Автореферат и диссертация по медицине (14.03.03) на тему:Десинхронозы эритропоэза и обмена железа у беременных: разработка и патофизиологическое обоснование хрономедицинских восстановительных технологий

На правах рукописи

ІС^сРссЩ

СОЗОНОВА Наталья Сергеевна

ДЕСИНХРОЫОЗЫ ЭРИТРОПОЭЗА И ОБМЕНА ЖЕЛЕЗА У БЕРЕМЕННЫХ: РАЗРАБОТКА И ПАТОФИЗИОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ХРОНОМЕДИЦИНСКИХ ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫХ

ТЕХНОЛОГИЙ

14.03.03 Патологическая физиология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

16 МАЙ 2013

005059474

1 - т

Омск-2013

005059474

Работа выполнена в государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Тюменская государственная медицинская академия» Министерства здравоохранения Российской Федерации

Научный руководитель:

доктор медицинских наук, профессор Баркова Эмилия Никифоровна ГБОУ ВПО «Тюменская государственная медицинская академия» Минздрава России

Официальные оппоненты:

заслуженный деятель науки РФ, доктор медицинских наук, профессор Долгих Владимир Терентьевич

ГБОУ ВПО «Омская государственная медицинская академия» Министерства здравоохранения Российской Федерации

доктор медицинских наук, профессор Кривохижина Людмила Владимировна

ГБОУ ВПО «Челябинская государственная медицинская академия» Министерства здравоохранения Российской Федерации

Ведущее учреждение:

ГБОУ ВПО «Уральская государственная медицинская академия» Министерства здравоохранения Российской Федерации

Защита состоится « 2013 г. в часов на заседании

диссертационного совета Д 208.065.04 при ГБОУ ВПО «Омская государственная медицинская академия» Министерства здравоохранения РФ по адресу: 644043, г. Омск, ул. Ленина, 12, тел. (381-2) 23-13-32

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Омской государственной медицинской академии по адресу 644043, г. Омск, ул. Ленина, 12.

Автореферат разослан «С\ А /¡Я 2013 г.

Ученый секретарь диссертационного совета ^-р- <г——■ доктор медицинских наук, профессор Потрохова Е.А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Охрана материнства и детства является наиболее важной составляющей в системе охраны здоровья, учитывая значимость рождения здоровых детей - будущего потенциала каждого государства. Показатели материнской и младенческой смертности являются индикатором социально-экономического благополучия страны и их снижение включено в основные цели развития тысячелетия, которые определила ООН (Кулаков В.Н., 2007; Баранов A.A., 2009; Серов В.Н, 2010). Несмотря на значительные успехи в области профилактики и лечения анемии, проблема железодефицитных состояний (ЖДС) не теряет своей актуальности, а коррекция этого осложнения гестации продолжает оставаться одним из приоритетных направлений в современном акушерстве (Бурлев В.А., 2007; Серов В.Н., 2008; Баранов A.A., 2009). Негативное влияние анемии на течение беременности, родов и состояние плода обусловлено гипоксией. Это приводит к развитию плацентарной недостаточности, которая в 20% случаев клинически проявляется задержкой внутриутробного развития плода, а в 10% -невынашиванием беременности. У женщин с анемией роды в 3-4 раза чаще сопровождаются акушерскими кровотечениями (Шехтман М.М., 2000; Демихов

B.Г., 2003). Осложняя течение гестационного периода и родов, анемия - часто в сочетании с гестозами (40%) - занимает ведущее место среди факторов риска перинатальной, неонатальной и младенческой смертности. У беременных с анемией каждый третий ребенок рождается в асфиксии и с дефицитом массы тела, а каждый второй - с явлениями внутриутробного инфицирования (Омаров

C.-М. А. и др., 2000; Серов В.Н. и др., 2008). ЖДС у беременных развиваются при любом сроке гестации вследствие повышенного потребления или недостаточного поступления железа в организм, а также при нарушениях его метаболизма - анемия хронических заболеваний - при наличии у пациенток инфекции, воспаления, неоплазии (Козловская Л.В., 2006; Иванян А.Н. и др., 2009; Никифорович И.И. и др., 2010; Weinstein D.A.,2002; Nemeth Е. 2004). Характерной чертой этого типа анемии является сочетание пониженного уровня железа сыворотки (гипосидеремия) с достаточными его запасами в ретикулоэндотельальной системе. АХЗ по распространенности занимает 2-е место среди анемий (после железодефицитной — ЖДА). Традиционным способом лечения анемии у беременных является ферротерапия. Однако применение препаратов железа, как правило, длительное, имеет побочные эффекты, чаще со стороны желудочно-кишечного тракта, а при АХЗ является малоэффективным (Шехтман М.М., 2004). Очевидно, что одной из актуальных задач акушерства на современном этапе остается поиск новых, высокоэффективных средств и. способов лечения анемии при беременности. В последние годы в клинической медицине всё более широкое распространение получает метод гипербарической оксигенаци (ГБО), но сведения о его влиянии на эритропоэз и обмен железа недостаточны и весьма противоречивы (Дворянский С.А. и др., 2010; Давыдкин Н.Ф. и др., 2012; Епифанова И.П. и др., 2012.

Цель исследования - разработать хрономедицинские технологии ранней диагностики и комплексного лечения анемии у беременных на основе анализа механизмов десинхроноза пространственно-временной организации эритропоэза и обмена железа.

Задачи. 1. Выявить закономерности нарушений пространственно-временной организации эритропоэза и обмена железа у беременных с железодефицитной анемией и анемией хронических заболеваний.

2. Определить ведущие механизмы влияния гипербарической оксигенации на пространственно-временную организацию эритропоэза, обмена железа, активности перекисного окисления липидов и антиоксидантной защиты при беременности, осложненной анемией.

3. Провести сравнительный анализ клинического течения беременности, родов и состояния новорожденного при хроноферротерапии и комплексном лечении с применением гипербарической оксигенации.

