The functional activity of red blood cells obtained from the healthy infants born through the planned caesarean section operation

Cover Page

Abstract


The erythrogram profiles of the newborn infants delivered both naturally and through the planned caesarean section operation have been studied. Only 40 % of red blood cells have a good functional activity in the premature infants, while in the mature ones, this parameter increases up to 60–70 %. Lower parameters are normally observed with the infants born through the caesarean section operation. The data obtained allows ranking these newborn as a group with high risk of microcirculatory disorders and respiratory distress syndrome, which more endanger the premature infants

Full Text

В последнее десятилетие наблюдается значительное увеличение числа детей, рожденных с помощью операции планового кесарева сечения [15, 16,]. При этом у извлеченных на 35–38 неделях беременности период постнатальной адаптации часто затруднен вследствие транзиторных дыхательных расстройств, в генезе которых ведущая роль принадлежит гемодинамическим нарушениям, в частности, микроциркуляции в легких, сердечной мышце, мозге [10, 12, 13]. Известно, что эффективность кровотока в микроциркуляции в значительной мере определяется функциональным состоянием эритроцитов, ухудшение которого, особенно при наличии низких градиентов артериального давления у недоношенных новорожденных, может вести к выраженным изменениям гомеостаза, вентиляционно-перфузионных отношений в легких и к возникновению тканевой гипоксии [3, 6]. Интегральным критерием нормальной транспортной функции эритроцитов является их способность деформироваться, что определяется структурными превращениями мембраны и цитоскелета, в свою очередь зависящими от качественных особенностей клетки [4, 8, 14]. Был предложен новый методологический подход оценки статуса популяции эритроцитов, основанный на кинетическом измерении трансформации клеток (размеров и формы) при функциональном воздействии [4]. Эритрограмма позволяет количественно оценить популяцию эритроцитов с хорошими деформационными свойствами и, следовательно, прогнозировать их качественные особенности, определяющие функциональную активность. Цель настоящего исследования — изучить параметры эритрограммы здоровых новорожденных детей, извлеченных с помощью операции планового кесарева сечения и родившихся естественным путем. Материал и методы исследований Обследовано 54 здоровых новорожденных ребенка, из которых у 14 гестационный возраст составил 34–36 недель, а у 40 — ≥37 недель. Внутриутробное развитие всех детей протекало без осложнений. Показаниями к операции явились несостоятельность рубца на матке, узкий таз, миопия высокой степени, преждевременное излитие околоплодных вод. Масса тела недоношенных детей — 2 374,0 ± 63,2 г, длина — 45,8 ± 0,2 см. Оценка по шкале Апгар при рождении 8 баллов. Максимальная убыль массы тела на 3–4 дни жизни составила <6 %, ее восстановление произошло к 7 дню. Масса тела доношенных новорожденных детей — 3 420 ± 112 г, длина — 51,2 ± 0,5 см. Оценка по шкале Апгар 8–9 баллов. Максимальная убыль массы тела на 2–3 день жизни <4,5 %, ее восстановление наблюдалось к 5–7 дню. В зависимости от способа рождения были выделены две группы детей. Основную группу (I) составили извлеченные путем операции кесарева сечения 24 ребенка, среди которых 9 были недоношенными (подгруппа Iн), а 15 — доношенными (подгруппа Iд). В контрольную группу вошли родившиеся естественным путем 5 недоношенных (подгруппа Кн) и 25 доношенных (Кд) детей. Для оценки функционального состояния эритроцитов использовали метод малоуглового светорассеяния, который основан на свойствах эритроцитов увеличивать свой объем и гемолизировать при помещении в аммонийную среду (140 mM NH4Cl, 5 mM KCl, 5 mM HEPES, 5 mM глюкозы, 1 mM CaCl2). Регистрацию эритроцитов осуществляли с помощью лазерного анализатора «ЛАСКА» (ООО «БиоМедСистем» Санкт-Петербург). Эритрограмма отражает скорость изменения процесса гемолиза и позволяет количественно характеризовать кинетику процесса следующими параметрами: МСГ — максимальная скорость гемолиза, ВМС — время достижения максимальной скорости гемолиза и % ГЭ — процент гемолизированных эритроцитов. Для регистрации эритрограммы забор капиллярной крови в количестве 50 мкл осуществляли в период от 6 до 12 часов после рождения и повторно на 4-й день жизни. В то же время исследовали кислотно-основное состояние (КОС) капиллярной крови, содержание эритроцитов (Э), их средний объем (МСV), гематокрит (Ht), общее содержание гемоглобина (Hb), среднее содержание гемоглобина в эритроците (MCH), степень насыщения гемоглобином эритроцита (MCHC). Статистическую обработку результатов проводили с использованием методов непараметрической статистики. Вычисляли среднюю арифметическую