Features of microcirculation after a single replenishment of acute blood loss by gelatin-based blood substitute in the experiment

Full Text

Острая кровопотеря - наиболее часто встречающееся последствие ранений и травм, обусловленное повреждением кровеносных сосудов. При этом уменьшение объема циркулирующей крови сопровождается прогрессирующими нарушениями ее реологических свойств, микроциркуляции, снижением перфузии тканей и развитием синдрома полиорганной недостаточности. Для устранения последствий острой кровопотери применяют кровезаменители, отвечающие следующим основным требованиям: их физико-химические характеристики (вязкость, осмолярность и др.) должны быть близки к показателям плазмы; они выводятся из организма без повреждения тканей и нарушения функции органов; метаболизируются ферментными системами организма; нетоксичны и апирогенны. Важное значение имеет длительность нахождения кровезаменителя в сосудистом русле, определяемая периодом полувыведения препарата. В ряду известных групп кровезаменителей период полувыведения увеличивается в следующем порядке: кристаллоиды > коллоиды. Период нахождения коллоидных кровезаменителей (гидроксиэтилкрахмал, полиглюкин, реополиглюкин и др.) в сосудистом русле может достигать 48 ч после введения, что обуславливает высокую эффективность однократного введения препарата на протяжении этого периода. Кровотечение, возникшее в результате ранения или травмы, может сопровождаться развитием комплекса посттравматических осложнений (отек головного мозга, отек легких в результате сочетанных и комбинированных поражений и пр.). В таких сложных клинических ситуациях необходимо проводить противоотечную терапию, направленную на поддержание адекватного волемического статуса пациента. В этом отношении использование препаратов желатина, имеющих коллоидно-осмотическое давление, эквивалентное плазме крови, снижает вероятность развития интерстициального отека, а умеренная продолжительность периода полувыведения (в среднем 1,5-2 ч) позволяет управлять терапией. В свою очередь, кратковременное нахождение препарата в кровеносном русле при компенсации кровопотери может не обеспечить ожидаемого стабильного гемодинамического эффекта, важного для сохранения микроциркуляции. Поэтому для поддержания адекватной перфузии тканей важно иметь информацию о состоянии микроциркуляции после однократного введения кровезаменителя. В настоящее время данные об особенностях изменения микроциркуляции при кровопотере и ее восполнении различными инфузионными растворами немногочисленны. Учитывая появление новых возможностей оценки микроциркуляции с помощью высокочувствительных приборов, целесообразно проведение исследований по выявлению ее особенностей и механизмов регуляции после однократного восполнения кровопотери «популярными» или разрабатываемыми кровезаменителями. Заданным требованиям при оценке состояния микроциркуляции отвечает диагностический комплекс «ЛАКК-М» (НПП «Лазма», Москва). Проведено исследование с целью выявить особенности изменения параметров микроциркуляции в тканях языка животных (собаки) после однократного восполнения острой кровопотери экспериментальным кровезаменителем на основе желатина. Острую кровопотерю моделировали после общего обезболивания путем внутримышечного введения Sol. Zoletili 100 и Sol. Xilazini 2% в соотношении 1:5 из расчета 0,1 мл/кг массы. Эксфузию крови осуществляли из катетеризированной бедренной артерии в объеме 4,2-4,8% от массы животного (50-60% объема циркулирующей крови) под контролем показателей сердечной деятельности. Восполнение кровопотери осуществляли путем внутривенного введения в яремную вену экспериментального кровезаменителя (ЭК) на основе модифицированного желатина. Образцы препарата были предоставлены ООО «Клеточные системы» (Москва). ЭК содержит 4% раствор модифицированного желатина с добавлением натрия хлорида, натрия гидроксида и воды для инъекций, стерилизованный фильтрацией и разлитый в стеклянные флаконы. Соотношение объемов кровопотери и восполнения составляло 1:1, причем первые 1/3 объема ЭК вводили струйно, остальной объем - капельно. Для проведения исследования формировали 2 экспериментальные группы животных: 1-я (опытная) - 5 собак, каждой из которых сразу после эксфузии крови внутривенно вводили ЭК; 2-я (контрольная) - 5 собак, которые после эксфузии крови лечение не получали. После проведения эксперимента животные имели свободный доступ к воде и пище. Параметры микроциркуляции определяли в тканях языка, что позволяло косвенно судить о гемодинамике в головном мозге. Для исследования микроциркуляции у экспериментальных животных световодный зонд диагностического комплекса «ЛАКК-М» устанавливали на слизистую оболочку периферической части дорсальной поверхности языка животного перпендикулярно ее поверхности. С помощью метода лазерной допплер-флоуметрии оценивали состояние базального кровотока по изменению характеристик комплексного показателя микроциркуляции (ПМ, пф. ед.): среднего арифметического значения показателя микроциркуляции (М, пф. ед.); среднего колебания перфузии (СКО, пф. ед.) относительно среднего значения показателя микроциркуляции М; коэффициента