4. Выявить периоды суток, резистентные и чувствительные к терапевтическому и токсическому действию кислорода под повышенным давлением у беременных с железодефицитной анемией и анемией хронических заболеваний. Научная новизна. На основании комплексного исследования суточной динамики содержания эритроцитов, гемоглобина, ретикулоцитов, сывороточного эритропоэтина, продукции эритроцитов и кинетики эритрона, а также концентрации общего, двухвалентного, трехвалентного железа, коэффициента насыщения трансферрина, сывороточного ферритина, продуктов ПОЛ в сыворотке крови и моче впервые определены механизмы десинхроноза пространственно-временной организации эритропоэза и обмена железа у беременных с ЖДА и АХЗ. Показано, что нивелирование циркадианного ритма сидеремии и снижение ее среднесуточного уровня при ЖДА сопровождается увеличением популяции неэффективного эритропоэза, ростом титра эритропоэтина и снижением концентрации сывороточного ферритина. Установлено, что у беременных с АХЗ снижен титр эритропоэтина, повышена концентрация сывороточного ферритина и продуктов липопероксидации на фоне снижения антиоксидантной защиты. Инверсия ритма сидерурии сопровождается повышенной экскрецией железа с мочой. Впервые обнаружено, что включение ГБО в комплекс лечения анемии у беременных ассоциировано с повышением титра эритропоэтина и активности эритропоэза, что способствует интенсивной утилизации железа клетками мишенями. Практическая значимость. Аргументирована информативная значимость хрономедицинских критериев для дифференциальной диагностики ЖДА и АХЗ у беременных, основанная на определении титра эритропоэтина и концентрации ферритина в сыворотке крови, а также на оценке экскреции железа с мочой. Установлено, что применение ГБО в утренние и полуденные часы способствует стимуляции эритропоэза за счет увеличения доли терминального типа кинетики, обладающего наибольшей антирадикальной и антиоксидантной защитой. С позиции хрономедицинских восстановительных технологий определены периоды суток, наиболее чувствительные и резистентные к терапевтическому и токсическому действию кислорода под

повышенным давлением. Разработаны критерии для оценки эффективности применения ГБО в комплексном лечении анемии у беременных, позволяющие снизить медикаментозную нагрузку на организм беременной. Внедрение результатов исследования в практику. Полученные результаты исследования используются в учебном процессе кафедры патологической физиологии, кафедры акушерства и гинекологии ГБОУ ВПО «Тюменская государственная медицинская академия» Минздрава России, а также внедрены в практику работы акушерского стационара ГБУЗ ТО «Перинатальный центр». Основные положения, выносимые на защиту. 1.Для железодефицитной анемии у беременных закономерен внутрисистемный десинхроноз эритропоэза и обмена железа. Снижение среднесуточного уровня сывороточного железа сопровождается нивелированием циркадианного ритма сидеремии, увеличением популяции микроцитов, ростом титра эритропоэтина и снижением концентрации сывороточного ферритина.

2. Для беременности, осложненной анемией хронических заболеваний, закономерны снижение титра эритропоэтина и повышение концентрации сывороточного ферритина. У беременных с АХЗ изменено соотношение ферро-и ферриионов в сыворотке крови за счет увеличения фракции двухвалентного железа. Избыточная активация перекисного окисления липидов сопровождается инверсией ритма сидерурии и повышением экскреции железа с мочой.

З.Оксигенобаротерапия стимулирует развитие компенсаторно-приспособительных реакций фето-плацентарного комплекса и повышает частоту благоприятных исходов для матери и новорожденного. Включение гипербарической оксигенации в комплекс лечебных мероприятий для беременных с анемией ассоциировано с повышением титра эритропоэтина и активности эритропоэза, что способствует интенсивной утилизации железа клетками-мишенями.

Апробация. Материалы и основные положения диссертации доложены и обсуждены на XI всемирном конгрессе «Здоровье и образование в XXI веке» (Москва, 2010), на Российском национальном конгрессе «Человек и лекарство. Урал - 2010» (Тюмень, 2010), научных конференциях и форумах «Актуальные проблемы теоретической, экспериментальной, клинической медицины и фармации» (Тюмень, 2011, 2012), V региональной научно-практической конференции «Новые технологии в рекреации здоровья населения» (Владикавказ, 2012). Апробация диссертации состоялась на заседании проблемной комиссии «Медико-социальные и клинические проблемы здоровья населения Западно-Сибирского территориально-промышленного комплекса» в ГБОУ ВПО «Тюменская государственная медицинская академия» Минздрава РФ 9 октября 2012 года.

Публикации. По теме диссертации опубликованы 10 печатных работ, в том числе 3 статьи в рекомендуемых ВАК журналах.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 164 страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, описания материала и методов исследования, глав собственных исследований и их

обсуждения, выводов, практических рекомендаций и списка литературы. Работа содержит 24 таблицы и 11 рисунков. Библиографический указатель включает 270 источников (153 отечественных и 117 иностранных). Личный вклад. Автором самостоятельно проведен информационный поиск и составлен литературный обзор по теме диссертации, сформулированы цели и задачи научного исследования. Лично проведен подбор пациентов, удовлетворяющих критериям включения в исследование, обследование, наблюдение, ведение медицинской документации, освоена методика комплексного лечения анемии у беременных с применением хроноферотерапии и ГБО.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Материалы и методы исследования. Клинические наблюдения и комплексное биоритмологическое обследование беременных проводились на базе ГБУЗ ТО «Перинатальный центр» (главный врач - д.м.н., Заслуженный врач РФ Кукарекая И.И.). На первом этапе работы проведен ретроспективный анализ 153 индивидуальных карт беременных и родильниц (форма № 111/у) и историй родов пациенток с анемией и хронической плацентарной недостаточностью, закончивших беременность родами в 2008-2010 годах. На втором этапе проведено проспективное биоритмологическое обследование 122 беременных с нарушениями обмена железа, получавших традиционную медикаментозную терапию и комплексное лечение с использованием гипербарической оксигенации (ГБО): 62 беременные с железодефицитной анемией; 60 беременных с анемией хронических заболеваний. 49 соматически здоровых беременных составили контрольную группу.

