Автореферат и диссертация по медицине (14.03.03) на тему:Морфофункциональные нарушения кислородтранспортной функции периферической крови беременных при обострении бронхиальной астмы

На правах рукописи

¿¿у'

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

1 О Ш 2012

Иркутск-2012

005016977

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

Луценко Михаил Тимофеевич

Соловьева Анна Степановна

Официальные оппоненты: доктор медицинских наук, профессор Власов Борис Яковлевич, ФГОУ ВПО «Иркутская государственная сельскохозяйственная академия», профессор кафедры неорганической, органической и биологической химии

доктор медицинских наук, профессор Изатулин Владимир Григорьевич ГБОУ 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 (664003, Иркутск, ул. Тимирязева, 16).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Федерального государственного бюджетного учреждения «Научный центр проблем здоровья семьи и репродукции человека» Сибирского отделения Российской академии медицинских наук по адресу: 664003, Иркутск, ул. Тимирязева, 16. ?

Автореферат разослан <£&> апреля 2012 г.

Ученый секретарь диссертационного Совета

Шолохов Леонид Федорович

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) (Надточий Е.В., 2007). Бронхиальная астма может проявить себя в период беременности вследствие нейрогуморально-гормональных нарушений, связанных с выработкой интерлейкинов противовоспалительного характера (Веретенникова А.Н., 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 (Палеев Н.А., 2007; Цветкова О.А., Мустафина М.Х., 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 (Андриевская И.А., 2008; Бухонкина Ю.М. 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 п исследования

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

Задачи исследования

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

2. Определить состояние гормонального обмена (содержание а-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 установлено, 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 ЮТа 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,ЗДФГ, 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 № 2415437, 27.03.2011).

Внедрение в практику

Разработанный способ прогнозирования угрозы снижения насыщения эритроцитов кислородом у беременных при обострении БА (патент РФ № 2415437, 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 ^Е и Т№а.

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

4. При обострении Б А во время беременности отмечается нарушение кислородного обмена в периферической крови беременных, что подтверждается увеличением содержания 2,ЗДФГ, 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 XXI века: шаг в будущее» (Благовещенск, 17-18

мая 2007 г.); Ill Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Фундаментальные аспекты компенсаторно-приспособительных процессов» (Новосибирск, 7-9 ноября 2007 г.); II Съезда врачей-пульмонологов Сибири и Дальнего Востока (Благовещенск, 24-25 октября 2007 г.); IV 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 19.06.2003 г. №266.

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 Гелыпельера.

Исследование газотранспортной функции эритроцитов периферической крови проводили спектрофотометрическим методом на приборе «Stat Faxl900». 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,ЗДФГ и АТФ определяли по методу Виноградовой И.Л. и соавт.; общий гемоглобин с использованием наборов ЗАО «Вектор-Бест»

(Новосибирск); содержание термостабильного и термолабильного гемоглобинов проводили по Дидковскому H.A. и соавт.; кислотную резистентность мембран эритроцитов оценивали по методу Терскова И.А. и Гительзона И.И.. Гистамин выявляли по Прошиной Л.Я..

Содержание TNFa и эритропоэтина оценивали иммуноферментным методом анализа с помощью набора реактивов ООО «Протеиновый 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 Рг-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 ß-синцитиллярного счетчика Rack-ß 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 (т), достоверности различий средних величин по t-критерию Стьюдента, F-критерию Фишера). Различия считались достоверными при р<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 Н.В.Ульянычев).

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 TNFa, IL-8, IL-2 и IL-4 (Веретенникова E.H., 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 TNFa и IL-8 в синцитиотрофобласте ворсинок плаценты появляются признаки дисфункции метаболических процессов (Веретенникова E.H., 2005). Особое внимание при этом следует уделять изменению супрессорной активности, возникающей при обострении БА (Веретенникова E.H., 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 TNFa (табл. 1), что приводило к частичной блокаде ß2-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 гистамина и ТН¥а в периферической крови _беременных при обострении БА (М± т)_

Триместры беременности Контроль Легкая степень тяжести БА Средняя степень тяжести БА

1цЕ (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 *

Ш 3,90±0,40 14,90±0,45* 82,00±4,10 *

Гистамин (мкг/мл)

1 0,026±0,003 0,044±0,005 * 0,087±0,005 *

II 0,03 4±0,006 0,040±0,007 0,092±0,007 *

Ш 0,042±0,004 0,057±0,003 * 0,116±0,05 *

ШР« (т/мл)

I 15,22±0,07 24,12±0,09 * 58,00±1,12 *

п 17,81±0,09 35,30±0,07 * 70,24±1,90 *

ш 20,00±1,02 39,50±1,01 * 88,00±3,10 *

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

Таблица 2

Активность Ргадрепорецепции у беременных при обострении бронхиальной астмы (нмоль/106) (М±т).

Форма течения бронхиальной астмы Показатели активности

Легкая степень тяжести 60,00±2,12 *

Средняя степень тяжести 49,00±1,07 *

Контроль 71,50±1,10

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

Анализ функции внешнего дыхания у беременных с учётом показателей проходимости на всех уровнях бронхиального дерева показал, что обострение БА приводит к снижению ОФВь МОС25, МОС50

и МОС75, что свидетельствовало о наличии обструктивных изменений в дистальных отделах дыхательных путей (табл. 3). Между тем, изменений параметров ЖЕЛ и ФЖЕЛ установлено не было, что явилось следствием возможной гипервентиляции, появляющейся компенсаторно для оптимального обеспечения кислородом плода.

Таблица 3

Изменение функции внешнего дыхания у беременных

при обострении БА (%)(М ±т)

Триместры Контроль Легкая степень Средняя степень

беременности тяжести БА тяжести БА

ЖЕЛ

I 107,33±6,28 110,10±2,04 100,20±7,05

П 109,20±9,63 107,87±3,87 99,54±5,98

Ш 105,60±2,60 105,58±4,64 98,40±7,89

ФЖЕЛ

I 119,00±3,63 108,00±13,0 101,00±9,45

П 111,33±3,28 106,00±7,21 102,00±13,00

Ш 107,55±5,50 80,33±12,79 86,00±3,00

ОФВ,

I 107,00±5,26 95,33±8,61 76,18±5,23 *

п 107,50±5,48 91,53±2,6б * 77,45±б,55 *

ш 102,00±3,56 88,71±7,50 * 70,80±6,29 *

мос25

I 98,20±7,57 74,91±8,80 * 57,00±9,48 *

п 101,40±8,26 76,00±5,98 * 54,90±7,91 *

ш 108,75±11,00 72,08±2,01 * 43,00±7,49 *

МО С so

I 85,16±б,47 53,18±2,64 * 42,60±б,54 *

п 96,60±8,98 60,62±3,62 * 38,33±5,39 *

ш 89,50±7,13 55,72±7,20 * 39,09±7,64 *

МОС75

I 81,83±7,08 49,91±3,85 * 35,45±2,65 *

п 95,60±11,92 55,36±3,31 * 49,55±3,37 *

III 70,25±5,94 44,31±14,68 * 41,40±3,37 *

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

Следует указать и на то, что обострение БА способствовало нарушению гормонального обмена у беременных. В периферической

крови беременных установлено снижение уровня эстриола, прогестерона, плацентарного лактогена и а-фетопротеина, что приводило не только к формированию фетоплацентарной недостаточности, но и способствовало нарушению внешней функции легких (табл. 4).

