Связь электрокинетических параметров эритроцитов и острого коронарного синдрома
- Авторы: Мартынова Т.А.1, Максимов Н.И.2, Главатских М.М.2
-
Учреждения:
- Республиканский клинико-диагностический центр Министерства здравоохранения Удмуртской Республики
- Ижевская государственная медицинская академия
- Выпуск: Том 35, № 6 (2018)
- Страницы: 29-35
- Раздел: Методы диагностики и технологии
- Статья получена: 20.05.2018
- Статья опубликована: 30.12.2018
- URL: https://permmedjournal.ru/PMJ/article/view/8845
- DOI: https://doi.org/10.17816/pmj35629-35
- ID: 8845
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Цель. Оценить состояние электрокинетических свойств эритроцитов при различных вариантах течения острого коронарного синдрома (ОКС).
Материалы и методы. Представлена оценка клинических и лабораторно-инструментальных данных 201 пациента с ОКС, результатов электрокинетических параметров эритроцитов и выявлены их предикторы.
Результаты. По электрокинетическим показателям эритроцитов достоверных различий в группах не выявлено. Средняя амплитуда колебания эритроцитов (САКЭ) в 1-й группе составила 1,83 ± 0,05, во 2-й группе – 1,75 ± 0,06 (t = 0,955, p = 0,341). Процент неподвижных эритроцитов (ПНЭ) у пациентов с ОКС без подъема сегмента ST (ОКСпбST) – 15,6 ± 1,45, у пациентов c ОКС c подъемом сегмента ST (OКСпST) – 13,54 ± 1,64 (t = 0,957, p = 0,339). В группе использовались методы множественного дисперсионного и регрессионного анализа. Предикторами показателя ПНЭ в группе ОКСбпST оказались толщина комплекса интима-медиа (ТКИМ), диастолическая дисфункция левого желудочка (ДДЛЖ), индекс коронарной недостаточности (ИКН), при ОКСпST – ТКИМ, САКЭ, уровень тропонина I и АСТ. В группе ОКСпST предикторами САКЭ явились ПНЭ и уровень тропонина I, при ОКСбпST предикторов, влияющих на САКЭ, не выявлено.
Выводы. В группе ОКСбпST выявлены предикторы, влияющие на ПНЭ: ТКИМ, ИКН, диастолическая дисфункция ЛЖ. У пациентов с ОКСпST определены предикторы, влияющие на электрокинетические свойства эритроцитов: ТКИМ, АСТ, тропонин I. Основной вклад в изменение электрокинетических параметров эритроцитов при ОКС вносит атеросклеротический процесс, однако при ОКСбпST в первую очередь имеет значение структурно-функциональное состояние миокарда, а при ОКСпST – выраженность резорбционно-некротического синдрома.
Ключевые слова
Полный текст
Введение
По данным Росстата за 2017 г., смертность от сердечно-сосудистых заболеваний из расчета на 100 тысяч населения составила 584,7 в РФ и 530,7 в Удмуртской Республике (УР). Весомую долю в структуру смертности от сердечно-сосудистых заболеваний вносит ишемическая болезнь сердца, в первую очередь за счет острого коронарного синдрома (ОКС). Морфологической основой ОКС является атеросклероз коронарных артерий, который включает в себя не только развитие атерогенной дислипидемии, но и оксидативный стресс, дисфункцию эндотелия и сосудистое воспаление [2]. В настоящее время большое внимание уделяется разработке моделей прогнозирования неблагоприятного исхода у пациентов с ОКС, однако они ретроспективны и, как правило, построены на данных анамнеза, результатах электрокардиографии (ЭКГ), маркерах повреждения миокарда и некоторых факторах воспаления [8].
В патогенезе коронарного атеросклероза большую роль играют реологические характеристики крови. С возрастанием вязкости крови уменьшается скорость диффузии, падает электропроводность клеток, вплоть до полной остановки, что имеет первостепенное значение для жизненных процессов в организме. Эритроцит является удобной моделью для изучения действия различных эндо- и экзогенных факторов благодаря своей структурной и функциональной особенности, что позволяет использовать клетку в качестве объекта для изучения состояния организма как в норме, так и при патологии [11]. Анализ литературных данных свидетельствует об изменении электрокинетических свойств эритроцитов при различных заболеваниях. Снижение мембранного потенциала вследствие изменения структуры клеточных мембран эритроцитов отмечается при ишемической болезни сердца, физических нагрузках и психоэмоциональном напряжении; также у пациентов, страдающих хроническим гепатитом, при инфекционных и опухолевых процессах [4–7].