Критерии включения в группу с ЖДА: отягощенный акушерско-гинекологический анамнез, ЖДА до беременности, отсутствие воспалительных процессов, уровень гемоглобина 90-110 г/ л, концентрация сывороточного железа 10 мкмоль/л и ниже, уровень СФ 9,3 нг/мл и ниже. Критерии включения в группу с АХЗ: наличие хронических воспалительных заболеваний в стадии ремиссии, рефрактерность к ферротерапии, уровень гемоглобина 90-110 г/ л, концентрация сывороточного железа 12,5 мкмоль/л, уровень СФ 40 нг/мл и выше.

Критерии исключения: злокачественные новообразования, алкоголизм, наркомания, психические заболевания.

Все пациентки были обследованы в сроке гестации - 28-32 недели (начало III триместра совпадает с максимумом объема циркулирующей крови и периодом кумуляции железа в тканях плода).

Для хроноферротерапии, согласно утвержденным стандартам медицинской помощи больным с ЖДА (приказ № 169 Министерства здравоохранения и социального развития РФ от 28.02.2005 г. об утверждении стандарта медицинской помощи больным железодефицитной анемией), использовали комплексные препараты сернокислого железа для перорального применения: «Сорбифер Дурулес» (ЕС^РНАКМАСЕЦПСАЬЫс!), содержащий в 1 таблетке

320 мг сульфата железа и 60 мг аскорбиновой кислоты или «Феррум-лек» (ЛЕК), содержащий в 1 таблетке 100 мг трехвалентного железа в течение 30-50 дней.

Курс ГБО в кислородной барокамере «БЛКС - ЗОЗМК» включал 5 сеансов длительностью 40 минут в режиме 1,3 - 1,4 ата чистого медицинского кислорода ежедневно. Время компрессии и декомпрессии составляло 10 мин. Методы исследования. Для диагностики нарушений эритропоэза и обмена железа у всех обследованных беременных определяли суточную динамику содержания эритроцитов, гемоглобина и эритроцитарные индексы с помощью гематологического электронного анализатора «MINDRAY ВС 5300» (Корея). Определение суточной продукции эритроцитов (СПЭ) и продолжительность жизни эритроцитов (ПЖЭ) проводили методом Е.Н. Мосягиной (1976). Количество ретикулоцитов определяли после окраски мазков 1 % раствором бриллиант-крезилблау. Уровень сывороточного эритропоэтина исследовали с помощью иммуноферментного анализа, используя тест-систему «ERYTHROPOIETIN - ELISA» фирмы IBL (Hamburg). Активность глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы (Г-6-ФДГ) определяли методом количественной цитохимии в модификации Э.Н. Барковой и др. (1986) с подсчетом популяций эритроцитов с низкой (0-3 гранулы восстановленного формазана), средней (7-9 гранул) и высокой (10-14 гранул) активностью фермента, что свойственно для потомков неэффективного, нормального и терминального типов кинетики эритрона. Концентрацию железа в сыворотке крови и моче определяли бато-фенантролиновым методом (реактивы «LACHEMA»); концентрацию сывороточного ферритина (СФ) - иммуноферментным методом (наборы «ИРНО-ферритин», Минск). Содержание малонового диальдегида (МДА) в сыворотке крови и моче- способом И.Д. Стальной, Т.Г. Гаришвили (1977). Замеры изучаемых показателей в крови и моче проводили 4 раза в сутки через 6-часовые интервалы (06, 12,18 и 24 ч.). Статистический анализ проводили с использованием пакета прикладных программ: BIOSTAT for Windows. Данные в тексте и в таблицах представлены как М ± ш, где М - среднее арифметическое, m - средняя ошибка среднего арифметического. Функциональные связи между признаками проанализированы с помощью коэффициента корреляции. Для оценки достоверности различий использовали непарный t - критерий Стьюдента (при параметрическом распределении данных) и критерий Манна - Уитни (при непараметрическом распределении данных). Различие принималось достоверным при р<0,05. Результаты биоритмологических исследований оценены с помощью математической обработки данных по программе «Косинор» с определением следующих параметров циркадианных ритмов: мезор - среднесуточный уровень; акрофаза - время максимального значения показателя; амплитуда - отклонение максимального и минимального значений от мезора.

Рис. 1. Дизайн исследования

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ Особенности пространственно-временной организации эритропоэза и обмена железа у беременных с ЖДА

Установлено, что у беременных с ЖДА ритмометрические показатели содержания эритроцитов и концентрации гемоглобина в периферической крови нивелированы (табл. 1).

Интенсивность эритропоэза у беременных с ЖДА повышена, что проявляется в увеличении среднесуточных значений концентрации эритропоэтина и суточной продукции эритроцитов (табл. 1). О перенапряжении продукционных механизмов эритропоэза свидетельствует нивелирование их циркадианных ритмов. Увеличение СПЭ на фоне уменьшения продолжительности жизни эритроцитов связано с ростом популяции короткоживущих эритроцитов - потомков неэффективного эритропоэза. Их потомки имеют не только меньшую продолжительность жизни, но и более низкую активность Г-6-ФДГ, по сравнению с эритроцитами, образующимися в процессе нормального эритропоэза (табл. 2).

