Влияние различных концентраций солевых и коллоидных кровезамещающих растворов на некоторые показатели окислительно-антиокислительной системы крови доноров в модельных экспериментах in vitro

Л.П. Рыбакова

ФГУ «Российский НИИ гематологии и трансфузиологии» ФМБА России, г. Санкт-Петербург

Трансфузиология № 3, 2011

В модельных экспериментах in vitro проведено исследование некоторых показателей окислительно - антиокислительной системы крови доноров в зависимости от концентрации вводимых солевых (физиологический раствор, мафусол) и коллоидных (полиоксидин, полиоксифумарин) кровезамещающих растворов. В качестве показателя перекисного окисления липидов определяли содержание малонового диальдегида (МДА). О состоянии антиокислительной системы судили по активности ферментов - супероксиддисмутазы (СОД) и каталазы (КАТ). Найдено пороговое соотношение кровь/кровезаменитель, превышение которого приводит к дисбалансу состояния окислительно-антиокислительной системы. Проведено сопоставление оптимальных соотношений кровь/кровезаменитель, полученных в эксперименте in vitro, с используемыми дозами кровезамещающих растворов в клинике.

Ключевые слова: кровезамещающие растворы, окислительно-антиокислительная система, малоновый диальдегид, супероксиддисмутаза, каталаза.

Инфузионная терапия является важной составляющей комплексного лечения ряда заболеваний, включая хирургические вмешательства. Применение инфузионных средств способно улучшить реологические свойства крови,устранить электролитные нарушения, эндотоксикоз, восполнить энергетические и, как следствие, пластические потребности организма. Положительный эффект использования кровезаменителей отмечен при лечении ожогового шока, перитонита, в послеоперационной терапии больных раком пищевода и кардии, в комплексной терапии острого коронарного синдрома и т.д. В частности, включение в программу инфузионной терапии средств, содержащих фумарат натрия, позволяет активно влиять на метаболические процессы, что приводит к улучшению функционального состояния органов и тканей и, как следствие, нормализации сердечного ритма, снижению частоты послеоперационных осложненийи летальности. Учитывая тот факт, что всякое инфузионное средство, введенное в кровоток, прежде всего, оказываетвлияние на метаболизм клеток крови, товполне правомочной является попыткавыяснить, каково же влияние кровезаменителей на функциональную активность клеток крови в экспериментах in vitro. Подобные исследования проводились в отношении изучения влияния гемодинамических противошоковых кровезаменителей на тромбоцитарный и коагуляционный гемостаз. При сравнительной оценке результатов in vitro и in vivo достоверных изменений всех показателей коагуляционного звена гемостаза не было выявлено.

  В настоящей работе сочли целесообразным выяснить, каково влияние солевых и коллоидных кровезаменителей на показатели окислительно-антиокислительной системы крови доноров в зависимости от соотношения кровь/кровезаменитель в модельных экспериментах invitro, а также попытаться выявить пороговое значение кровь/кровезаменитель, за пределами которой наблюдается сбой в её функционировании. Окислительно-антиокислительная система крови является неспецифической защитой в случае её сбалансированности в организме. Однако дисбаланс в области окислительно-восстановительных процессов может способствовать развитию патологии.

Материалы и методы

Проведены экспериментальные сравнительные исследования влияния инфузионных средств: 0,9 % хлористого натрия (физиологический раствор), мафусола,полиоксидина и полиоксифумарина на показатели окислительно-антиокислительной системы крови доноров in vitro.

  Кровь 10 доноров на гемоконсерванте СРДА была проинкубирована с разными объемами кровезаменителей в течение 1 часа при 37°С. Исследованы соотношения кровь/кровезаменитель - 1 : 0,01; 1 : 0,05;1 : 0,1; 1 : 0,2 и 1 : 0,4. После инкубации плазму отделяли центрифугированием при 3000 об/мин в течение 10 мин. Контролем служила плазма доноров, выделенная идентичным способом, без добавления кровезаменителя.

