Влияние экстремальных температур рассматривается исследователями как вариант стрессорного воздействия, сопровождающегося целым рядом адаптивных изменений в функционировании организма [3]. Очевидно, что система гемостаза играет одну из ключевых ролей в процессе адаптации организма к различным внешним воздействиям. В ряде работ показана и роль этой системы в адаптации к условиям перегревания [9]. Однако, механизмы влияния высокой температуры на различные звенья системы гемостаза изучены вне зависимости от длительности и интенсивности гипертермии.
Таким образом, целью работы явилось изучение состояния системы гемостаза в стадию двигательного возбуждения и разгара теплового удара.
Материал и методы
Исследования были выполнены на 64 половозрелых крысах-самцах линии Wistar средней массой 227,0 ± 33,0 г. Подопытные и контрольные животные до эксперимента содержались в одинаковых условиях.
Все экспериментальные животные были разделены на 4 группы: две контрольные группы по 15 крыс и две опытные группы по 17 крыс.
В ходе экспериментов крысы опытных групп помещались в воздушный термостат при температуре +45°С в среднем на 19 минут (1-я опытная группа) до достижения ректальной температуры 41,6±0,6 ºС и в среднем на 33 минуты (2-я опытная группа) до достижения ректальной температуры 43,2±0,3ºС, соответственно избранным стадиям перегревания. Длительность нахождения в термостате для достижения той или иной стадии была основана на литературных данных, а также подтверждена в ходе предварительных экспериментов [2].
В группах контроля животные находились в термостате при комнатной температуре на протяжении такого же времени, что и опытные. Кровь для исследования в объеме 5-6 мл забиралась сразу по истечении времени нахождения в термостате, под эфирным наркозом из печеночного синуса [5]. Использование крыс в экспериментах осуществлялось в соответствии с Европейской конвенцией по охране позвоночных животных, используемых в эксперименте [8].
Комплекс методик, позволяющий оценить состояние системы гемостаза, включал исследование агрегационной активности тромбоцитов, коагуляционного звена гемостаза, антикоагулянтной активности крови и фибринолитической системы [6]. Исследование системы гемостаза осуществлялось диагностическими наборами фирмы «Технология-Стандарт» (Россия) с использованием коагулометра «Минилаб» (Россия). Подсчет показателя гематокрита и количества тромбоцитов периферической крови проводился при помощи гематологического анализатора Drew3 (Великобритания).
Данные исследований представлены в виде X ± m, где Х - среднее арифметическое в выборочной совокупности, m - стандартная ошибка средней арифметической.
Так как не все наблюдаемые признаки подчинялись нормальному распределению, достоверность различий оценивали при помощи непараметрического U критерия Манна-Уитни. Различия считались достоверными при уровне статистической значимости р<0,05.
Статистическую обработку полученных результатов осуществляли при помощи программ математической статистики (Jmp Statistical Discovery v6.1.2; Biostat 5.03) на персональном компьютере.
Результаты
Согласно полученным в ходе экспериментов данным (см. табл.) выявлен целый ряд изменений показателей системы гемостаза по мере нарастания длительности воздействия температурного фактора.
Сравнение показателей системы гемостаза при нарастании продолжительности гипертермического воздействия (M±SD)
|
№ |
Показатели |
стадия В |
стадия РТУ |
Достигнутый уровень значимости между группами р 1-2; р 3-4; p 2-4 |
||
|
Контроль (1) |
Опыт (2) |
Контроль (3) |
Опыт (4) |
|||
|
1. |
Тромбоциты,×10⁹/л |
529,8±31,2 |
493,5±52,7 |
550,4±77,2 |
504,4±68,9 |
р 1-2>0,05 р 3-4<0,05 p 2-4>0,05 |
|
2. |
Агрегация, макс. знач., у.е. |
46,0±6,5 |
43,4±11,4 |
25,6±7,3 |
15,6±5,1 |
р1-2>0,05 р3-4<0,01 p 2-4<0,001 |
|
3. |
АПТВ, с |
14,7±0,5 |
10,8±2,9 |
14,6±0,6 |
15,5±2,6 |
р1-2<0,01 р3-4>0,05 p 2-4<0,001 |
|
4. |
Протромбиновое время, с |
24,2±2,3 |
20,4±2,7 |
23,9±0,8 |
22,4±3,5 |
р1-2<0,001 р3-4>0,05 p 2-4>0,05 |
|
5. |
Тромбиновое время, с |
48,9±11,1 |
26,0±3,5 |
41,5±4,9 |
45,5±12,6 |
р1-2<0,001 р3-4>0,05 p 2-4<0,001 |
|
6. |
Эхитоксовое время, с |
21,2±2,6 |
19,5±2,5 |
18,8±1,8 |
25,9±4,3 |
р1-2>0,05 р3-4<0,001 p 2-4<0,001 |
|
7. |
Коэффициент полимеризации фибрин-мономеров, R |
1,6±0,6 |
0,9±0,2 |
2,8±0,5 |
2,4±0,9 |
р1-2<0,001 р3-4>0,05 p 2-4<0,001 |
|
8. |
РФМК, мг% |
3,0±0 |
7,4±7,1 |
3,0±0 |
3,5±1,2 |
р1-2<0,001 р3-4>0,05 p 2-4<0,01 |
|
9. |
Фибриноген, г/л |
2,3±0,1 |
3,4±0,7 |
2,4±0,4 |
2,8±0,4 |
р1-2<0,001 р3-4<0,01 p 2-4<0,05 |
|
10. |
Антитромбин III, % |
88,1±11,3 |
91,4±6,8 |
99,8±7,5 |
101,6±7,7 |
р1-2>0,05 р3-4>0,05 p 2-4<0,001 |
Примечание: В - стадия двигательного возбуждения; РТУ - стадия разгара теплового удара, РФМК - растворимые фибрин-мономерные комплексы, АПТВ - активированное парциальное тромбопластиновое время.