Таблица 1

Ритмометрические параметры периферической крови и эритропоэза _в контрольной группе и у беременных с ЖДА, М ± ш_

Показатели

Мезор Амплитуда

Акрофаза (95% ДИ)

Контрольная группа

Эритропоэтин, мМЕ/л Эритроциты, х 1012/л 57,6±6,1 15,3±4,1 01.17 (00.12;06.27)

3,4±0,07 0,12±0,05 09.50 (08.00;15.50)

Гемоглобин, г/л 115,0±1,2 2,1±0,8 09.10 (08.30;16.02)

Ретикулоциты, X 109/л 58,7±3,1 8,7±0,6 01.29 (00.30;06.57)

СПЭ, х 109/л 89,3±6,1 25,3±4,1 01.21 (00.30;07.05)

ПЖЭ, сут. 55,6±3,7 19,3±2,1 02.21(00.41:05.11)

Беременные с ЖДА

Эритропоэтин, мМЕ/л Эритроциты, х 10|2/л Гемоглобин, г/л Ретикулоциты, х 109/л СПЭ, х 10% ПЖЭ, сут._

64,7±12,8* 3,3 ±0,06 102±1,1 * 54,5±3,6 112,7±5,1* 52,3±3,2

7,9±4,6 0,1±0,06 2,6±0,9 4,8±2,5 28,3±9,9 27,1±1,9

нет ритма нет ритма нет ритма нет ритма нет ритма 02.50 (23.50;04.45)

Примечание: * — отмечены значения, достоверно отличающиеся от аналогичных показателей в контрольной группе (р<0,05).

Популяция низкоактивных микроцитов в этой группе беременных увеличилась до 33,6±1,8 %, что почти в два раза превышает значения показателя в контрольной группе (18,3±0,7 %). Количество среднеактивных нормоцитов уменьшилось до 52,9±2,5 %, в 13,5±1,5 % циркулировали клетки с высокой активностью Г-6-ФДГ. При этом ритмометрический анализ выявил статистически значимые циркадианные ритмы для всех популяций эритроцитов (табл. 2).

У беременных с ЖДА достоверно снижены среднесуточные значения сывороточного железа и коэффициента насыщения трансферрина по сравнению с аналогичными показателями, определенными при физиологической беременности (р<0,05). Ритмы показателей нивелированы (табл. 3).

Ритмометрические параметры кинетики эритрона в контрольной группе и у беременных с ЖДА, М ± т

Таблица 2

Показатели

Мезор Амплитуда

Акрофаза (95% ДИ)

Контрольная группа

Низкоактивные микроциты, % Среднеактивные нормоциты,% Высокоактивные макроциты, %

18,3±0,7 5,4±1,1 20.10 (19.30;22.00) 55,9±1,1 15,3±1,8 01.24 (23.55;06.51) 25,8±0,5 10,3±2,1 09.20(06.30;13.57)

Беременные с ЖДА Низкоактивные микроциты, % Среднеактивные нормоциты, % Высокоактивные макроциты, %

33,6±1,8* 6,3±0,9 19.35 (18.25;21.54) 52,9±2,5 21,1±1,1 01.32 (23.36;03.26) 13,5±1,5* 7,3±0,7 12.34(11.07;13.23)

Примечание: * — отмечены значения, достоверно отличающиеся от аналогичных показателей в контрольной группе (р<0,05).

Установлено, что для беременности, осложненной ЖДА, закономерен внутрисистемный десинхроноз обмена железа, проявляющийся нивелированием циркадианного ритма концентрации общего и трехвалентного железа. Соотношение ферро- и ферриионов в плазме крови изменено незначительно, по сравнению с контрольной группой. Суточный ритм свободного железа сохранен, наибольшие значения, как и в группе здоровых беременных, наблюдаются в вечернее время (табл. 3).

Десинхроноз эритропоэза и перестройка циркадианного ритма сидеремии весьма тесно связаны с временной организацией его тканевого фонда. В этом убеждают существенное снижение концентрации СФ (до 9,3±1,2 нг/мл) с уменьшением его амплитуды до 3,3±0,4 нг/мл, а также нивелирование его циркадианного ритма (табл. 3).

Таким образом, нивелирование циркадианного ритма сидеремии и снижение ее среднесуточного уровня при ЖДА сопровождается увеличением популяции низкоактивных микроцитов, ростом титра эритропоэтина и снижением концентрации СФ.

Таблш!а 3

Ритмометрические параметры обмена железа и МДА в сыворотке крови _в контрольной группе и у беременных с ЖДА, М ± т_

Показатели Мезор Амплитуда Акрофаза

(95% ДИ)

Контрольная группа

Ре общее, мкмоль/л 12,7±1,9 3,5±1,7 13.57(10.57;14.40)

Ре2+ сыворотки, мкмоль/л 5,2±0,7 1,9±0,4 20.20(19.17;01.32)

Ре3+ сыворотки, мкмоль/л 7,5±0,5 1,8±1,1 13.47(12.10;15.01)

Коэффициент насыщения 23,2±3,1 5,8±3,2 13.46(12.10;14.21)

трансферрина, %

СФ, нг/мл 50,9±3,7 15,6±5,7 22.32(20.05;22.17)

МДА сыворотки, нмоль/л 6,5±0,3 2,1±0,4 20.41( 19.21 ;02.03)

Беременные с ЖДА

Ре общее, мкмоль/л 9,7±0,8* 2,3±0,5 нет ритма

Ре2+ сыворотки, мкмоль/л 3,1±1,0 1,0±0,7 21.32(19.45;01.50)

Ре3+ сыворотки, мкмоль/л 6,6±1,8 2,3±1,3 нет ритма

Коэффициент насыщения 12,7±1,1* 2,4± 1,4 нет ритма

трансферрина, %

СФ, нг/мл 9,3±1,2* 1,6±0,4 нет ритма

МДА сыворотки, нмоль/л 13,3±1,2 3,1±0,9 19.08(18.18;20.32)

Примечание: * — отмечены значения, достоверно отличающиеся от аналогичных показателей в контрольной группе (р<0,05).

Особенности пространственно-временной организации эритропоэза и обмена железа у беременных с АХЗ

У беременных с АХЗ обнаружено нивелирование циркадианных ритмов для содержания эритроцитов и гемоглобина в периферической крови. Среднесуточный уровень эритропоэтина достоверно снижен по сравнению с таковым у беременных контрольной группы и с ЖДА, ритм показателя нивелирован (табл. 4).