Таблица 4

Показатели гормонально обмена в периферической крови беременных __при обострении БА (М± т)_

Триместры беременности Контроль Легкая степень тяжести БА Средняя степень тяжести БА

Эстриол (имоль/л)

II 14,60±0,11 13,70±0,30 13,20±0,30 *

III 23,50±0,21 21,10±0,40 * 20,40±0,12 *

Прогестерон (нмоль/л)

I 40,33±1,10 40,21±1,20 30,11±0,90 *

II 65,28±2,40 60,71±2,70 55,32±1,20 *

III 148,8±2,10 122,27±1,30 * 72,49±1,72 *

а-фетопротеин(МЕ/мл)

I 26,35±2,10 22,25±1,09 17,50±1,38 *

II 74,10±2,50 64,30±4,00 51,73±1,90 *

Ш 148,50±3,50 137,70±7,30 121,12±5,70 *

Плацентарный лактоген (нмоль/л)

I 71,10 ±3,30 66,42±4,30 58,38±2,10 *

II 118,65±6,10 110,72±4,80 108,20±2,40 *

Ш 200,15±7,8 181,30±10,70 172,7±4,20 *

Кортизол (нмоль/л)

I 636,30*11,20 793,72±21,31 * 672,43±30,80

II 725,20± 10,20 850,21±41,70 * 811,22±12,90 *

III 734,40±9,04 940,32±30,80 * 877,28±10,30 *

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

Вместе с тем, при обострении БА у беременных, особенно легкой степени тяжести, сохранялись резервные возможности организма, о чем свидетельствовал высокий уровень кортизола в периферической крови.

Следовательно, выявляемые в ходе исследования нарушения иммунных реакций и гормонального обмена при обострении БА у беременных, способствовали не только изменению функций внешнего дыхания, но и приводили к нарушению механизмов регуляции кислородного обмена в крови.

Морфофункциональное состояние эритроцитов периферической крови беременных при обострении бронхиальной астмой

На основании полученных результатов исследования можно утверждать, что при обострении БА у беременных реализуется ТОТ-зависимый путь ингибирования продукции эритропоэтина. По имеющимся данным, ЮТа оказывает подавляющее влияние на выработку эритропоэтина (1е1кшап XV., 1990) и ослабляет чувствительность эритроидных предшественников к данному гормону (СНЬоп и., ЫтЫп В., 1990).

Одним из важных проявлений, возникающих при низком эритропоэтиновом ответе, будет снижение общего объема, циркулирующих в периферической крови беременных при обострении БА, эритроцитов и их предшественников — ретикулоцитов, среди которых определялось повышение уровня морфофункционально незрелых полносетчатых и неполносетчатых форм ретикулоцитов при снижении уровня зрелых пылевидных (табл. 5).

Кроме того, при цитофотометрическом исследовании мазков крови беременных при обострении БА выявлялось нарушение морфологии клеток красной крови, что выражалось в снижении уровня дискоцитов и увеличении количества трансформированных (эхиноциты) и дегенеративных форм (табл. 6). Установленное снижение устойчивости мембран эритроцитов к повреждению изменяло их способность к деформации и проникновению в капилляры с малым диаметром, что приводило к развитию гипоксии у беременных. Расчет индекса деформации эритроцитов в периферической крови беременных при обострении БА показал, что, чем больше выражена трансформация клеток, тем ниже его значения. Так, если в контроле индекса деформации эритроцитов составил 0,139±0,02 усл.ед., то при обострении БА его показатели снижались до 0,07±0,02 усл.ед. (р(0 < 0,05; р(Б) < 0,05).

Следовательно, при обострении БА формировались условия ускоренного созревания эритроидных элементов, что вызывало

изменение структуры клеточных мембран и формы клеток красной крови у беременных.

Таблица 5

Показатели эритропоэтической функции периферической крови

беременных при обострении БА (М± т)

Триместры беременности Контроль Легкая степень тяжести БА Средняя степень тяжести БА

Эритропоэтин (МЕ/мл)

I 17,06±0,92 18,00±0,90 13,18±0,81 *

II 18,47±0,96 19,24±1,06 10,25±0,92 *

Ш 22,44±0,75 21,75±0,84 17,07±0,62 *

Общее количество эритроцитов (i 10й/л)