Материалы и методы исследования
Нами оценивались клинические данные, биохимические показатели крови, маркеры некроза миокарда, электрокардиография, снятая в 12 стандартных отведениях. Эхокардиография (ЭхоКГ) проводилась с помощью ультразвукового аппарата Siemens Acuson CV 70 (Япония) по стандартной методике и из стандартных доступов. Диастолическая дисфункция левого желудочка (ДДЛЖ) оценивалась по отношению E/e' (в норме не более 8) [1]. О наличии атеросклеротического процесса судили по изменению толщины комплекса интима-медиа (ТКИМ) общих сонных артерий (в норме менее 0,9 мм) с помощью ультразвукового аппарата Siemens Acuson CV 70. Оценка состояния коронарных артерий (КА) осуществлялось на основании данных коронароангиографии (КАГ). Результаты КАГ оценивались с получением оригинального индекса коронарной недостаточности (ИКН) – единого интегративного показателя, учитывающего количественные и качественные изменения КА и их топическую характеристику, которые защищены патентом № 2325115 [3]. В первые сутки поступления больных с ОКС осуществлялся забор венозной крови из кубитальной вены в отделении коррекции неотложных состояний Республиканского клинико-диагностического центра Министерства здравоохранения Удмуртской Республики. Кровь исследовалась при помощи метода многовекторного микроэлектрофореза, патент РФ на изобретение № 2168176 [9] на приборе «Цито-эксперт» (ОАО «Аксион-Холдинг», г. Ижевск) [10, 12], который обеспечивает возможность регистрации и оценки живых клеток под действием знакопеременного электрического поля в световом микроскопе «Биолам». Регистрировали среднюю амплитуду колебания эритроцитов (САКЭ) и процент неподвижных эритроцитов (ПНЭ). Все пациенты были разделены на две группы на основании изменений на ЭКГ: в 1-ю группу вошли пациенты с ОКС без подъема сегмента ST (ОКСбпST), во 2-ю – пациенты с ОКС и подъемом сегмента ST (ОКСпST). Включение больных в группы исследования проводилось параллельно в течение четырех лет. Первую группу составили 110 пациентов (средний возраст – 54,15 ± 0,40 г.): 66 мужчин (60 %) и 44 женщины (40 %); вторую – 91 пациент (средний возраст – 54,23 ± 0,36 г.): 61 мужчина (67 %) и 30 женщин (33 %). Межгрупповых достоверных различий между мужчинами и женщинами выявлено не было.
Статистическую обработку результатов проводили с помощью программ Microsoft Excel 2010 и Statistica 6.0 (StatSoft, Inc., USA, 2006), SPSS-17. При нормальном распределении определяли показатели средней величины (М) и стандартного отклонения (SD), t-критерия Стьюдента. Проверка на параметричность с применением критерия Колмогорова – Смирнова показала, что данные соответствуют нормальному распределению (достоверность менее 0,05). Показатели асимметрии соответствуют необходимым критическим значениям для применения многомерных методов исследования. В работе применялись два статистических множественных анализа: дисперсионный (ANOVA) и регрессионный. Первоначально мы установили влияние методов дисперсионного анализа с применением критерия Фишера. Для того чтобы выделить показатели, достигающие статистической значимости, и оценить эффект мультиколлинеарности, первоначально мы применили метод принудительного включения. В этом случае, вне зависимости от значимости, все переменные оцениваются по степени влияния. В качестве предикторов нами рассматривались лабораторные показатели крови (аспартатаминотрансфераза (АСТ), аланиламинотрансфераза (АЛТ), глюкоза, креатинфосфокиназа, МВ-фракция (КФК-МВ), холестерин (ХС), холестерин липопротеидов низкой плотности (ХС ЛПНП), триглицериды (ТГ), холестерин липопротеидов высокой плотности (ХС ЛПВП), тропонин I), показатели ЭхоКГ (индекс объема левого желудочка, ДДЛЖ, размеры и объемы камер сердца в систолу и диастолу, фракция выброса (ФВ)), ИКН, ТКИМ, электрокинетические параметры эритроцитов (САКЭ и ПНЭ). Далее в процедуру множественной регрессии SPSS включены методы, позволяющие производить пошаговый отбор в регрессионное уравнение только значимых независимых переменных.