величину (М), среднее квадратичное отклонение (σ) и среднюю ошибку средней величины (m). Достоверность различий между средними величинами параметров определяли с помощью критерия U — Манна Уитни и критерия Вилкоксона. Корреляционный анализ проводили с использованием критерия Спирмана. Обработку материала выполняли с использованием пакета программ статистического анализа: Statistica for Windows v.6.0. Критический уровень достоверности нулевой статистической гипотезы принимали равным 0,05. Результаты исследований Результаты исследования показателей красной крови и ее кислотно-основного состояния у детей основной и контрольной групп не имели существенных различий как в первые сутки (табл. 1), так и на 4 день жизни. В первый день жизни у недоношенных детей количество подвергшихся гемолизу эритроцитов, скорость и время его достижения не различались у извлеченных с помощью кесарева сечения (Iн) и у родившихся естественным путем (Кн)(табл. 2). В то же время у доношенных детей количество подвергшихся гемолизу эритроцитов, скорость и время его достижения имели существенные различия в зависимости от способа рождения. У родившихся путем операции кесарева сечения наблюдалось меньшее количество эритроцитов, подвергшихся гемолизу, меньше была скорость процесса и больше время достижения гемолиза, что указывает на худшие деформационные свойства эритроцитов. Обнаружена прямая корреляционная связь между показателями, характеризующими функциональную активность эритроцитов, их объем, содержание и насыщение в них гемоглобина (табл. 3). Доля подвергшихся гемолизу эритроцитов была тем меньше, чем больше их общее количество и гематокрит. У недоношенных детей обеих групп корреляционные связи отсутствовали как в первый, так и на четвертый дни жизни. Таким образом, результаты исследований показали, что у здоровых доношенных новорожденных детей, родившихся естественным путем, эритроциты в большинстве своем уже в первые часы жизни проявляют ярко выраженную гемолитическую реакцию, способность к которой к 4 дню жизни возрастает. Известно, что при помещении клеток в изотоническую среду, в которой ионы натрия заменены ионами аммония, гемолиз эритроцитов проходит в условиях, когда клетки быстро набухают и достигают критического размера, то есть наблюдается та же картина, что и при осмотическом гемолизе (некротическое увеличение объема) [8]. Пусковым механизмом этого процесса является активация Cl–/OH– обменника), которая происходит в результате защелачивания внутриклеточного рН. Поскольку при этом клеточная мембрана разрушается, данный тип гибели определяется как некроз, что по сути своей является эквивалентом процесса, обозначаемого в клинической и лабораторной практике термином гемолиз. Данный показатель является косвенным свидетельством хороших деформационных свойств эритроцитов, а значит оптимальных возможностей для становления микроциркуляции в малом круге кровообращения и вентиляцонно-перфузионных отношений. Однако у детей, извлеченных с помощью операции кесарева сечения, он еще не достигает уровня, характерного для родившихся естественным путем. Что же касается недоношенных детей, то даже у родившихся естественным путем не более 40 % эритроцитов обладают хорошими деформационными свойствами. Считается, что не подвергшиеся гемолизу эритроциты имеют ультраструктурные изменения, способствующие развитию апоптоза и активации агрегации [4]. Различие показателей между двумя группами детей можно связать с качественной неравнозначностью популяции эритроцитов, что связано с отсутствием компенсаторно-приспособительных реакций, формирующихся в организме ребенка на протяжении родов. Так, показано, что роды определяют целый комплекс реакций кроветворной системы новорожденного, одной из особенностей которых является их быстрота: уже через 3 минуты после рождения ребенка можно наблюдать изменения в его системе крови [1, 5]. Нарушение условий рождения приводит к изменению и замедлению адаптивных реакций системы крови. Эритроциты детей, извлеченных путем операции кесарева сечения, в большей степени подвергнуты окислительному стрессу в связи с более низкой активностью системы антиоксидантной защиты [7, 6, 9, 11]. Кроме того, существенную роль в ухудшении деформационных свойств эритроцитов играет более высокое содержание в них фетального гемоглобина и большее число нормобластов в популяции клеток красной крови [2, 18]. Показано, что даже у доношенных детей, извлеченных путем кесарева сечения синтез гемоглобина А идет гораздо медленнее в течение первой недели жизни, чем у детей, родившихся естественным путем [5]. Совокупность этих данных позволяет отнести новорожденных, извлеченных операцией кесарева сечения, в группу риска развития нарушений микроциркуляции и синдрома дыхательных расстройств, что угрожает в большей степени недоношенным детям.