  О состоянии окисления липидов клеток крови доноров судили по содержанию вторичного продукта пероксидации липидов - МДА в плазме. Определение проводили колориметрическим методом по реакции с 2-тиобарбитуровой кислотой.О состоянии антиоксидантной системы судили по активности первичной защиты - ферментов СОД и КАТ. Активность суммарной СОД (КФ 1.15.1.1) плазмы оценивали по степени торможения реакции окисления кверцетина. Активность КАТ (КФ 1.11.1.6) определяли на основании способности КАТ разлагать перекись водорода (H2O2), о чем судили по величине неутилизированной H2O2, образующей стойкий окрашенный комплекс с солями молибдата аммония. Статистическая обработка материала проведена по общепринятому методу Стьюдента-Фишера.

Результаты и обсуждение

Результаты проведенных модельных экспериментов in vitro по влиянию солевых и коллоидных кровезаменителей на некоторые показатели окислительно-антиокислительной системы представлены в табл. 1 и 2. 

Таблица 1

Показатели окислительно-антиокислительной системы в плазме доноров после инкубации с солевыми кровезаменителями (М±m)

                             Физиологический раствор                                                                      Мафусол

* достоверное изменение по сравнению с нормой.

Из данных табл. 1 следует, что наиболее лабильной при инкубации крови и солевых кровезаменителей является активность КАТ, причем изменения наступают даже в тех случаях, когда отклонения от нормы показателей перекисного окисления липидов еще незначительны (соотношение кровь/кровезаменитель1 : 0,05; 1 : 0,1; 1 : 0,2). При соотношении1 : 0,4 содержание МДА снижается на 30-40%. Если исходить из того, что в среднем объем циркулирующей крови в организме человека 5 л, то исследуемые соотношения кровезаменителей составляют 250,500, 1000 и 2000 мл на организм человека. Полученные экспериментальные результаты свидетельствуют о том, что первые 3 разведения как физиологическим раствором, так и мафусолом не приводят к значительным изменениям окислительной активности: содержание МДА снижается по сравнению с нормой на 5-14%. Дальнейшее увеличение обоих кровезамещающих средств (≈2000 мл на организм) приводит к снижению содержания МДА на 33 и 39% соответственно, что может существенно отражаться на состоянии защитных свойств организма. Дисбаланс СОД/КАТ выражен в меньшей степени. Представленные данные можно использовать как косвенные сведения о возможных пороговых дозах применения солевых кровезаменителей, а именно в среднем в пределах 1000 мл при однократном введении в сутки. Результаты согласуются с клиническими исследованиями по профилактике послеоперационных гнойно-воспалительных осложнений при радикальных операциях по поводу рака пищевода, в которых наиболее оптимальной дозой мафусола является 800-1200мл/сут.

  При инкубации крови с коллоидными кровезаменителями - полиоксидином и полиоксифумарином снижение содержания МДА в среднем на 30% происходитуже при соотношении 1 : 0,2 (табл. 2), тоесть введение на организменном уровне предполагает использование данных кровезамещающих средств в объеме менее 500 мл в сутки. Антиоксидантная система оказывается достаточно реактивной при еще меньшем разведении: при соотношении кровь/полиоксифумарин - 1 : 0,1 значительно возрастает активность СОД на фоне снижения активности КАД, что может приводить к усилению пероксидазных процессов на клеточном уровне и дестабилизации мембраны эритроцитов. Данная гипотеза требует тщательного изучения.

Таблица 2

Показатели окислительно-антиокислительной системы в плазме доноров после инкубации с коллоидными кровезаменителями (М±m)

                                  Полиоксидин                                                                            Полиоксифумарин

* достоверное изменение по сравнению с нормой.

В клинике при лечении термической травмы полиоксифумарин назначали внутривенно капельно в дозе 15-20 мл/кг веса, что соответствует полученнымв работе экспериментальным данным invitro, а именно используемые дозы не приводят к развитию дестабилизации окислительно-антиокислительной системы (соотношение кровь/кровезаменитель неболее 1 : 0,05). 

Заключение

На основании проведенного исследования можно заключить, что данные, полученные в эксперименте in vitro, позволяют судить о возможных пороговых дозах как солевых, так и коллоидных кровезаменителей, превышение которых способно дестабилизировать состояние окислительно-антиокислительной системы. Пороговые дозы солевых и коллоидных кровезаменителей различны. Рекомендуемые к применению в клинике дозы как солевых, так и коллоидных кровезаменителей адекватны и не способны вызывать окислительный стресс или дисбаланс окислительно-антиокислительной системы.