У беременных с АХЗ акрофазы количества ретикулоцитов и продукции эритроцитов смещены с ночных часов на полуденное время, свидетельствуя об инверсии их циркадианных ритмов (табл. 4).

Анализ составляющих сидеремии позволил выявить существенное повышение доли двухвалентного железа, что привело к снижению коэффициента Ре3+ / Ре2+ до 0,8—1,1, по сравнению с таковым у здоровых беременных (1,3 — 2,4). Кроме того, обнаружена инверсия ритма свободного железа, максимальные значения которого смещены с вечернего на дневное время (табл.5). Повышение доли свободного железа и инверсия его циркадианного ритма сопровождаются существенным ростом мезора МДА в сыворотке крови.

Таблица 4

Ритмометрические параметры периферической крови и эритропоэза _у беременных с АХЗ, М+т_

Показатели Мезор Амплитуда Акрофаза (95% ДИ)

Эритропоэтин, мМЕ/л 14,7±2,5* 2,1±1,5 нет ритма

Эритроциты, х 1012/л 3,35 ±0,04 0,12±0,05 нет ритма

Гемоглобин, г/л 109,7±0,8 2,1±0,8 нет ритма

Ретикулоциты, х 109/л 21,21±1,8* 9,3±3,3 09.47 (07.57; 16.47)

СПЭ, х 109/л 56,81±3,3* 14,7±2,2 13.23 (08.43;16.37)

ПЖЭ, сут. 49,75±2,6 17,1±1,9 14.25 (10.37;17.20)

Примечание: * — отмечены значения, достоверно отличающиеся от аналогичных показателей в контрольной группе (р<0,05).

Суточная динамика продуктов ПОЛ в сыворотке крови синхронизирована с их содержанием в моче и уровнем сидерурии: наибольшей концентрации двухвалентного железа в сыворотке крови — днем — соответствуют максимумы активности ПОЛ и экскреции железа с мочой (табл. 6).

Таблица 5

Ритмометрические параметры обмена железа и МДА в сыворотке крови у беременных с АХЗ, М ± ш

Показатели Мезор Амплитуда Акрофаза (95% ДИ)

Бе общее, мкмоль/л 11,6±1,5 1,3±0,9 нет ритма

Ре2+ сыворотки, мкмоль/л 7,7±1,0* 3,9±0,7 12.10(10.16; 14.59)

Ре3+ сыворотки, мкмоль/л 3,9±2,6 1,3±0,7 нет ритма

СФ, нг/мл 56,8±3,9* 17,6±5,9 нет ритма

Коэффициент насыщения 21,95+1,35 4,5±3,0 нет ритма

трансферрина,%

МДА сыворотки, мкмоль/л 16,37±1,9* 3,5±1,1 10.06(08.51; 18.18)

Примечание: * — отмечены значения, достоверно отличающиеся от аналогичных показателей в контрольной группе (р<0,05).

У беременных с АХЗ достоверно повышены среднесуточные значения экскреции микроэлемента (более 0,66 мкг), по сравнению с показателями у здоровых беременных и пациенток с ЖДА (табл. 6).

В отличие от ЖДА, для АХЗ закономерны снижение титра эритропоэтина и повышение концентрации сывороточного ферритина. Избыточная активация липопероксидации на фоне снижения антиоксидантной защиты сопровождается инверсией ритма сидерурии и повышенной экскрецией железа с мочой.

Таблица б

Ритмометрические параметры концентрации Fe2+ и МДА в моче, экскреции Fe2+ и МДА с мочой у беременных с АХЗ, М ± ш

Показатели Мезор (Mit) Амплитуда (Mit) Акрофаза (95% ДИ)

Концентрация Fe +, мкмоль/л 8,8 ± 0,5 2,9 ± 0.9 14.21(12.27;16.7)

Концентрация МДА, нмоль/л 17,0 ±2,7 4,3 i 1,1 10.16(7.27;15.35)

Экскреция Fe2+, мкг Экскреция МДА, нмоль 0,66 ±0,09* 16,6±4,4* 0,15 i 0,09 4,Ül,6 10.50(07.35; 15.58) 11.03(08. J 3; 15.30)

Примечание: * — отмечены значения, достоверно отличающиеся от аналогичных показателей в контрольной группе (р<0,05).

Механизмы влияния гипербарической оксигенации на эритропоэз и обмен железа у беременных с ЖДА и АХЗ

Возрастание концентрации продуктов ПОЛ в крови является одним из важных биохимических тестов тяжести патологических изменений в организме беременной и плода. Установлено, что в контрольной группе уровень МДА составил 6,5±0,3 нмоль/л, при АХЗ - 16,37±1,9 нмоль/л.

Для выяснения диапазона между терапевтической и токсической дозами ГБО проанализированы показатели ПОЛ в ходе лечения. Результаты показали, что после первого сеанса ГБО концентрация МДА снизилась на 18,4±2,4 % , после второго сеанса на 20,0±2,8 % (рис.2). После третьего и пятого сеансов ГБО произошла стабилизация продуктов ПОЛ, уровень которых снизился почти до нормы (рис. 2). В этот период наблюдалось и клиническое улучшение состояния беременных. Продление ГБО до 6 и более 8 сеансов вызвало повторную активацию липопероксидации.

нмоль/л; зо п % 25 _

-МДА, нмоль/л

высокоактивные макроциты,%

Рис. 2. Динамика концентрации МДА и процента эритроцитов с высокой активностью Г-6-ФДГ после действия ГБО у беременных с АХЗ.

