Система гемостаза представляет собой наиболее важный компонент более обширной системы регуляции агрегатного состояния крови и коллоидов (РАСК), обеспечивающей гомеостаз внутренней среды [1]. Индивидуальная адаптация организма в физиологических условиях, а также при патологии невозможна без адекватной пластичности системы гемостаза. Поэтому любая лечебная коррекция или диагностика нуждаются в информации о степени равновесия или отклонения различных элементов гемостаза – прокоагулянтов, антикоагулянтов и фибринолитической системы. В практической медицине имеет важное значение исследование состояния гемостаза с применением относительно недорогих и простых методов, но достаточно полно отражающих состояние плазменных факторов свертывания крови.
Реакция гемостаза на действие гипоксии не всегда однозначна. Это касается состояния внутреннего равновесия элементов гемостаза в целом, а также его факторов в отдельности. Поэтому работы, направленные на изучение данной проблемы, сохраняют свою оригинальность.
Цель исследования: установить направленность сдвигов различных фаз коагуляционного гемостаза и фибринолитической системы в условиях действия на организм острой прерывистой барокамерной гипоксии различной интенсивности и в послеопытном периоде в сравнительном аспекте.
Материал и методы исследования
Материалом для работы служила периферическая кровь 50 кроликов породы шиншилла. Экспериментальные условия были созданы в виде пребывания взрослых кроликов в барокамере со снижением уровня атмосферного давления, соответствующего по показателю манометра-анероида 5-7 тыс. м высоты. Прерывистая гиперкапническая гипоксия создавалась с перерывами на 15 минут через каждый час пребывания в камере. Исследование проводилось через 3, 7, 12, 24 часа и в течение 5 суток после опыта. Во время эксперимента и после него состояние кроликов было удовлетворительное, случаев гибели не было. Изучение свертываемости крови проводилось по трем параметрам:
- Определение времени конца свертывания капиллярной крови по методу Сухарева. В капилляр аппарата Панченкова для СОЭ набирается 25 мм крови и устанавливается время полной остановки движения крови при смене наклона капилляра 40 г в каждые 30 сек. Индекс свертывания крови (ИСК %) = (Исходное время свертывания / экспериментальное время свертывания) х 100%.
- Определение величины ретракции (R%) сгустка крови по методу Рутберг. Устанавливается по формуле: R (%) = (F2 x 50) / V, где F2 – объем сыворотки 2 мл крови после удаления сгустка и центрифугирования (15 мин. 1500 об. в мин.); V- объем плазмы 2 мл крови по гематокриту; 50 – расчетное число для 100 мл плазмы крови.
- Определение активности спонтанного фибринолиза (SF %) по методу Рутберг. Устанавливается по формуле: SF (%) = (F3 x 50) / HT, где: F3- объем форменных элементов (мл) после центрифугирования сыворотки 2 мл крови; HT – гематокрит, т.е. объем форменных элементов 2 мл крови; 50 - расчет на 100 мл плазмы.Например, в исходном состоянии: F2 =1,8 мл. V=1,32 мл. R=68,2%. GT=34,1% (0,68 мл). F3=0,18 мл. SF=13,23.
Соответствие выборок нормальному распределению оценивалось по критерию Шапиро - Уилка. Показатели внутри выборок отличались от стандартного нормального распределения. Для установления достоверности различий был использован критерий Вилкоксона для сопряженных пар, когда одно и то же животное является контролем (исходное состояние) и экспериментальным (в процессе опыта) [2].
Результаты исследования и их обсуждение
В соответствии с поставленной целью работы объектом изучения стали ориентировочные свойства плазменных факторов: время свертывания крови, значение ретракции кровяного сгустка и активность спонтанного фибринолиза взрослых кроликов в условиях 24-часового пребывания в барокамере при понижении уровня атмосферного давления, соответствующего 5-7 тыс. м высоты в динамике.
Среднее время конца свертывания капиллярной крови по мере пребывания животных в барокамере постепенно снижалось, с максимальным значением к 24 часам действия острой гипоксии (табл. 1). Возвращение к исходному состоянию наблюдалось лишь на 4-5-е сутки после опыта.