вариации (Кv, %) - величины, характеризующей отношение СКО и М и отражающей напряженность функционирования физиологических механизмов регуляции микроциркуляции. Методом оптической тканевой оксиметрии и пульсоксиметрии определяли относительный объем фракции эритроцитов в области исследования (Vr, %). Также проводили оценку комплексных параметров микроциркуляции - индекса перфузионной сатурации крови в микрокровотоке (Sm, усл. ед.) и индекса удельного потребления кислорода в ткани (U, усл. ед.). Исследование микроциркуляции в тканях языка у собак 1-й группы проводили до эксфузии крови, по ее окончании, после инфузии ЭК и через 24 ч от момента стабилизации показателей гемодинамики - частоты сердечных сокращений (ЧСС, уд/мин), артериального давления (АД, мм. рт. ст.), значения которых оценивали с помощью ветеринарного монитора «Zoomed» IM-10. У животных контрольной группы исследования проводили в соответствующие периоды наблюдения. Изменения параметров микроциркуляции представляли в виде коэффициента динамики (КД) в усл. ед., рассчитанного по формуле: КД=1-X2/X1, где Х1 - исходное значение показателя (до кровопотери), Х2 - значение показателя в соответствующий период наблюдения. Положительное или отрицательное значение КД указывало соответственно на повышение или уменьшение значения показателя в динамике. Статистическую обработку результатов проводили с применением программы Statistica 10. Отличия между выборками оценивали с помощью критерия Манна-Уитни (U), различия считали достоверными при р<0,05. В течение всего периода наблюдения ни одно животное в обеих группах не погибло. У всех животных в 1-й группе сразу после окончания инфузии ЭК показатели гемодинамики стабилизировались на уровне исходных, при этом у животных в контрольной группе (без лечения) ЧСС и АД достигали нижних и верхних пределов исходных значений только к окончанию периода наблюдения (через 24 ч после окончания эксфузии крови). После однократной эксфузии крови в объеме 4,2-4,8% массы тела в обеих группах собак отмечались признаки ухудшения микроциркуляции: уменьшение значений показателя М в среднем на 57% (при 12,98±1,76 пф. ед. до эксфузии), увеличение значений показателей СКО в среднем на 53,5% (при 1,42±0,06 пф. ед. до эксфузии) и Kv - на 248% (при 11,57±1,54% до эксфузии). Эти изменения связаны с активацией симпатоадреналовой системы, генерализованным спазмом периферических сосудов и развитием централизации кровообращения. Отмечалось развитие циркуляторной гипоксии, что проявлялось снижением значений показателя Vr в среднем на 38,5% (при 12,14±0,7% до эксфузии) и свидетельствовало об уменьшении количества форменных элементов крови в микроциркуляторном русле. Происходило увеличение значений показателя Sm в среднем на 93% (при 6,02±0,89 усл. ед. до эксфузии) и уменьшение значений показателя U в среднем на 14,5% (при 1,33±0,06 пф. ед. до эксфузии), указывающие на ухудшение деоксигенации крови и нарастание гипоксии тканей. После однократного внутривенного введения ЭК в объеме, эквивалентном объему кровопотери, у собак отмечалось улучшение микроциркуляции. Это проявлялось в восстановлении отдельных параметров микроциркуляции до исходных значений. Кроме того, величины показателей Vr, Sm и U достоверно их превышали. Положительный эффект однократной инфузии реализуется за счет нормализации функционирования физиологических механизмов регуляции микроперфузии тканей. У животных в контрольной группе в аналогичный период наблюдения отмечалась противоположная динамика - значения практически всех исследуемых показателей увеличивались (за исключением М и Sm). Выраженное увеличение показателей СКО, Kv и Vr и отсутствие динамики изменения показателя U указывало на напряженное функционирование регуляторных механизмов компенсации состояния организма животных. Через 24 ч после начала эксфузии крови у собак в обеих группах отмечалось улучшение состояния микроциркуляции. У животных в опытной группе регистрировалась более существенная динамика показателей микроциркуляции, что проявлялось увеличением значений всех исследуемых показателей до уровня выше исходных значений. У животных контрольной группы через 24 ч после начала эксфузии крови отмечалась частичная компенсация микроциркуляторных расстройств. В целом результаты исследования позволили установить более эффективное восстановление перфузии тканей у животных после внутривенного введения ЭК. Таким образом, экспериментальный инфузионный препарат на основе модифицированного желатина при однократном введении для восполнения кровопотери эффективно устранял расстройства системной гемодинамики и восстанавливал микроциркуляцию в течение 24 ч наблюдения. Учитывая положительные качества желатинсодержащих инфузионных средств (отсутствие влияния на систему гемостаза, невысокие затраты на производство), представляется перспективным исследование вариантов их использования и совершенствования, в т. ч. путем оптимизации состава, адаптированного к задачам лечения состояний при боевой патологии.

About the authors

I. A Shperling

A. A Galaka

I. A Solov’ev

A. V Krupin

M. I Shperling

M. A Gabrielyan

References

Supplementary files