При анализе кинетических параметров эритропоэза после действия ГБО обнаружено, что рост продукции эритроцитов происходит за счет увеличения доли терминального эритропоэза, потомки которого обладают наибольшей активностью Г - 6 - ФДГ (рис. 3). Об этом свидетельствует увеличение высокоактивных макроцитов после комплексного лечения анемии (хроноферротерапия+ГБО) до 26,3±1,7 % (9,4±2,8 % - до лечения). Увеличение доли высокоактивной популяции клеток после действия ГБО позволяет сделать вывод, что в основе адаптивных реакций эритропоэза лежит перестройка кинетики, обусловленная стимуляцией продукции эритроцитов, обладающих максимальной антирадикальной и антиперекисной защитой. Следовательно, кинетические параметры можно отнести к критериям хронотерапевтического эффекта ГБО.

мМЕ/л50 1 40

30 -20 -10 -0

'21.lt

! Эритропоэтин

100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0

67,7

III

60,0*

7С1Х

3

68,7

До лечения ГБО в утренние ГБО в

и полуденные послеобеденные часы часы

' Высокоактивные макроциты Среднеактивные нормоциты 1 Низкоактивные микроциты

Рис. 3. Показатели кинетики эритрона и уровня сывороточного эритропоэтина на фоне применения ГБО у беременных с АХЗ в разное время суток; * - р < 0,05; **- р < 0,01 - достоверность отличий от показателей до лечения.

Анализ особенностей периферического эритрона и эритрокинетических показателей у беременных с анемией позволил обнаружить их достоверные изменения при действии ГБО в разное время суток.

Применение ГБО в утренние и полуденные часы в отличие от послеобеденного времени приводит к более выраженной стимуляции эритропоэза, что выражается в достоверном росте титра сывороточного эритропоэтина и продукции эритроцитов (табл. 7). У беременных, получавших

оксигенобаротерапию в утренние и полуденные часы, отмечен рост высокоактивных макроцитов- потомков терминального эритропоэза, обладающих наибольшей антирадикальной и антиперекисной защитой. Почти в 3 раза увеличивается популяция высокоактивных макроцитов (до 26,3±1,7 %) и в 2 раза снижается уровень низкоактивных микроцитов (до 13,7±1,9 %) (табл.

7).

Таблица 7

Динамика показателей периферического эритрона и эритрокинетических показателей на фоне применения ГБО у беременных с АХЗ в разное время

суток, (М±т)

Показатели До лечения Первая группа (ГБО с 8 до 13 часов) Вторая группа (ГБО с 15 до 18 часов)

Гемоглобин,г/л 97,7±1,8 120,3+1,4** 105,0±3,2*

Эритроциты, х1012/л 3,35±0,1 3,71±0,06* 3,4±0,05

Эритропоэтин, мМЕ/л 21,1±2,8 42,9+3,9** 29,8±3,1*

СПЭ, х 109/л 56,8±3,3 138,2±1,9** 67,3±4,5 *

Низкоактивные микроциты,% 22,9±3,3 13,7±2,5** 19,3±1,9*

Среднеактивные нормоцигы,% 67,7±2,6 60,0±3,4* 68,7+2,8

Высокоактивные макроциты,% 9,4±2,8 26,3±2,5** 12,0+1,5*

Примечание: * - достоверные отличия от показателей до лечения (* - р < 0,05; **-р < 0,01 ).

Таким образом, оптимальным временем суток для проведения оксигенобаротерапии у беременных с АХЗ являются утренние и полуденные часы (с 8 до 13 часов). Увеличение доли высокоактивной популяции клеток после действия ГБО в утренние и полуденные часы позволяет сделать вывод, что в основе адаптивных реакций эритропоэза лежит перестройка кинетики эритрона, обусловленная стимуляцией продукции высокоактивных эритроцитов.

После проведения 5 сеансов ГБО у беременных с АХЗ отмечено статистически значимое повышение концентрации гемоглобина, количества эритроцитов и показателя гематокрита, по сравнению с исходными данными. Значительное увеличение содержания ретикулоцитов на фоне повышения объема суточной продукции эритроцитов - убедительные доказательства стимуляции эритропоэза (табл. 8).

Таблица 8

Влияние ферротерапии и ГБО на показатели периферического эритрона у беременных с АХЗ, (М±ш)

Показатели До лечения Первая группа (после ферротерапии) Вторая группа (после ферротерапии в комплексе с ГБО)

Гемоглобин,г/л 97,7±1,8 105,7+2,4 120,3+1,4*

Эритроциты, х 10 /л 3,4±0,1 3,5+0,1 3,71±0,06*

Гематокрит, % 30,1+0,3 31,5±0,05 34,7+0,5*

Ретикулоциты, х109/л 21,1±2,8 31,1+3,2 72,9±3,9**

СПЭ, х109/л 56,9±3,3 67,3+4,5 138,2±1,9**

ПЖЭ, сут 47,7±2,6 55,7±3,4 60,5±2,8*

Примечание: * - достоверные отличия от показателей после ферротерапии (* - р < 0,05; **-р<0,01 ).

Эффективность лечения препаратами железа беременных при ЖДА оказалась выше, чем у беременных с АХЗ. В частности, прирост среднего значения гемоглобина по отношению к исходному при ЖДА был достоверно выше (р<0,05), чем при АХЗ (табл. 10).

Включение ГБО в комплекс лечения АХЗ у беременных сопровождается существенным приростом титра сывороточного эритропоэтина (более, чем в 2 раза по сравнению с показателями до лечения) и уровня сидеремии, а также снижением концентрации СФ по сравнению с исходной (р < 0,01) (табл. 9).

На фоне оксигенобаротерапии существенно повышалась активность терминального эритропоэза, о чем свидетельствует рост высокоактивных макроцитов. В группе пациенток с АХЗ этот эффект достоверно выше (табл. 9).

Следовательно, повышение уровня эритропоэтина может быть следствием не только усиленного его образования, но и его интенсивной утилизации клетками-мишенями, о чем свидетельствует возрастание активности Г - 6 — ФДГ, ключевого фермента биоэнергетики пластических процессов.