Таблица 1
Показатели свертывания крови при действии барокамерной гипоксии
Сроки исследования |
Среднее время конца свертывания капиллярной крови (сек.) |
Диапазон времени конца свертывания капиллярной крови (сек.) |
Среднее значение индекса конца свертывания капиллярной крови (%) |
Диапазон индекса свертывания капиллярной крови (%) |
Исходное состояние |
188,7±5,1 |
156-277 |
- |
- |
Через 3 часа |
176,3±4,9* |
153-272 |
188,7/176,3 х100=107,0 |
92-121 |
Через 7 часов |
161,2±5,2* |
144-258 |
188,7/161,2 х100=117,0 |
98-136 |
Через 12 часов |
143,3±4,9* |
131-246 |
188,7/143,3 х100=131,5 |
119-141 |
Через 24 часа |
98,2±4.7* |
118-221 |
188,7/98,2 х100=192,1 |
179-203 |
После 1 суток |
123,1±4,6* |
133-242 |
188,7/123,1 х100=153,2 |
145-162 |
После 2 суток |
148,5±4,8* |
145-225 |
188,7/148,5 Х100=127,0 |
118-136 |
После 3 суток |
173,1±5,3* |
146-261 |
188,7/173,1 х100=109,0 |
93-117 |
После 4 суток |
195,2±5,4 |
151-271 |
188,7/195,2 х100=96,7 |
81-107 |
После 5 суток |
191,2±5,3 |
155-281 |
188,7/191,2 х100=98,6 |
82-109 |
Примечание: n = 50; M - средняя арифметическая величина; m – стандартная ошибка средней арифметической; *- P<0,05 достоверность различий при сопоставлении с исходным уровнем.
Состояние плазменных факторов гемостаза изучалось с помощью значения ретракции и активности спонтанного фибринолиза (табл. 2). Среднее значение ретракции кровяного сгустка постепенно по мере удлинения срока пребывания животных в барокамере снижалось и максимального значения достигало через 24 часа. Возвращение к исходному уровню происходило на 4-5-е сутки после опыта. Лишь через 3 часа действия острой гипоксии наблюдалось статистически значимое повышение данного показателя по сравнению с исходным уровнем.
Активность фибринолиза крови под действием барокамерной гипоксии имело тенденцию к снижению по сравнению с исходным состоянием. Исключение составляло значение данного показателя через 3 часа острой гипоксии, когда отмечалось статистически достоверное повышение среднего показателя активности спонтанного фибринолиза при сопоставлении с исходным уровнем.
Таблица 2
Ориентировочные показатели коагуляционного гемостаза при действии острой гипоксии
Сроки исследования |
Среднее значение ретракции кровяного сгустка (%), M±m |
Диапазон значения ретракции сгустка (%), M±m |
Среднее значение активности спонтанного фибринолизиса (%), M±m |
Диапазон активности спонтанного фибринолизиса (%), M±m |
Исходное состояние |
68,2 ±1,32 |
73-64 |
13,23 ±0,28
|
14,4-10,9 |
Через 3 часа |
64,1±1,21* |
69-63 |
14,8±0,31 |
15,6-11,2 |
Через 7 часов |
69,4±1,28 |
72-66 |
13,5±0,26 |
14,9-10,6 |
Через 12 часов |
74,2±1,35* |
79-62 |
12,8±0,29 |
14,1-10,9 |
Через 24 часа |
78,6±1,47* |
81-59 |
11,4±0,24 |
13,6-9,3 |
После 1 суток |
74,5±1,36* |
77-67 |
11,6±0,26 |
12,8-9,8 |
После 2 суток |
71,7±1,29* |
75-66 |
11,8±0,25 |
12,2-9,1 |
После 3 суток |
69,3±1,28* |
73-63 |
12,5±0,29 |
13,1—10,1 |
После 4 суток |
69,1±1,33 |
70-62 |
14,1±0,27 |
13,9-10,8 |
После 5 суток |
67,8±1,34 |
71-54 |
13,4±0,26 |
13,4-9,9 |
Примечание: n = 50; M - средняя арифметическая величина; m – стандартная ошибка средней арифметической; * - P<0,05 достоверность различий при сопоставлении с исходным уровнем.
Исследование времени свертывания крови имеет важное значение, так как оно отражает общую коагуляционную активность периферической крови независимо от этиологического процесса. Однако значение этого показателя наиболее адекватно в тех случаях, когда отклонение его связано с патологией вторичного характера в качестве сопутствующего признака или как осложнение основного заболевания. Поскольку почти в любой патологии имеют место изменения в динамике окислительного фосфорилирования, как обязательного элемента в механизме патологического процесса, то есть гипоксии в широком ее понимании, не остается сомнения о конкретной роли последнего в регуляции физиологического гомеостаза внутренней среды, следовательно, и системы свертывания крови. Однако влияние гипоксии как фактора, экспрессирующего ферментативный процесс, распространяется на все звенья гемостаза, включая прокоагулянтный, антикоагулянтный и фибринолитический компоненты. Остается открытым вопрос, как реагируют на гипоксию компоненты гемостаза, происходит ли внутренняя перестройка с доминирующей активностью одного звена и подавлением другого. Если допустить такой вариант, то какое место занимают по активности прокоагуляционная, антикоагуляцинная и, наконец, фибринолизирующая системы. Поэтому для установления ясности в этих вопросах, кроме определения времени свертывания крови, были изучены и активность ретракции кровяного сгустка, и показатели фибринолиза при гипоксии.