Результаты и их обсуждение
В группе больных с ОКСпST наблюдались достоверно более высокие показатели активности трансаминаз (АСТ и АЛТ на 40 и 42 % выше соответственно), концентрация глюкозы в крови на 19 % выше, КФК-МВ – на
85 % выше и тропонин I – на 91 % по сравнению с группой ОКСбпST, что свидетельствует о более выраженном резорбционно-некротическом синдроме у пациентов этой группы. Также у пациентов были достоверно более высокие показатели ХС на 16 %, ХС ЛПНП и ТГ (на 23 %), более низкие ХС ЛПВП (на 16 %). Полученные данные демонстрируют более значимую дислипидемию у пациентов с ОКСпST (табл. 1).
ТКИМ у пациентов 1-й и 2-й групп достоверно не различались (1,42 ± 0,03 vs 1,36 ± 0,03 мм, t = 1,233, p = 0,219), однако у пациентов с ОКСпST наблюдалась тенденция к его увеличению.
По данным ЭхоКГ у пациентов с ОКСпST показатели индекса объема левого предсердия были на 7 % выше (41,47 ± 3,5 vs 38,85 ± 3,4 мл/м2, t = –5,2, p < 0,001), ДДЛЖ на 39 % более выражена, чем в группе с ОКСбпST (14,58 ± 3,8 vs 8,91 ± 1,5, t = –14,08, p < 0,001), также в 1-й группе наблюдалась достоверно более низкая фракция выброса (46,46 ± 8,5 vs 53,40 ± 7,7 %, t = 5,9, p < 0,001). По размерам правых и левых камер сердца в группах достоверных различий не наблюдалось.
Таблица 1. Лабораторные показатели крови в сравниваемых группах
Показатель | ОКСпST М (SD) | ОКСбпST М (SD) | Достоверность различий | |
t | p | |||
АЛТ, ЕД/л | 88,71 (10,3) | 51,48 (4,4) | –12,48 | 0,0000 |
АСТ, ЕД/л | 92,63 (8,6) | 55,75 (4,7) | –13,26 | 0,0000 |
Глюкоза, ммоль/л | 7,79 (0,6) | 6,32 (0,5) | –6,79 | 0,0000 |
ХС, ммоль/л | 6,83 (0,9) | 5,71 (0,7) | –4,19 | 0,0000 |
ТГ, ммоль/л | 4,6 (0,7) | 3,52 (0,6) | 3,13 | 0,0021 |
ХС ЛПВП, ммоль/л | 0,98 (0,1) | 1,14 (0,2) | –2,13 | 0,0349 |
ХС ЛПНП, ммоль/л | 4,34 (1,1) | 3,63 (0,6) | –3,51 | 0,0001 |
Тропонин I, нг/дл | 7,18 (1,3) | 0,67 (0,2) | 357,5 | 0,0000 |
КФК-МВ, ЕД/л | 170,76 (43,3) | 25,39 (3,4) | –10,369 | 0,0000 |
Примечание: р – значение достоверности различий среди групп, определенное согласно критериям Стьюдента. Жирным шрифтом выделены показатели, максимально отличающиеся от нормативных значений.
По электрокинетическим показателям эритроцитов достоверных различий в группах не выявлено. САКЭ в 1-й группе составила 1,83 ± 0,05 мкм, во 2-й – 1,75 ± 0,06 мкм (t = 0,955, p = 0,341); ПНЭ у пациентов с ОКСбпST – 15,6 ± 1,45, с ОКСпST – 13,54 ± 1,64 (t = 0,957, p = 0,339).
При проведении множественного регрессионного анализа у пациентов с ОКСбпST факторов, достоверно влияющих на САКЭ, выявлено не было.
В группе ОКСпST ПНЭ и уровень тропонина I на 16,4 % детерминируют показатель САКЭ, что свидетельствует о достаточной прогностической способности модели. Результаты дисперсионного анализа подтверждают влияние системы показателей на САКЭ с высокой достоверностью (F = 7,4, р < 0,001). В данной модели лишь коэффициенты регрессии предикторов ПНЭ и тропонина I зависимой переменной САКЭ достигают статистической значимости (р < 0,005). Следовательно, вклад остальных предикторов в прогноз зависимой переменной САКЭ не может быть интерпретирован и результат имеет сомнительную ценность. При ОКСпST в 16,4 % дисперсии САКЭ объясняется ПНЭ и концентрацией тропонина I, что подтверждает связь морфофункциональных параметров эритроцитов с выраженностью резорбционно-некротического синдрома у пациентов данной группы (табл. 2).