В группе беременных с АХЗ, получавших комплексное лечение анемии (ферротерапия + ГБО), уровень ферритина достоверно снижен (34,7±0,5 нг/мл), уровень сидеремии достоверно возрос до 20,3+1,4 мкмоль/л, по сравнению с исходным (р < 0,01).

Таблица 9

Динамика феррокинетических и эритрокинетических показателей у беременных с АХЗ на фоне ферротерапии и ГБО, (М±ш)

Показатели До лечения Первая группа (после ферротерапии) Вторая группа (после ферротерапии в комплексе с ГБО)

Бе, мкмоль/л 11,2±1,8 12,7+2,4 20,3±1,4*

Коэффициент насыщения трансферрина,% 22,4±0,1 23,5±2,1 24,7110,06*

СФ, нг/мл 54,7±2,3 58,5±0,05 34,7±0,5*

Эритропоэтин, мМЕ/л 21,1+2,8 19,1+3,2 42,9±3,9**

Низкоактивные микроциты,% 22,9±3,3 19,3+2,5 13,7+1,9**

Среднеактивные нормоциты,% 67,7±2,6 68,7+3,4 60,5±2,8*

Высокоактивные макроциты,% 9,4±2,8 12.0±2,5 26.3±1,5**

Примечание: * - достоверные отличия от показателей после ферротерапии (* — р < 0,05; **-р<0,01 ).

Таблица 10

Влияние ферротерапии и ГБО на показатели периферического эритрона у беременных с ЖДА, (М±ш)

Показатели До лечения Первая группа (после ферротерапии) Вторая группа (после ферротерапии в комплексе с ГБО)

Гемоглобин,г/л 102±1,1 125,0+1,2* 120,3+1,4*

Эритроциты, х 1012/л 3,3 ±0,06 4,4±0,07* 3,7110,06*

Гематокрит, % 31,6+0,5 35,6+0,5* 34,7+0,5

Ретикулоциты, х109/л 54,5±3,6 58,7+3,1 72,9+3,9**

СПЭ, х109/л 112,7+5,1 120,3+3,4 138,2±1,9*

ПЖЭ, сут 52,3+3,2 58,1+3,0 60,5±2,8*

Примечание: * - достоверные отличия от показателей до лечения (* - р < 0,05; **-р<0,01).

Анализ осложнений гестационного процесса и родов у беременных с АХЗ показал, что в группе беременных, получавших комплексное лечение с применением ГБО, признаки хронической внутриутробной гипоксии плода легкой степени (по данным кардиотокографии) были диагностированы в три раза реже, чем в группе контроля, при этом не диагностирована гипоксия средней и тяжелой степени (табл. 11). При анализе допплерометрических показателей гемодинамики в системе мать-плацента-плод установлено, что у беременных, получавших ГБО, обнаружены только изолированные нарушения маточно- плацентарного и плодового кровотока (1А и 1Б степени) в более поздние сроки беременности (36-40 недель). У беременных, получавших ферротерапию, отмечены нарушения кровотока сочетанные (II степень) и даже критические (III степень). Все беременные были родоразрешены в срок, живыми доношенными детьми в удовлетворительном состоянии.

Анализ полученных результатов свидетельствует о снижении осложнений в родах (аномалии родовой деятельности, гипотонические кровотечения, острая гипоксия плода) в группе, где беременным проводили комплексное лечение анемии (табл. 11).

Таблица 11

Осложнения гестационного процесса и родов у беременных с АХЗ, %

Осложнения течения беременности и родов Ферротерапия в комплексе с ГБО Хроноферро-терапия

Угроза прерывания беременности 15,2% 52,3%

Хроническая внутриутробная гипоксия легкой степени 13,2% 41,3%

Изолированные нарушения маточно-плацентарного кровотока 17,7% 30,9%

Сочетанные нарушения маточно-плацентарного кровотока 0 6,7%

Синдром задержки развития плода (по данным УЗИ) 1,3% 7,2%

Гипотрофия новорожденного 0 9,4%

Острая внутриутробная гипоксия плода 2,5% 6,5%

Гипотонические кровотечения в родах 1,7% 8,5%

Аномалии родовой деятельности 12,5% 29,1%

Асфиксия новорожденного легкой степени 3% 28%

Асфиксия новорожденного средней степени 0 8%

Асфиксия новорожденного тяжелой степени 0 0

Таким образом, оптимальным курсом оксигенобаротерапии при анемии у беременных являются 5 сеансов (время компрессии - 10 минут, время экспозиции -40 минут, время декомпрессии-10 минут) по 40 минут чистого медицинского кислорода при давлении 1,3-1,4 ата в утренние и полуденные часы (с 8 до 13 часов). Предлагаемый способ комплексного лечения анемии у беременных, включающий хроноферротерапию (прием препаратов железа однократно в вечернее время в течение 30-50 дней) и оксигенобаротерапию в дообеденное время, оказывает положительный эффект, уменьшая количество акушерских осложнений при беременности и в родах и, таким образом, предотвращая возможные перинатальные потери.

ВЫВОДЫ

1. Для беременности, осложненной железодефицитной анемией, закономерен внутрисистемный десинхроноз пространственно-временной организации эритропоэза и обмена железа. Ведущая роль в перестройке циркадианной организации сидеремии принадлежит изменению концентрации ферро- и ферриионов в сыворотке крови; увеличение фракции двухвалентного железа ассоциировано с ростом активности перекисного окисления липидов.

2. Железодефицитная анемия у беременных сопровождается нивелированием циркадианного ритма сидеремии и снижением ее среднесуточного уровня, увеличением популяции с низкой активностью глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы, ростом титра эритропоэтина и снижением концентрации сывороточного ферритина.

3. Для анемии хронических заболеваний при гестации закономерны снижение титра эритропоэтина и повышение концентрации сывороточного ферритина. Избыточная активация перекисного окисления липидов на фоне недостаточности антиоксидантной защиты, сопровождается инверсией ритма сидерурии и повышением экскреции железа с мочой.

