фазы и факторов свёртывания могут объяснить длительно сохраняющуюся при постагрессивных состояниях гипопротеинемию [2]. Поэтому исследование показателей, определяющих ключевые характеристики системы крови в условиях политравмы, представляется нам актуальным.
Согласно полученным ранее результатам нашего исследования у экспериментальных животных, кроликов породы Шиншилла, в условиях множественной скелетной травмы на фоне стандартного лечения наблюдалось снижение интенсивности обменных процессов [3]. Поэтому в одной из групп экспериментальных животных дополнительно с целью коррекции посттравматического гипобиоза назначали адреналин и дексаметазон.
Цель исследования: оценить изменения системы крови в условиях политравмы на фоне гипобиоза, а также при поддержании активности метаболизма на исходном (нормальном) уровне посредством усиления влияния стресс-реализующих систем.
Материалы и методы исследования
Объектом исследования были кролики породы Шиншилла, мужского пола, в возрасте от 6 до 12 месяцев. Все манипуляции с животными производились на базе вивария научного отдела экспериментальной хирургии ФГБУ «НЦРВХ» СО РАМН, были одобрены этическим комитетом ФГБУ «НЦРВХ» СО РАМН и соответствовали «Правилам проведения работ с использованием экспериментальных животных», а также «Европейской конвенции о защите позвоночных животных, используемых для экспериментов или в иных научных целях».
В двух группах лабораторных животных воспроизводили модель множественной скелетной травмы без клинически значимой кровопотери. 22 животным группы №1 в условиях общей анестезии производили стабилизацию костей правого предплечья и левой голени спицевым аппаратом внешней фиксации из 2-х подсистем с последующей остеотомией костей соответствующих сегментов в средней трети. Стандартное послеоперационное лечение включало внутримышечное обезболивание анальгином в дозе 400–500 мг/кг/сутки в течение 5 дней после операции, антибиотикопрофилактику линкомицином 50–70 мг/кг/сутки и инфузионную терапию раствором глюкозы 5 % в дозе 50–60 мл/кг/сутки в течение 3 дней после операции. У 13 кроликов группы № 2 воспроизводили модель множественной скелетной травмы аналогично тому, как это делали в группе № 1. Однако в послеоперационном периоде животным группы №2 помимо стандартного лечения дополнительно парентерально назначали адреналин 2,5–3 мкг/кг/сутки и дексаметазон 4–6 мг/кг/сутки в течение 3 суток после травмы. До операции, а также в первые, третьи и седьмые сутки после операции у всех животных производили забор образцов венозной крови для определения количества эритроцитов, а также концентрации гемоглобина, сывороточного железа, общего белка и альбумина.
Статистическая обработка данных проводилась методами описательной статистики и сравнения выборок (U-критерий Манна-Уитни). Уровень статистической значимости принят равным 0,05. Обработка данных проводилась с использованием программы R (версия 2.13.1.) Результаты исследования представлены в виде медианы, 25й и 75й процентилей. Данные группы № 2 на седьмые сутки после травмы не представлены вследствие потери репрезентативности, поскольку к этому времени летальность в группе достигла 92,3 % (погибло 12 животных из 13).
Результаты исследования и их обсуждение
Кислородную емкость крови оценивали по показателям концентрации гемоглобина и количества эритроцитов (рис. 1 и 2). У лабораторных животных на фоне стандартного лечения (группа № 1) тенденция к снижению показателей, характеризующих кислородную ёмкость крови, наблюдалась только на седьмые сутки после операционной травмы (р = 0,073 для концентрации гемоглобина и р = 0,06 для количества эритроцитов), что подтверждает отсутствие клинически значимой периоперационной кровопотери.
Сравнение результатов исследования двух экспериментальных групп показало, что исходные данные, характеризующие кислородную ёмкость крови, в группах № 1 и № 2 не имели статистически значимых отличий, также как и данные, полученные в первые сутки после травмы. Однако дальнейшее сопоставление концентрации гемоглобина и количества эритроцитов в крови у кроликов в группах № 1 и № 2 выявило достоверные межгрупповые различия. Если в группе № 1 к третьим суткам после травмы оба показателя находились вблизи своих начальных значений, то у лабораторных животных группы № 2 в этот период зарегистрированы достоверно более низкие показатели концентрации гемоглобина и количества эритроцитов в крови (р = 0,002 для концентрации гемоглобина и р = 0,005 для количества эритроцитов).
Уточнить характер анемии, наблюдавшейся у животных группы № 1 и № 2 соответственно к седьмым и третьим суткам послеоперационного наблюдения, позволил анализ изменений показателя концентрации железа в сыворотке крови у кроликов двух экспериментальных групп. Показатель сывороточного железа у кроликов группы № 2 на третьи сутки наблюдения находился на исходном (нормальном) уровне и составлял 25,90 (19,30; 31,10) мкмоль/л (р = 0,713). Аналогично, показатель концентрации железа в сыворотке на седьмые сутки в группе № 1 составил 21,09 (19,44; 24,42) мкмоль/л и его отличие от начального значения в группе также не подтверждалось статистическим анализом (р = 0,263). Следовательно, выявленная у лабораторных животных экспериментальных групп анемия не была связана с дефицитом железа, что исключает кровопотерю как патогенетический фактор анемии и свидетельствует в пользу её гипопластического или гемолитического характера. Сравнительный анализ показателей, характеризующих кислородную ёмкость крови, позволил сделать вывод о том, что в группе № 2 анемия развивалась раньше и была более выраженной, чем в группе № 1.