About the authors

Natalya Sergeyevna Yakushenko

FSBI “D. O. Ott Research Institute of Obstetrics and Gynecology” NWB RAMS

Email: Natella-lek@rambler.ru
aspirant, department of Physiology and Pathology of newborns

Inna Ivanovna Yevsyukova

FSBI “D. O. Ott Research Institute of Obstetrics and Gynecology” NWB RAMS

Email: eevs@yandex.ru
D. Sci., professor head of the Department of Physiology and Pathology of newborns

References

  1. Адаптационные особенности системы крови новорожденных, извлеченных путем операции кесарева сечения / Балика Ю. Д. [и др.] // Вопросы охраны материнства детства.— 1977. — № 5. — С. 66–69.
  2. Балика Ю. Д., Елизарова И. П., Головацкая Г. И. Изменения в системе крови новорожденных как приспособительная реакция на роды // Акушерство гинекология. — 1973. — № 11. — С. 27–30.
  3. Зинчук В. В. Деформируемость эритроцитов: физиологические аспекты // Успехи физиологических наук. — 2001. — Т. 32, № 3. — С. 66–78.
  4. Нарушение деформационных и транспортных характеристик эритроцитов при развитии у них апоптоза / Миндукшев И. В. [и др.] // Биологические мембраны. — 2010. — № 1. — С. 1–11.
  5. Цыбульская И. С. Клинико-физиологические основы адаптации новорожденных детей: автореф. дис... д-ра мед. наук. — М., 1984. — 49 с.
  6. Beneficial impact of term labor: nonenzymatic antioxidant reserve in the human fetus / Buhimschi I. A. [et al.] // Am. J. Obstet. Gynecol. — 2003. — Vol. 189, N. 1. — P. 181–188.
  7. Bracci R., Perrone S., Buonocore G. Oxidant injury in neonatal erythrocytes during the perinatal period // Acta Paediatr. — 2002. — Vol. 91, N 438, suppl. — P. 130–134.
  8. Deformability and intrinsic material properties of neonatal red blood cells / Linderkamp O. [et al.] // Blood. — 1986. — Vol. 67, N 5. — P. 1244–1250.
  9. Duranton C., Huber S. M., Lang F. Oxidation induces a Cl(-)-dependent cation conductance in human red blood cells // J. Physiol. — 2002. — Vol. 539. — P. 847–855.
  10. Elective caesarean section and respiratory morbidity in the term and near-term neonatr / Hansen A. K. [et al.] // Acta Obstet. Gynecol. Scand. — 2007. — Vol. 86, N. 4. — P. 389–394.
  11. Energy metabolism and lipid peroxidation of human erythrocytes as a function of increased oxidative stress / Tavazzi B. [et al.] // Eur. J. Biochem. — 2000. — Vol. 267. — P. 684–689.
  12. Jain L., Dudell G. G. Respiratory transition in infants delivered by cesarean section // Semin. Perinatol. — 2006. — Vol. 30. — P. 296–304.
  13. Kapellou O. Effect of caesarean section on brain maturation // Acta Paediatr. — 2011. — Vol. 100, N. 11. — P. 1416–1422.
  14. Maggakis-Kelemen C., Buselli M., Artmann G. M. Determination of the elastic modulus of cultured human red blood cells // Biomed. Tech. — 2002. — Vol. 47, suppl. 1. — P. 106–109.
  15. Maternal and neonatal outcome of elective induction of labor / Сaughey A. B. [et al.] // Evid. Rep.Technol. Assess. — 2009. — Vol. 176. — P. 1–257.
  16. Ramachandrappa A., Jain L. Elective cesarean section: it’s impact on neonatal respiratory outcome // Clin. Perinatol. — 2008. — Vol. 35, N. 2. — P. 373.
  17. Respiratory distress syndrome in near—term babies after caesarean section / Roth-Kleiner M. [et al.] // Swiss Med. Wkly. — 2003. — Vol. 133, N. 19–20. — P. 283–288.
  18. The effect of normal vaginal delivery on oxygen transport to the fetus / Thorkelsson T. [et al.] // Laeknabladid. — 2008. — Vol. 94, N. 9. — P.583–588.
  19. Wux J., Zhang X. D., Shi L. P. Retrospective analysis of elective caesarean section and respiratory distress syndrome in the term neonates // Zhonghua Er. Ke. Za Zhi. — 2009. — Vol. 47, N. 9. — P. 658–661.

Statistics

Views

Abstract - 336

PDF (Russian) - 229

Cited-By


Article Metrics

Metrics Loading ...

PlumX

Dimensions


Copyright (c) 2012 Yakushenko N.S., Yevsyukova I.I.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies