Введение
Внебольничная пневмония (ВП) – это острое инфекционное заболевание легких различной этиологии (преимущественно бактериальной), развившееся вне больницы или в первые 48–72 ч госпитализации, сопровождаемое лихорадкой и симптомами поражения нижних дыхательных путей (одышка, кашель, физикальные данные), подтвержденное рентгенологическими методами диагностики [1–3].
Актуальность исследований ВП обусловлена достаточно высокой распространенностью в популяции, эволюцией спектра возбудителей заболевания и их резистентностью к традиционной антибактериальной терапии, частым возникновением гнойно-деструктивных осложнений и нарушениями со стороны иммунной реактивности организма [2; 3]. Показатель заболеваемости ВП в Российской Федерации занимает четвертое место среди причин временной нетрудоспособности взрослого населения [4–6].
Пневмонии, возникающие в процессе лечения какого-то другого заболевания, по определению ВОЗ, носят название нозокомиальной (госпитальной) пневмонии (НК) [2, c. 13]. Как правило, в терапевтическом или пульмонологическом отделения преобладает пациенты с ВП, в то время как в отделении реанимации и интенсивной терапии (ОРИТ) преобладают пациенты с НК [4; 5]. Пневмонии в ОРИТ протекают тяжелее, чем у больных в отделениях общего профиля, причем максимальная летальность наблюдается среди больных, длительно находящихся на искусственной вентиляции легких (ИВЛ) [7; 8].
У пациентов с пневмонией неспособность легких выполнять свою первичную функцию газообмена может быть следствием многих механизмов, включая закупорку дыхательных путей, потерю альвеолярной структуры, потерю целостности эпителия легких в результате прямого уничтожения эпителиальных клеток и деградацию критического внеклеточного матрикса [5; 8].
Долгое время в этиологии бактериальных пневмоний преобладал пневмококк (Streptococcus pneumoniae). В последние десятилетия имеет место снижение этиологической роли пневмококков, но отмечается увеличение числа вирусных пневмоний с тяжелым течением при сезонном возрастании заболеваемости ОРВИ и гриппом [1; 2; 5].
К важнейшим константам гомеостаза пациентов с ВП и НП относятся показатели метаболизма кислорода, такие как общее количество эритроцитов (RBC), гемоглобина (HGB, Hb), фетального гемоглобина (HbF), гематокрита (HCT), скорость оседания эритроцитов (СОЭ) и производные эритроцитарные индексы: средний объем эритроцита (MCV), среднее содержание гемоглобина в эритроците (MCH), ширина распределения эритроцитов (RDW) [9–11]. Например, у госпитализированных пациентов с ВП и НП имеются сведения о роли RDW в качестве предиктора смертности пациентов с внебольничной пневмонией. А такой лабораторный показатель, как уровень рСО2, связан с повышенной частотой перевода пациентов в ОРИТ и, следовательно, требует выделения таких пациентов в группу нуждающихся в более интенсивной терапии [12–14].
Имеются указания на диагностическую ценность теста на HbF не только в неонатологии и педиатрии, но и при различной инфекционной и неинфекционной патологии у взрослых пациентов [15–17]. Поэтому изучение HbF при гипоксических состояниях различного генеза представляется перспективным для клиники [18–20]. Однако комплексного изучения индикаторов красной крови и фетального гемоглобина во взаимосвязи с этиологией внебольничной и нозокомиальной пневмонии ранее не проводилось.
Цель исследования – оценить значение изменений показателей и индексов красной крови в различные сроки лечения пациентов с внебольничной и нозокомиальной пневмонией.
Материал и методы исследования
В исследование включено 85 пациентов, поступивших на лечение в Александро-Мариинскую областную клиническую больницу г. Астрахани. Из них в терапевтическое отделение больницы с внебольничной пневмонией средней степени тяжести направлены 67 чел., а в ОРИТ по поводу нозокомиальной пневмонии тяжелой степени находились 18 чел.
Исследование одобрено решением Этического комитета ФГБОУ ВО «Астраханский ГМУ» Минздрава России (протокол № 4 от 19.05.2024).
Критерии включения: диагноз внебольничной пневмонии, диагноз нозокомиальной пневмонии, кашель с мокротой, влажные хрипы, гнойная мокрота, температура выше 38 °C, характерная аускультативная картина в легких, характерные инфильтраты в легочной ткани, выявляемые при рентгенографии или КТ, наличие этиологически значимых возбудителей пневмонии. Пациентам в ОРИТ, помимо общей для всех пациентов симптоматической и антибиотической терапии, назначалась инфузионно-корригирующая терапия и респираторная поддержка.
Критерии исключения: любая онкологическая патология, активный туберкулез, иммунодефицитные состояния, психические заболевания, беременность.
У всех обследованных пациентов в соответствии с клиническими рекомендациями по ВП и НП на этапах лечения оценивались гематологические показатели: у пациентов с ВП неоднократно, у пациентов с НП в ОРИТ – ежедневно. Из распечаток на гематологическом анализаторе Sysmex XN 2000 (фирмы Sysmex Corporation, Япония) для данной работы отобраны следующие показатели красной крови (RBC, HGB, HCT) и производные эритроцитарные индексы (MCV, MCH, RDW). Кроме того, у всех пациентов с ВП и НП в отобранных гемолизатах крови определяли значения фетального гемоглобина с помощью набора для иммунохимического анализа HbF по методу Манчини с чувствительностью тест-системы 2–2,5 мг/л [20; 21].
Гендерное распределение в группе больных с внебольничной пневмонией было следующим: мужчин – 36 (53,7 %) чел., женщин – 31 чел. (46,3 %), а в группе больных с нозокомиальной пневмонией: мужчин – 11 (61,1 %) чел., женщин – 7 чел. (38,9 %). Медиана возраста в группе больных с ВП составила: 51 [34; 66] года, а в группе больных с НП 53 [41; 65] года. Контролем служила кровь 30 кадровых доноров (по 15 мужчин и женщин). Медиана возраста в группе доноров мужчин составила 40 [28; 43] года и 38 [30; 45] года в группе женщин, что статистически достоверно у доноров ниже, чем у больных с пневмонией. Различия между двумя группами пациентов по возрасту и полу статистически незначимы. По каждому пациенту выполнено бактериологическое исследование мокроты; в результатах обнаружена как монокультура бактерий, так и ассоциации микроорганизмов.
Собранные гематологические показатели оценивались с помощью пакета программ Statistica 12.0 компании Statsoft. В связи с неподчинением собранных данных непараметрическому распределению результаты в таблицах представлены в виде медианы (Me), нижнего и верхнего квартилей [Q1; Q3]. Сравнение трех групп несвязанных совокупностей по количественным показателям выполнялось с помощью критерия Краскела – Уоллиса. Результаты считали статистически значимыми при р < 0,05.
Результаты исследования и их обсуждение
Исходя из цели данного исследования, ключевым шагом работы стало изучение показателей эритроцитов, гемоглобина, гематокрита, индикаторов эритроцитов и фетального гемоглобина у пациентов с внебольничной (ВП) и нозокомиальной пневмонией (НП) на пике заболевания (табл. 1) и перед выпиской (табл. 2).
Установлено, что у пациентов с внебольничной пневмонией медиана эритроцитов (RBC) на пике заболевания составляет 68 % от медианы RBC у этих же пациентов при выписке, различия в содержании RBC статистически значимы (p < 0,001). У пациентов с нозокомиальной пневмонией медиана эритроцитов (RBC) на пике заболевания составляет также 69 % от медианы RBC у этих же пациентов при выписке, различия в содержании RBC статистически значимы (p < 0,001).
У пациентов с внебольничной пневмонией медиана гемоглобина (HGB) на пике заболевания составляет 62 % от медианы HGB у этих же пациентов при выписке, различия в содержании HGB статистически значимы (p < 0,001). У пациентов с нозокомиальной пневмонией медиана гемоглобина (HGB) на пике заболевания составляет также 60 % от медианы HGB у этих же пациентов при выписке, различия в содержании HGB статистически значимы (p < 0,001).
Таблица 1
Медиана и межквартильный размах показателей эритроцитов, гемоглобина, гематокрита, индикаторов эритроцитов и фетального гемоглобина у пациентов с внебольничной и нозокомиальной пневмонией на пике заболевания
|
Показатель |
Контроль (доноры) n = 30 |
Внебольничная пневмония, n = 67 |
Нозокомиальная пневмония, n = 18 |
р |
|
RBC × 1012 клеток/ л |
4,30 [3,92 –4,54] |
2,91 [2,65 –3,29] р1 < 0,001 |
2,88 [2,23 –3,37] р1 < 0,001 р2 = 0,445 |
< 0,001 |
|
HGB, г/л |
135,5 [129,5 –145,0] |
76,0 [74,0 –78,0] р1 < 0,001 |
72,0 [62,3 –84,0] р1 < 0,001 р2 = 0,099 |
< 0,001 |
|
HCT, % |
43,2 [39,1 –46,0] |
26,1 [25,1 –27,5] р1 < 0,001 |
20,2 [18,1 –21,7] р1 < 0,001 р2 < 0,001 |
< 0,001 |
|
MCV, фл |
100,7 [99,8 –101,2] |
86,3 [77,0 –105,9] р1 < 0,001 |
70,1 [64,3 –81,5] р1 < 0,001 р2 < 0,001 |
< 0,001 |
|
MCH, пг |
33,1 [29,7 –33,6] |
26,5 [25,1 –28,4] р1 < 0,001 |
25,4 [25,0 –28,0] р1 < 0,001 р2 = 0,825 |
< 0,001 |
|
RDW, % |
13,1 [12,2 –14,3] |
13,2 [12,0 –14,9] р1 = 0,617 |
15,6 [14,1 –17,7] р1 = 0,004 р2 < 0,001 |
< 0,001 |
|
HbF, г/л |
1,69 [1,45 –1,91] |
2,89 [2,81 –2,96] р1 < 0,001 |
4,86 [4,07 –5,65] р1 < 0,001 р2 < 0,001 |
< 0,001 |
p – уровень статистической значимости между группами (Краскела – Уоллиса);
р1 – с группой контроля; р2 – с больными с внебольничной пневмонией.
Примечание: составлена авторами на основе данных, полученных в ходе исследования
У пациентов с внебольничной пневмонией медиана гематокрита (HCT) на пике заболевания составляет 75 % от медианы HCT у этих же пациентов при выписке, различия в содержании HCT статистически значимы (p < 0,001). У пациентов с нозокомиальной пневмонией медиана гематокрита (HCT) на пике заболевания составляет 67 % от медианы HCT у этих же пациентов при выписке, различия в содержании HCT статистически значимы (p < 0,001).
У пациентов с внебольничной пневмонией медиана среднего объема эритроцита (MCV) на пике заболевания превышает на 103 % медиану MCV у этих же пациентов при выписке, однако различия в содержании MCV статистически значимы (p < 0,001). У пациентов с нозокомиальной пневмонией медиана среднего объема эритроцита (MCV) на пике заболевания составляет 97 % от медианы MCV у этих же пациентов при выписке, при этом различия в содержании MCV статистически незначимы (p = 0,776).
Таблица 2
Медиана и межквартильный размах показателей эритроцитов, гемоглобина, гематокрита, индикаторов эритроцитов и фетального гемоглобина у пациентов с внебольничной и нозокомиальной пневмонией перед выпиской
|
Показатель |
Контроль (доноры) n = 30 |
внебольничная пневмония, n = 67 |
нозокомиальная пневмония, n = 18 |
р |
|
RBC × 1012 клеток/ л |
4,30 [3,92 –4,54] |
4,30 [4,00 –4,47] р1 = 0,480 |
4,18 [3,79 –4,53] р1 = 0,644 р2 = 0,899 |
0,899 |
|
HGB, г/л |
135,5 [129,5 –145,0] |
122,0 [117,0 –129,0] р1 < 0,001 |
120,0 [114,0 –133,3] р1 < 0,001 р2 = 0,646 |
< 0,001 |
|
HCT, % |
43,2 [39,1 –46,0] |
34,7 [33,6 –36,8] р1 < 0,001 |
30,1 [28,8 –32,1] р1 < 0,001 р2 < 0,001 |
< 0,001 |
|
MCV, фл |
100,7 [99,8 –101,2] |
83,5 [81,6 –84,5] р1 < 0,001 |
72,3 [70,4 –76,1] р1 < 0,001 р2 < 0,001 |
< 0,001 |
|
MCH, пг |
33,1 [29,7 –33,6] |
29,0 [28,5 –29,6] р1 < 0,001 |
29,2 [28,4 –30,3] р1 < 0,001 р2 = 0,675 |
< 0,001 |
|
RDW, % |
13,1 [12,2 –14,3] |
13,8 [12,8 –14,3] р1 = 0,282 |
13,6 [11,9 –15,0] р1 = 0,476 р2 = 0,763 |
0,777 |
|
HbF, г/л |
1,69 [1,45 –1,91] |
2,51 [1,75 –3,01] р1 < 0,001 |
2,56 [2,39 –3,57] р1 < 0,001 р2 = 0,374 |
< 0,001 |
p – уровень статистической значимости между группами (Краскела – Уоллиса);
р1 – с группой контроля; р2 – с больными с внебольничной и нозокомиальной пневмонией.
Примечание: составлена авторами на основе данных, полученных в ходе исследования
У пациентов с внебольничной пневмонией медиана среднего содержания гемоглобина в эритроците (MCH) на пике заболевания составляет 91 % от медианы MCH у этих же пациентов при выписке, различия в содержании MCH статистически значимы (p < 0,001). У пациентов с нозокомиальной пневмонией медиана среднего содержания гемоглобина в эритроците (MCH) на пике заболевания составляет 87 % от медианы MCH у этих же пациентов при выписке, различия в содержании MCH статистически значимы (p = 0,009).
У пациентов с внебольничной пневмонией медиана анизоцитоза или ширины распределения эритроцитов по объему в процентах (RDW %) на пике заболевания составляет 96 % от медианы RDW у этих же пациентов при выписке, различия в содержании RDW между группами пациентов статистически незначимы (p = 0,764). У пациентов с нозокомиальной пневмонией медиана анизоцитоза эритроцитов (RDW) на пике заболевания на 115 % выше медианы HGB у этих же пациентов при выписке, различия в содержании HGB статистически значимы (p = 0,025).
У пациентов с внебольничной пневмонией медиана фетального гемоглобина (HbF) на пике заболевания составляет 115 % от медианы HbF у этих же пациентов при выписке, различия в содержании HbF статистически значимы (p = 0,001). У пациентов с нозокомиальной пневмонией медиана фетального гемоглобина (HbF) на пике заболевания в ОРИТ повышается почти в два раза до 190 % от медианы HbF у этих же пациентов при выписке, различия в содержании HbF статистически значимы (p < 0,001).
В крови пациентов с пневмониями на пике заболевания (табл. 1) по отношению к контролю (30 доноров) наблюдается снижение содержания эритроцитов на 32 % (ВП) и 33 % (НП), уровня гемоглобина на 44 и 47 %, гематокрита на 40 и 53%, индекса MCV на 14 и 30 % и MCH на 20 и 23 % соответственно. Что свидетельствует о развитии анемии у всех пациентов с пневмониями.
В результате проведенного лечения при выписке восстанавливается концентрация эритроцитов (табл. 2), однако остальные эритроцитарные индексы остаются пониженными относительно контрольных цифр – уровня гемоглобина на 10 и 11 %, гематокрита на 20 и 30 %, индекса MCV на 17 и 28 % и MCH на 12 и 12 % соответственно.
На основании показателей MCV и MCH различают нормо-, гипо- и гиперхромные анемии. Снижение MCV и MCH (то есть гипохромия) характерно для гипохромных и микроцитарных анемий, включая железодефицитную и анемию при пневмонии.
Таким образом, полученные результаты изучения гемоглобина и эритроцитарных индексов свидетельствуют о развитии у пациентов с пневмониями нормо/гипохромной микроцитарной анемии.
Изменения MCV и MCH могут дать полезную информацию о нарушениях водно-электролитного баланса. Установлено, что при острой пневмонии на фоне выраженной анемии наблюдается уменьшение среднего объема эритроцита и содержания в них гемоглобина, что свидетельствует о гипертоническом характере водно-электролитного баланса.
На пике заболевания (табл. 1) особенности реагирования организма на воспаление легких коррелируют с уменьшением числа эритроцитов, снижением показателя гемоглобина и эритроцитарных индексов периферической крови и появлением нормохромной или гипохромной микроцитарной анемии, что необходимо учитывать при назначении лечения.
Однако при выписке восстановление количества эритроцитов в периферической крови сочетается с низкими значениями остальных эритроцитарных индексов (табл. 2). Полученные результаты можно объяснить запуском регенераторной стадии анемии, сопровождающейся нарушением синтеза гемоглобина и перестройкой эритропоэза на синтез фетального гемоглобина. При этом распределение эритроцитов по объему изменяется в сторону увеличения значения RDW за счет пропорционального увеличения количества как нормальных, так и микроформ эритроцитов.
Статистически значимые различия между группами пациентов с НП и ВП на пике заболевания характерны для четырех из восьми исследованных показателей гемограммы (для HCT, MCV, RDW и HbF). При выписке статистически значимые различия между нозокомиальной и внебольничной пневмонией сохраняются только по HCT и MCV.
Таким образом, показатели RDW и HbF имеют важное диагностическое значение именно в остром периоде пневмонии, когда решается вопрос о переводе пациента в ОРИТ. Значения RDW выше 15 % и фетального гемоглобина (HbF) выше 4,5 г/л являются основанием для перевода пациентов с пневмонией в ОРИТ для проведения интенсивной инфузионно-корригирующей терапии и респираторной поддержки.
Из данных литературы известно, что эритроциты, несущие HbF, обладают большим сродством к кислороду, чем эритроциты, несущие гемоглобин А (HbА). В условиях гипоксии, в том числе при ВП и НП, в костном мозге начинаются активные процессы эритропоэза с достаточно быстрым появлением в кровотоке ретикулоцитов, находящихся в прямой корреляции с эритроцитарными индексами: средним объемом эритроцита (MCV), средним содержанием гемоглобина в эритроците (MCH) и особенно с шириной анизоцитоза эритроцитов (RDW).
Таким образом, срочным механизмом изменения системы гемоглобинов в условиях гипоксии при ВП и НП является качественная перестройка эритропоэза.
В распечатках гематологических анализаторов представлены два значения RDW: RDWa в фемтолитрах – норма (30–150) и RDW в % – норма (11–16). Более информативной величиной RDW, чаще встречающейся в научных исследованиях, являются относительные значения RDW в % [9; 15].
В данной работе при пневмониях различной степени тяжести сделана попытка установить связь между степенью анизоцитоза эритроцитов, представленную в анализах показателем RDW и концентрацией фетального гемоглобина (HbF) [6; 9; 13]. Длительная гипоксия у пациентов с пневмонией сочетается с опосредованным эритропоэтином, появлением в кровотоке молодых эритроцитов крупного размера, количество которых в иммунограмме отражает показатель RDW [6; 9]. Концентрация HbF в популяции эритроцитов в крови пациентов с пневмонией более активно, чем RDW, отражает изменения в эритроцитах, о чем свидетельствуют их медианы – 115 % при внебольничной пневмонии и 190 % при нозокомиальной пневмонии у пациентов в ОРИТ. Для сравнения, отношение медиан RDW при внебольничной пневмонии 96 и 190 % при нозокомиальной пневмонии у пациентов в ОРИТ.
Полученные авторами данные о роли HbF у пациентов с тяжелой нозокомиальной пневмонией, лечившихся в ОРИТ, полностью согласуются с полученными авторами ранее данными по HbF у пациентов с ВП бактериальной или вирусной этиологии [19].
Таким образом, критическое значение показатели RDW, а еще в большей степени HbF, являющиеся основанием для перевода пациентов с пневмонией в ОРИТ. А изменения в показателях RDW и HbF в группе пациентов с нозокомиальными пневмониями, переведенных в ОРИТ, согласуются с клиническими проявлениями степени тяжести пневмонии у данной группы пациентов.
Заключение
Таким образом, впервые выявлена связь между показателями RDW и фетального гемоглобина при ВП и НП. Если медиана RDW при НП превосходила медиану ВП только в 1,2 раза, то медиана HbF при НП превосходила медиану ВП в 1,65 раза. Таким образом, повышение анизоцитоза эритроцитов (RDW) выше 15 % и фетального гемоглобина (HbF) выше 4,5 г/л являются основанием для перевода пациентов с пневмонией в ОРИТ для проведения интенсивной инфузионно-корригирующей терапии и респираторной поддержки. А индикаторы RDW и HbF являются простыми и надежными биомаркерами для прогнозирования степени тяжести и исхода внебольничной и нозокомиальной пневмонии.