4. Оксигенобаротерапия у беременных с анемией хронических заболеваний способствует повышению тира эритропоэтина, продукции эритроцитов и утилизации железа клетками-мишенями.

5. Период терапевтического действия гипербарической оксигенации у беременных с анемией (утренние и полуденные часы) синхронизирован с наибольшей активностью терминального эритропоэза, обладающего максимальной антирадикальной и антиперекисной защитой.

6. Включение гипербарической оксигенации в комплекс лечения анемиии у беременных позволяет повысить эффективность хроноферротерапии и снизить медикаментозную нагрузку, частоту осложнений беременности, родов и перинатальной патологии.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ 1. Диагностическими критериями анемиии хронических заболеваний у беременных в отличие от железодефицитной анемии являются: снижение титра эритропоэтина до 21,1±2,8 мМЕ/л, увеличение концентрации СФ до 42,1±2,3 нг/мл, а также повышенная экскреция железа с мочой - до 0,66 мкг.

2.Оптимальным режимом оксигенобаротерапии при анемии у беременных являются 5 сеансов при экспозиции - 40 минут (время компрессии - 10 минут, время декомпрессии - 10 минут) чистого медицинского кислорода при давлении 1,3-1,4 ата в утренние и полуденные часы (с 8 до 13 часов).

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Баркова Э.Н. Механизмы десинхроноза циркадианной организации эритропоэза при беременности, осложненной анемией / Э.Н. Баркова, Н.С. Созонова, Е.В. Назаренко, Е.П. Ашихмина // Материалы XI международного конгресса «Здоровье и образование в XXI веке». -Москва. - 2010. - С. 64.

2. Созонова Н.С. Патофизиологические принципы хронотерапии дефицита железа у беременных / Н.С. Созонова, Е.В. Назаренко, Е.П. Ашихмина // Материалы Российского национального конгресса «Человек и лекарство. Урал-2010».- Тюмень - 2010. - С.136.

3. Созонова Н.С. Роль гипербарической оксигенации в комплексной терапии железодефицитной анемии у беременных / Н.С. Созонова, К.А. Бутова, С. Б. Эльканова, А.Г. Окатьева, М.Н. Балух // Материалы 45-й всероссийской научной конференции студентов и молодых ученых «Актуальные проблемы теоретической, экспериментальной и клинической медицины». - Тюмень. - 2011. - С. 89-90.

4. Созонова Н.С. Влияние дефицита железа на формирование плацентарной недостаточности / Н.С. Созонова, К.А. Бутова, С. Б. Эльканова, А.Г. Окатьева, М.И. Балух // Материалы 45-й всероссийской научной конференции студентов и молодых ученых «Актуальные проблемы теоретической, экспериментальной и клинической медицины». - Тюмень. -2011.-С. 94-95.

5. Созонова Н.С. Механизмы десинхроноза эритропоэза и обмена железа при физиологической беременности / Н.С. Созонова, И.П. Лазарев // Медицинская наука и образование Урала.-2011. - № 3(1). - С. 52-54.

6. Баркова Э.Н. Особенности пространственно-временной организации эритропоэза и обмена железа при физиологической беременности / Э.Н. Баркова, Н.С. Созонова, И.П. Лазарев // Материалы V научно-практической конференции «Новые технологии в рекреации здоровья населения». - Владикавказ. - 2011. - С. 134.

7. Созонова Н.С. Неинвазивный способ дифференциальной диагностики нарушений обмена железа при беременности / Н.С. Созонова, Э.Н. Баркова // Вестник уральской медицинской академической науки. -2012. -№ 2.-С. 136-137.

8. Созонова Н.С. Дифференциальная диагностика нарушений обмена железа у беременных / Н.С. Созонова, Т.М. Асланова, С.Ю Машкова, М.И. Полле // Материалы 46-й всероссийской научной конференции студентов и молодых ученых «Актуальные проблемы теоретической,

экспериментальной и клинической медицины». - Тюмень. - 2012. - С. 9899.

9. Созонова Н.С. Механизмы токсического и терапевтического действия гипербарической оксигенации при анемии хронических заболеваний у беременных / Н.С. Созонова, A.C. Кан, Э.И. Каримова, Л.Ф. Мамбиткулова // Материалы 46-й всероссийской научной конференции студентов и молодых ученых «Актуальные проблемы теоретической, экспериментальной и клинической медицины». - Тюмень. - 2012. - С. 9091.

Ю.Баркова Э.Н. Патофизиологические аспекты рефрактерности к ферротерапии у беременных с нарушениями обмена железа / Э.Н. Баркова, Н.С. Созонова // Медицинская наука и образование Урала. - 2012. - №

2. - С. 34-39.

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

АОЗ АХЗ ГБО

антиоксидантная защита анемия хронических заболеваний гипербарическая оксигенация глюкозо — 6 — фосфатдегидрогеназа железодефицитная анемия железодефицитное состояние малоновый диальдегид перекисное окисление липидов продолжительность жизни эритроцитов ретикулоэндотелиальная система суточная продукция эритроцитов сывороточный ферритин общее железо двухвалентное железо трехвалентное железо

Г - 6 - ФДГ

ЖДА

ЖДС

МДА

ПОЛ

ПЖЭ

РЭС

СПЭ

СФ

Fe

Fe2+ Fe3+

На правах рукописи

СОЗОНОВА Наталья Сергеевна

ДЕСИНХРОНОЗЫ ЭРИТРОПОЭЗА И ОБМЕНА ЖЕЛЕЗА У БЕРЕМЕННЫХ: РАЗРАБОТКА И ПАТОФИЗИОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ХРОНОМЕДИЦИНСКИХ ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫХ

ТЕХНОЛОГИЙ

14.03.03 Патологическая физиология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Омск-2013

Подписано в печать 19.04.2013г. Тираж 100 экз. Заказ № 252. Отпечатано в ОАО «НИИПлесдрев» г. Тюмень, ул. Одесская, 52А.