В процессе капиллярного свертывания крови происходит образование сгустка крови при участии внутренних и внешних факторов сосудисто-тромбоцитарного гемостаза, где доминирующую роль играют адгезия, агрегация тромбоцитов и эритроцитов, зафиксированных фибриновыми нитями. Повышение активности тромбоцитарного фактора при барокамерной гипоксии было приведено в нашей предыдущей работе [3], что косвенно указывает на усиление при гипоксии коагуляционного гемостаза [4]. Сокращение времени свертывания крови в условиях кислородного голодания организма отмечено и другими авторами [4-6]. В результате данного исследования нами было отмечено прямо пропорциональное сокращение времени конца свертывания капиллярной крови по мере увеличения срока пребывания животных в барокамере. Свертывание крови в данном случае моделировало образование первичного сосудисто-тромбоцитарного тромба при повышении активности, наряду с тромбоцитарным и эндотелиальным звеньями, гуморальных факторов - адреналина, VIII-плазменнного фактора Виллебранда, III-фактора тромбопластина, а также IV- фактора – ионов кальция [1].
Конец капиллярного свертывания крови отражает начало формирования первичной гемостатической пробки. Однако этот процесс может быть обратимым при активации под влиянием простациклина. Тогда адгезивность тромбоцитов стирается, и кровяной сгусток распадается. Дальнейший процесс формирования необратимого уплотненного сгустка крови происходит только при ретракции его, а также при активации секрета тромбоцитов тромбостенина, когда появляются способные к сокращению фибриновые нити в условиях реализации схемы: протромбин -тромбин-фибриноген- фибрин. Гипоксическое состояние сопровождается повышением содержания в крови ионов кальция, медиаторов тромбоксана и простагландина I2 (простациклина). В норме действие простагландинов доминирует над эффектом тромбоксана, тогда прилипчивость, а также тенденция к скучиванию тромбоцитов не наблюдаются. Однако в условиях кислородного голодания ситуация может изменяться в противоположном направлении: функциональная эффективность тромбоксана оказывается выше, чем таковая простациклина, тогда усиливается адгезивность и агрегация тромбоцитов, что способствует в результате усилению прокоагуляционного эффекта. Этому способствует и повышение содержания ионов кальция, которое наблюдается при гипоксии. Дефицит кислорода в организме также приводит к возбуждению симпато-адреналовой системы, что сопровождается доминированием активности прокоагуляционной системы [1]. Данный процесс подтверждается результатами наших исследований – сокращением конечного времени капиллярного свертывания крови и повышением активности ретракции кровяного сгустка в условиях барокамерной гипоксии.
Сохранение адекватных реологических свойств крови обеспечивается равновесием между прокоагуляционной и антикоагуляционной системами. В роли антикоагуляционной системы важную роль играет фибринолитическая система. Логично допустить, что выявленные нами сдвиги со стороны фибринолиза во время опытов обусловлены дефицитом процесса оксигенации ферментативного превращения плазминогена в плазмин. Что касается неферментативных путей снижения активности фибринолиза, то их также можно связать со снижением синтеза АТФ в процессе секреции биогенных аминов, участвующих в динамике фибринолиза, в условиях острой гипоксии.
Выводы
- Время свертывания капиллярной крови в условиях барокамерной гипоксии постепенно снижалось с максимальным выражением к концу 24 часов опыта. Возвращение к исходному состоянию данного показателя также происходило постепенно, нормализация наступила лишь на 4-5-е сутки. Свертывание крови происходило по схеме развития сосудисто-тромбоцитарного гемостаза.
- Ретракция кровяного сгустка по мере удлинения срока пребывания животных в барокамере повышалась и максимального значения достигала через 24 часа. Функциональная эффективность тромбоксана оказалось выше таковой простациклина. Возвращение к исходному уровню происходило на 4-5-е сутки после опыта.
- Активность фибринолиза крови под действием барокамерной гипоксии имела тенденцию к снижению. Выявленные сдвиги со стороны фибринолиза, очевидно, обусловлены дефицитом процесса оксигенации ферментативного превращения плазминогена в плазмин. Таким образом, в целом обозначился прокоагуляционный эффект гипобарической гипоксии.