Как видно из представленных в таблице данных, стадия возбуждения характеризовалась гиперкоагуляцией по внутреннему и внешнему пути активации начального этапа свёртывания крови, а также на конечном этапе гемокоагуляции. Это проявлялось в укорочении АПТВ в 1,4 раза (р<0,01), протромбинового времени - в 1,2 раза (р<0,001), тромбинового времени - в 1,9 раза (р<0,001) и времени полимеризации фибрин-мономеров - в 1,8 раза (р<0,001). Рост уровня растворимых фибрин-мономерных комплексов, являющихся маркёрами тромбинемии, увеличивался более, чем в 2,5 раза (р<0,001), что указывает на формирование состояния претромбоза. Рост уровня фибриногена в 1,5 раза (р<0,001) усугублял претромботическую готовность, увеличивая концентрацию субстрата для образования сгустка.
Изменения, выявленные в системе гемостаза на стадии разгара теплового удара, отличались от стадии двигательного возбуждения. Более длительное воздействие гипертермии сопровождалось реакцией со стороны сосудисто-тромбоцитарного гемостаза, что проявлялось в снижении в 1,1 раза количества тромбоцитов (р<0,05) и в 1,7 раза - их агрегационной активности (р<0,01). Коагуляционный гемостаз реагировал на данное воздействие угнетением в 1,4 раза конечного этапа свёртывания (по данным эхитоксового времени, р<0,001) при повышенном в 1,2 раза уровне фибриногена (р<0,001). Удлинение времени свертывания по данным эхитоксового теста, не чувствительного к уровню антикоагулянтов в плазме крови, может свидетельствовать об истощении факторов свертывания, задействованных на конечном этапе [1].
Для установления влияния длительности гипертермического воздействия на параметры гемостаза был проведён сравнительный анализ показателей системы гемостаза обеих опытных групп. При этом увеличение длительности гипертермического воздействия приводило к снижению агрегационной активности тромбоцитов в 2,8 раза (р<0,001), гипокоагуляции по внутреннему пути свертывания (в 1,5 раза по данным АПТВ, р<0,001), а также гипокоагуляции на конечных этапах свертывания (по удлинению тромбинового времени - в 1,8 раза (р<0,001), времени полимеризации фибрин-мономеров - в 2,6 раза (р<0,001), эхитоксового времени - в 1,3 раза, р<0,001). Уровень фибриногена снижался в 1,2 раза (р<0,05). Кроме того, регистрировалось снижение количества РФМК в 2,1 раза, т.е. до исходного уровня (р<0,01) на фоне возросшего в 1,1 раза уровня антитромбина III (р<0,001).
Из таблицы следует, что удлинение времени пребывания в термостате без термического воздействия оказывается фактором, по всей-видимости, значимо изменяющим отдельные показатели. Этот факт можно объяснить снижением стрессорного влияние на организм лабораторного животного по прошествии некоторого времени, т.е. крысы в термостате попросту «успокаиваются», что и изменяет отдельные показатели, особенно зависящие от активности симпато-адреналовой системы.
Обсуждение
Таким образом, гиперкоагуляция, зарегистрированная на начальных этапах гипертермии, может быть обусловлена термоиндуцированной реорганизацией плазматических мембран эндотелия, сопровождающейся выбросом тромбопластина в системный кровоток [5].
Удлинение времени гипертермического воздействия влечет за собой гипокоагуляционные изменения во всех звеньях системы гемостаза, обусловленные, на наш взгляд, развитием начальных этапов коагулопатии потребления, определяющей дальнейшее развитие клиники диссеминированного внутрисосудистого свёртывания крови (ДВС-синдрома) [1], [4].
Заключение
Полученные результаты позволяют предположить, что высокая температура при кратковременном воздействии обладает активирующим влиянием на гемостаз, вплоть до появления угрозы тромбообразования с развитием гиперкоагуляционной фазы ДВС-синдрома. Однако, при дальнейшем перегревании организма ответ системы гемостаза на температурное воздействие изменяется на гипокоагуляционный, что может быть обусловлено дальнейшим потреблением ряда активированных факторов свертывания, зафиксированном на более ранних этапах воздействия гипертермии, а также, возможно, денатурацией белковых компонентов системы гемостаза, ввиду высокой температуры «ядра».
Рецензенты:
Момот А.П., д.м.н., профессор, директор Алтайского филиала ФГБУ «Гематологический научный центр», г. Барнаул.
Куликов В.П., д.м.н., профессор, заведующий кафедрой патофизиологии, функциональной и ультразвуковой диагностики, Алтайский государственный медицинский университет, г.Барнаул.
Сентябрев Н.Н., д.б.н., профессор, профессор кафедры физиологии Волгоградской государственной академии физической культуры, г.Волгоград.