I 4,30±0,02 4,20±0,10 3,90±0,03 *

II 4,10±0,06 3,80±0,04 * 3,80±0,03 *

III 3,80±0,10 3,70±0,10 3,60±0,05 *

Общее количество ретикулоцитов (%)

I 1,2±0,03 1,08±0,04 1,0±0,03 *

II 1,22±0,08 0,98±0,04 * 0,93±0,03 *

Ш 1,33±0,04 1,16±0,03 * 1,07±0,04 *

Пылевидные ретикулоциты (%)

I 56,07±0,04 48,3 9±0,18 * 35,34±0,0б *

П 54,32±0,12 48,36±0,25 * 44,38±0,06 *

III 55,07±0,16 50,06±0,24 * 37,41±0,09 *

Ь геполносетчатые ретикулоциты (%)

I 40,18±0,32 45,97±0,10 * 53,58±0,15 *

II 40,24±0,38 47,24±0,04 * 49,03±0,21 *

III 38,41±0,26 45,23±0,12 * 48,27±0,14 *

Полносетчатые ретикулоциты (%)

I 3,75±0,03 5,64±0,04 * 11,08±0,10 *

П 5,44±0,22 4,40±0,08 * 6,53±0,15 *

Ш 6,32±0,27 4,71 ±0,16 * 14,32±0,11 *

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

Результатом такой трансформации эритроидных клеток в периферической крови беременных при обострении БА будет являться

повышенное разрушение качественно неполноценных патологических форм, о чем свидетельствовало изменение их кислотоустойчивости. В ходе исследования эритрограмм беременных при обострении БА установлено снижение общего количества функционально зрелых среднестойких эритроцитов при нарастании числа низкостойких форм. Наблюдаемое при этом увеличение в периферической крови количества высокостойких эритроцитов не являлось критерием усиления репаративного процесса у беременных, компенсирующего гемолиз, вследствие разнокачественное™ и функциональной незрелости ретикулоцитов.

Таблица 6

Процентное содержание морфологических форм эритроцитов в

периферической крови беременных при обострении БА (М± т)

Тип клетки Контроль Легкая степень тяжести БА Средняя степень тяжести БА

Дискоциты 80,30±0,32 44,20±0,44 * 42,70±0,23 *

Эхиноциты 1,70±0,07 1,51±0,07 24,80±0,46 *

Каплевидные 0,80±0,02 0,50±0,04 1,30±0,07 *

Мишеневидные 6,50±0,10 44,10±0,04 * 3,40±0,11 *

Укушенные 0,60±0,03 0,10±0,02 * 1,10±0,04 *

Дегенеративные 9,80±0,34 9,30±0,04 26,60±0,54 *

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

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 (М± т)

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 *

П 5,80±0,33 7,76±0,82 * 9,68±0,70 *

Ш 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 *

П 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 р(0 < 0,05; р(Б) < 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 р02 венозной крови (табл. 8). Одновременно при обострении БА у беременных выявлялись нарушения обменных и метаболических процессов, которые проявлялись в снижении рН и увеличении рС02 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 (М± т)

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

р02, мм рт.ст. 48,56±0,45 43,64±0,74 * 36,33±0,36 *

рС02, мм рт.ст. 43,25±0,33 48,85±0,54 * 49,90±0,48 *

П триместр

РН 7,41±0,02 7,39±0,04 7,36±0,03 *

р02, мм рт.ст. 44,85±0,32 39,45±0,44 * 28,92±0,90 *

рС02, мм рт.ст. 42,72±0,44 43,94±0,64 53,32±0,78 *

Ш триместр

РН 7,41±0,02 7,37±0,05 7,36±0,02 *

р02, мм рт.ст. 50,61±0,37 47,22±0,34 * 36,42±0,41 *

рС02, мм рт.ст. 44,73±0,47 48,28±0,30 * 52,25±0,52 *

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

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

Таблица 9

Содержание 2,ЗДФГ и АТФ в эритроцитах периферической крови беременных при обострении Б А (мкмоль/мл) (М± т)