Таким образом, с учетом полученных данных можно вывести формулу САКЭ:
САКЭ = 1,8 – 0,01 ПНЭ – 0,03 тропонин I,
где САКЭ – средняя амплитуда колебания эритроцитов, мкм, ПНЭ – неподвижные эритроциты, %.
В группе лиц с ОКСбпST ТКИМ, ДДЛЖ, ИКН на 26,9 % детерминируют показатель ПНЭ, что свидетельствует о достаточной прогностической способности модели. Результаты дисперсионного анализа подтверждают влияние системы показателей на ПНЭ с высокой достоверностью (F = 9,5, р < 0,001). В данной системе лишь коэффициенты регрессии предикторов ТКИМ, ДДЛЖ и ИКН зависимой переменной ПНЭ достигают статистической значимости (р < 0,005). Следовательно, вклад остальных предикторов в прогноз зависимой переменной ПНЭ имеет сомнительную ценность (табл. 3).
Таблица 2. Результаты множественного регрессионного анализа в группе лиц с ОКСпST (зависимая переменная – САКЭ)
Зависимая переменная | Влияющие переменные | Коэффициенты регрессии | R2 | F | p | ||||
Константа | B | ß | t | p | |||||
САКЭ | ПНЭ | 1,813 | –0,013 | –0,335 | –3,063 | 0,003 | 0,164 | 7,429 | 0,001 |
Тропонин I | –0,027 | –0,340 | –3,106 | 0,003 |
Таблица 3. Результаты множественного регрессионного анализа в группе лиц с ОКСбпST (зависимая переменная – ПНЭ)
Зависимая переменная | Влияющие переменные | Коэффициенты регрессии | R2 | F | p | ||||
Константа | B | ß | t | p | |||||
ПНЭ | ТКИМ | 9,72 | 22,5 | –0,24 | –2,43 | 0,018 | 0,269 | 9,5 | 0,001 |
ДДЛЖ | –3,99 | 0,34 | 3,11 | 0,003 | |||||
ИКН | 0,012 | 0,21 | 2,11 | 0,038 |
Таблица 4. Результаты множественного регрессионного анализа в группе лиц с ОКСпST (зависимая переменная – ПНЭ)
Зависимая переменная | Влияющие переменные | Коэффициенты регрессии | R2 | F | p | ||||
Константа | B | ß | t | p | |||||
ПНЭ | САКЭ | –26,99 | –5,0 | –0,196 | –0,196 | 0,026 | 0,521 | 20,14 | 0,001 |
ТКИМ | 27,97 | 0,548 | 0,548 | 0,001 | |||||
Тропонин I | 0,42 | 0,201 | 0,201 | 0,029 | |||||
АСТ | 0,1 | 0,181 | 0,181 | 0,049 |
Таким образом, на основании полученных данных можно вывести формулу ПНЭ, %, у пациентов с ОКСбпST:
ПНЭ = 9,72 + 22,5 ТКИМ + + 4 ДДЛЖ + 0,012 ИКН,
где ТКИМ – толщина комплекса интима-медиа, мкм, ДДЛЖ – диастолическая дисфункция левого желудочка по E/e'; ИКН – индекс коронарной недостаточности.
В группе лиц с ОКСпST предикторы ТКИМ, САКЭ, уровень тропонина I и АСТ на 52,1 % детерминируют показатель ПНЭ, что свидетельствует о достаточной прогностической способности модели. Результаты дисперсионного анализа подтверждают влияние системы показателей на ПНЭ с высокой достоверностью (F = 20,14, р < 0,001). В данной модели коэффициенты регрессии предикторов ТКИМ, тропонин I, САКЭ и АСТ зависимой переменной ПНЭ достигают статистической значимости (р < 0,005). Вклад остальных предикторов в прогноз зависимой переменной ПНЭ не может быть интерпретирован (табл. 4).
Таким образом, на основании полученных данных можно вывести формулу ПНЭ у пациентов с ОКСпST:
ПНЭ = –27 + 28 ТКИМ + 0,42 тропонин I – – 5 САКЭ + 0,1 АСТ,
где ТКИМ – толщина комплекса интима-медиа, мкм; САКЭ – средняя амплитуда колебания эритроцитов, мкм, АСТ – аспартат аминотрансфераза, ЕД/л
Выводы
В группе лиц с ОКСбпST выявлены предикторы, влияющие на ПНЭ: ТКИМ, ИКН, ДДЛЖ. У пациентов с ОКСпST выявлены предикторы, влияющие на электрокинетические свойства эритроцитов: ТКИМ, АСТ, тропонин I. Основной вклад в изменение электрокинетических параметров эритроцитов при ОКС вносит атеросклеротический процесс, однако при ОКСбпST в первую очередь имеет значение структурно-функциональное состояние миокарда, а при ОКСпST – выраженность резорбционно-некротического синдрома.
Об авторах
Т. А. Мартынова
Республиканский клинико-диагностический центр Министерства здравоохранения Удмуртской Республики
Автор, ответственный за переписку.
Email: tatyana_martynova@list.ru
ORCID iD: 0000-0002-4823-4354
врач-кардиолог лечебно-диагностического отделения, ассистент кафедры госпитальной терапии с курсом кардиологии и функциональной диагностики ФПК и ПП
Россия, г. ИжевскН. И. Максимов
Ижевская государственная медицинская академия
Email: maxni@list.ru
доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой госпитальной терапии с курсом кардиологии и функциональной диагностики ФПК и ПП
Россия, г. ИжевскМ. М. Главатских
Ижевская государственная медицинская академия
Email: maxni@list.ru
кандидат психологических наук, доцент кафедры педагогики, психологии и психосоматической медицины
Россия, г. ИжевскСписок литературы
- Алехин М.Н., Сидоренко Б.А. Современные подходы к эхокардиографической оценке диастолической функции левого желудочка сердца. Кардиология 2010; 1: 72–77.
- Аронов Д.М., Лупанов В.П. Некоторые аспекты патогенеза атеросклероза. Ате-росклероз и дислипидемии 2011; 1: 48–56.
- Димов А.С., Петрова А.В., Максимов Н.И. Способ оценки коронарной недостаточно-сти: зарег. в Государственном реестре изобретений РФ 27.05.2008 за № 2325115.
- Козинец Г.И. Электрический заряд клеток крови. Лабораторно-клиническое зна-чение. М.: Практическая медицина 2007; 207.
- Крылов В.Н., Дерюгина А.В. Типовые изменения электрофоретической подвиж-ности эритроцитов при стрессовых воздействиях. Бюллетень экспериментальной биологии и медицины 2005; 139 (4): 364–366.
- Крылов В.Н., Дерюгина А.В., Антипенко Е.А. Типовые изменения электрофоре-тической подвижности эритроцитов и их фосфолипидный состав при разных за-болеваниях. Клиническая лабораторная диагностика 2009; 9: 37–40.
- Махнева А.В. Возрастные особенности состояния клеточных мембран эритроци-тов у больных с ишемической болезнью сердца. Вестник РГМУ 2011; 3: 76–79.
- Сайгитов Р.Т., Глезер М.Г., Семенцов Д.П., Малыгина Н.А. Особенности прогнозиро-вания при остром коронарном синдроме у мужчин и женщин. Кардиоваскуляр-ная профилактика и терапия 2006; 5 (1): 63–70.
- Соловьев А.А., Голендухин А.Н., Кутявина С.В., Никитин Е.Н. Способ микро-электрофореза клеток крови и эпителиоцитов и устройство для его осуществле-ния: зарегистрировано в Государственном реестре изобретений РФ 27.05.2001 за № 2168176.
- Сухенко Е.П., Лисицын Н.Б., Палагин В.А. Электрофоретический клеточный ана-лиз с помощью приборного комплекса «Цито-эксперт». Клиническая лаборатор-ная диагностика 2011; 11: 35–38.
- AlMomani T.D., Vigmostad S.C., Chivu kula V.K., Al-Zube L., Smadi O., BaniHani S. Red blood cell flow in the cardiovascular system: a fluid dynamics perspective. Criti-cal Reviews in Biomedical Engineering 2012; 40 (5): 427–440.
- Solov'ev A., Shishkin A., Kiryanov N. Cytoanalytical complex of new generation “Cy-to-expert”: its opportunities and prospects. Regional Innovations 2017; 4: 43–45.