Онкотическое давление крови определяется концентрацией общего белка крови, в том числе и альбумина [4], и зависит не только от объема кровопотери, но и отражает степень проявления постагрессивной катаболической реакции у кроликов исследуемых групп в условиях множественной скелетной травмы (рис. 3 и 4).
группа № 1, n = 22 
группа № 2, n = 13 
р < 0,05 между группами
Рис. 1. Динамика концентрации гемоглобина крови у кроликов группы № 1 и № 2
группа № 1, n = 22 
группа № 2, n = 13 
р < 0,05 между группами
Рис. 2. Динамика концентрации эритроцитов в крови у кроликов группы № 1 и № 2
группа № 1, n = 22 
группа № 2, n = 13 
р < 0,05 между группами
Рис. 3. Динамика концентрации общего белка плазмы крови у кроликов группы № 1 и № 2
группа № 1, n = 22 
группа № 2, n = 13 
р < 0,05 между группами
Рис. 4. Изменения концентрации альбумина в крови у кроликов группы № 1 и № 2
На фоне стандартного лечения у кроликов группы № 1 в послеоперационном периоде выявлено снижение концентраций как общего белка, так и альбумина плазмы крови. В то же время, посттравматическая динамика использованных нами показателей белкового обмена имела существенные отличия. Статистически значимая депрессия показателя концентрации общего белка плазмы крови была зарегистрирована в первые и третьи сутки после операционной травмы (р ˂ 0,001 для первых и р = 0,008 для третьих суток), а на седьмые сутки после операции показатель концентрации общего белка плазмы возвращался к дооперационному уровню (р = 0,583). В то же время статистически достоверное снижение концентрации альбумина плазмы крови у кроликов группы № 1, выявленное в первые сутки послеоперационного наблюдения, практически линейно продолжалось на третьи и седьмые сутки (р ˂ 0,001 к исходному уровню для всех этапов наблюдения).
Различная динамика показателей общего белка и альбумина плазмы крови свидетельствует об изменении соотношения плазменных белков в условиях множественной скелетной травмы. Восстановление общей протеинемии плазмы крови у кроликов группы № 1 к 7 суткам после операции происходило за счёт увеличения концентрации плазменных белков неальбуминовых фракций.
Сопоставление данных группы № 1 и № 2 показало, что концентрации общего белка и альбумина плазмы крови в сравниваемых группах до операции и в первые сутки послеоперационного наблюдения не имели статистически значимых отличий. Однако на третьи сутки после операционной травмы оба показателя в группе № 2 продолжили нисходящую динамику и оказались достоверно ниже, чем в группе № 1. Концентрация общего белка плазмы у кроликов группы № 2 составила 51,6 (47,7; 52,8) г/л, а альбумина – 34,5 (25,4; 35,7) г/л (р = 0,002 и р = 0,007 соответственно к аналогичным показателям группы № 1). При этом концентрация общего белка плазмы крови у животных группы № 2 оказалась ниже безопасного уровня, обеспечивающего нормальное онкотическое давление крови, удержание жидкости в сосудистом русле и эффективный транскапиллярный обмен [4]. Необходимо отметить, что интенсификация процесса перемещения жидкости из сосудистого русла в ткани является важным патогенетическим механизмом формирования органной недостаточности в постагрессивных состояниях [4].
Условия проведения эксперимента в группах № 1 и № 2 отличались только включением у последней в программу лечения дексаметазона и адреналина. Поэтому уменьшение кислородной ёмкости и концентрации плазменных белков в крови у кроликов группы № 2 мы связываем с интенсификацией катаболических процессов на фоне воспроизведённой гиперергической реакции стресс-реализующих систем. Поддержание нормальной, близкой к исходной, активности метаболизма у кроликов группы № 2 в ближайшем периоде после множественной скелетной травмы потребовало значительных усилий регуляторных систем. Равные начальным показатели потребления кислорода в первые сутки после травмы удалось добиться при постоянно более высоком уровне в крови глюкокортикостероидов и периодическом подъёме уровня катехоламинов. Индуцированная гормональной стресс-реакцией гиперфункция систем жизнеобеспечения потребовала мобилизации энергетических ресурсов организма.
Заключение
Изменения системы крови у кроликов породы Шиншилла в условиях множественной скелетной травмы включали снижение онкотического давления крови в первые – третьи сутки после операции и тенденцию к снижению кислородной ёмкости крови на седьмые сутки послеоперационного наблюдения. Поддержание активности метаболизма в условиях множественной скелетной травмы на нормальном (исходном) уровне у кроликов посредством назначения адреналина и дексаметазона влекло более раннее развитие анемии на фоне нормальных показателей сывороточного железа, а также углубление гипопротеинемии и гипоальбуминемии.
Рецензенты:
Голуб И. Е., д.м.н., профессор, заведующий кафедрой анестезиологии и реаниматологии, ГБОУ ВПО «Иркутский государственный медицинский университет Минздрава России», г. Иркутск;
Шолохов Л.Ф., д.м.н., профессор, руководитель лаборатории физиологии и патологии эндокринной системы ФГБУ «НЦ проблем здоровья семьи и репродукции человека» СО РАМН, г. Иркутск.
Работа поступила в редакцию 20.08.2014.