Показатели Контроль Легкая степень тяжести БА Средняя степень тяжести БА

I триместр

2,3 ДФГ 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 *

I триместр

2,ЗДФГ 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,ЗДФГ 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; p(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,ЗДФГ. Константы равновесия для присоединения первых трех молекул кислорода уменьшаются в присутствии 2,ЗДФГ. Также считают, что 2,ЗДФГ увеличивает константу скорости отщепления кислорода и уменьшает константу скорости его присоединения к гемоглобину. При этом неспецифический эффект 2,3 ДФГ 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 рН, 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 2,3 ДФГ будет увеличен, что наблюдалось при обострении БА, когда ^Е 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,ЗДФГ, 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 р02. 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 (рН крови). При сдвиге рН 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.

БРОНХИАЛЬНАЯ АСТМА

Гиперсекреция ^Е; увеличение выработки эозинофилами, тучными клетками: гистамина; макрофаги: ТОТа.

Нарушение функции

внешнего дыхания: снижение ОФВь МОС25, МОС50, МОС75.

Снижение экспрессии эритропоэтин увеличение уровня полносетчатых неполносетчатых форм ретикулоцитов

Нарушение морфофункциональн состояния эритроцитов: сниже: индекса деформации эритроцю увеличение эхиноцитов

дегенеративных форм.

т

гипоксия

Нарушение конформацион

устойчивости гемоглобина: увеличе теомолабильного гемоглобина.

Снижение оксигенации гемоглоби р02 крови.

Нарушение механизмов компенсаци гипоксии: увеличение 2,ЗДФГ, снижение АТФ.

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

выводы

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

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 ОФВь в 2,1 раза МОС25, в 2,15 раза МОС50, в 2 раза МОС75, что ухудшает поступление в периферическую кровь кислорода.

4. При обострении Б А 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 Б А 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,ЗДФГ, что приводит к снижению в 1,1 раза концентрации оксигемоглобина, в 1,4 раза показателей р02 и развитию гипоксии.

Список научных работ, опубликованных по теме диссертации: список статей в рецензируемых научных журналах и изданиях:

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

4. Луценко М.Т., Болелова (Зверева) С.М. Морфофункциональная характеристика эритропоэза у беременных, перенесших обострение бронхиальной астмы // Аллергология и иммунология. - 2009. - Т. 10, № 2. - С. 189.

5. Ишутина H.A., Дорофиенко H.H., Болелова (Зверева) С.М. Фракционный состав фосфолипидов мембран эритроцитов у беременных с бронхиальной астмой // Бюллетень физиологии и патологии дыхания. — 2009.-Вып. 31.-С. 60-61.

публикации в иных изданиях:

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

2. Болелова (Зверева) С.М. Особенности 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) С.М. Газотранспортная функция эритроцитов у беременных с бронхиальной астмой на различных сроках гестации // Матер. VI Сибирского физиологического съезда (Барнаул, 2526 июня 2008). - Барнаул, 2008. - Т. 1. - С. 109-110.

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

патенты:

1. Луценко М.Т., Андриевская И.А., Болелова (Зверева) С.М. Прогнозирование угрозы насыщения эритроцитов кислородом у беременных бронхиальной астмой // Патент РФ № 2415437, 24.03.2011.

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

АТФ - аденозинтрифосфат БА - бронхиальная астма ЖЕЛ- жизненная ёмкость лёгких IgE - иммуноглобулин Е

МОС25,МОС5о,МОС75- максимальный объём скорости крупных, средних, мелких бронхов

ОФВ1 - объём форсированного выдоха за 1 секкунду 2,3-ДФГ - 2,3 дифосфоглицерат Т№а - фактор некроза опухоли а

Отпечатано в ЦОП «МБО-РИШТ» ИП Кубышкиной Г.М. г. Благовещенск ул. Ломоносова, 225, тел. 53-40-44, свидетельство 20431РП, ИНН 28010024933, ОГРНИП 304280134400018. Заказ № 000724 от 17.04.2012 г.. Тираж 100 шт.