General casual hypothermia as a threat of thrombosis in rats

Full Text

Гипотермия - состояние организма, при котором температура тела падает ниже, чем необходимо для поддержания нормального обмена веществ и функционирования. По условиям её развития гипотермия может быть преднамеренной и непреднамеренной. Преднамеренное охлаждение используется в практической медицине при проведении оперативных вмешательств кардиологического профиля и сопровождается обязательной подготовкой и наркотизацией пациента, что уменьшает выраженность нейрогуморального компонента ответной реакции организма на охлаждение. Также переохлаждение может быть местным (локальным) и общим. Общее непреднамеренное переохлаждение способствует развитию холодовой травмы у пострадавшего. Последовательное нарушение теплового баланса в результате холодового воздействия разделяют на две фазы: компенсации и декомпенсации. Во время последней снижение температуры ядра происходит стадийно: в первую стадию ректальная температура достигает 36,5-37 °С, во вторую снижается до 32-35 °С, в третью - до 30 °С, в четвёртую стадию она опускается ниже 30 °С [5]. Во время холодовой травмы, полученной в результате действия гипотермии, также наблюдается периодичность, выделенная на основе последовательного развития клинических проявлений. При этом различают дореактивный, ранний реактивный, поздний реактивный периоды, период отдалённых последствий и восстановительный период. Дореактивный период характеризуется отсутствием видимых клинических проявлений [6]. Причиной сосудистых осложнений в ранний реактивный и последующие периоды термической травмы становится нарушение микроциркуляции, в обеспечении которой ключевую роль играет система гемостаза. В связи с этим целесообразно установление коагулологической картины именно в дореактивный период, так как это поможет выявить начальные изменения в состоянии системы гемостаза и, в случае необходимости, своевременно предпринять профилактические меры, способствующие снижению риска сосудистых катастроф. Целью нашей работы было изучение состояния системы гемостаза в дореактивный период холодовой травмы, возникшей в третью стадию декомпенсаторной фазы общего непреднамеренного переохлаждения. Исследования выполнены на 23 лабораторных крысах линии Wistar. Однократную воздушную гипотермию моделировали путём помещения животных, находящихся в индивидуальных клетках, в охлаждающую камеру при температуре воздуха -25 °С. Животные находились в камере до достижения ректальной температуры 30 °С. Время экспозиции было индивидуальным и в среднем составляло 6±3 ч. Контролем служила кровь 10 животных, полученная после того, как животных в индивидуальных клетках помещали в камеру при температуре 22 °С. Время экспозиции соответствовало времени нахождения опытной группы. Забор крови у животных обеих групп осуществляли сразу после извлечения из камер. Кровь для исследования в объеме 5 мл получали путём забора из печеночного синуса в полистироловый шприц, содержащий 0,11 М (3,8%) раствора цитрата натрия (соотношение крови и цитрата 9:1). На протяжении недельной адаптации к условиям вивария все крысы находились в стандартных условиях содержания, предусмотренных требованиями Всемирного общества защиты животных и Европейской конвенции по защите экспериментальных животных. У всех животных исследовали показатели тромбоцитарного и коагуляционного гемостаза, а также антикоагулянтную и фибринолитическую активность плазмы [1] с помощью наборов фирмы «Технология-Стандарт» (Россия). Анализ показателей периферической крови производили при помощи гематологического анализатора «Drew-3» (США). Индуцированную агрегацию тромбоцитов проводили по G.V.R. Born (1962) на агрегометре «Биола», в качестве индуктора использовали раствор аденозиндифосфата в концентрации 10 мкг/мл. Кроме того, у всех животных проводили гистологическое исследование паренхиматозных органов, гистологические срезы которых окрашивали по методике MSB (от Martius-Scarlett-Blue). Сравнение полученных результатов осуществляли путём вычисления средних значений и ошибки среднего (М±m). Статистический анализ выполнен с использованием непараметрических методов (U-критерий Манна-Уитни) на персональном компьютере с применением пакета прикладных статистических программ Statistica 6.0 («StatSoft», США). Критический уровень значимости р при проверке статистических гипотез в данном исследовании принимали равным 0,05. В табл. 1 приведены данные показателей гемостаза и периферической крови контрольной и опытной групп животных, характеризующих состояние системы гемостаза в дореактивном периоде. Как видно из таблицы, достижение экспериментальными животными ректальной температуры 30 °С не сопровождалось изменениями в периферической крови. В то же время при оценке состояния сосудисто-тромбоцитарного гемостаза выявлено увеличение количества кровяных пластинок на 19% (р <0,05) и снижение их агрегационной способности в 9 раз (р <0,05). Со стороны коагуляционного гемостаза холодовая травма в дореактивном периоде сопровождалась удлинением эхитоксового времени свёртывания на 42% (р <0,05). Наряду с этим происходило снижение концентрации фибриногена на 25% (р <0,05). Удлинение времени полимеризации фибрин-мономерных комплексов на 36% (р <0,05) также подтверждало факт снижения концентрации I фактора в крови. Кроме того, у тех же экспериментальных животных было отмечено повышение содержания в кровотоке растворимых фибрин-мономерных комплексов на 96% (р <0,05), что свидетельствовало о повышении уровня тромбогенности плазмы. Антикоагулянтная активность плазмы крови в ходе экспериментального воздействия не изменялась. Время спонтанного лизиса эуглобулинов удлинялось в 2 раза (р <0,05), что свидетельствовало о выраженном угнетении фибринолитической системы. Таким образом, наблюдаемые нами изменения в системе сосудисто-тромбоцитарного гемостаза согласуются с литературными данными, в которых описано увеличение числа кровяных пластинок как реакция на катехоламины [10]. Увеличение количества тромбоцитов представляется как целесообразная реакция организма в ответ на холодовое воздействие, так как тромбоциты принимают непосредственное участие в репаративных процессах, наблюдающихся при повреждении ткани холодом, а также улучшают миграцию лейкоцитов к очагу воспаления. Снижение агрегационной способности тромбоцитов при общем переохлаждении организма способствует сохранению реологических свойств крови и, вероятно, может быть обусловлено выбросом в кровоток простациклина [3]. Будучи высокоактивным метаболитом арахидоновой кислоты, он является мощным ингибитором агрегации последних. Также авторы указывают на снижение ферментативного и медиаторного потенциала кровяных телец, вследствие чего снижается их способность к образованию агрегатов [7]. Удлинение эхитоксового времени напрямую зависит от концентрации протромбина. В результате экспериментального воздействия уменьшается количество этого профермента, расходующегося при активации на преобразование фибриногена в растворимые фибрин-мономерные комплексы. Этот факт подтверждается снижением концентрации фибриногена и увеличением содержания растворимых фибрин-мономерных комплексов в плазме экспериментальных животных. Таким образом, совокупность наблюдаемых изменений свидетельствует о повышении тромбогенности плазмы, что может приводить к тромбообразованию. Ранее показано, что тромбозы - типичное осложнение при холодовой травме [4, 8]. Отдельный вклад в течение декомпенсаторной фазы и развитие осложнений, возникающих в результате общего переохлаждения, вносит функциональное состояние фибринолитической системы как компонента, обеспечивающего адекватную трофику тканей. В нашей работе показано увеличение времени спонтанного лизиса эуглобулинов при общем переохлаждении. Снижение функциональной активности фибринолитической системы является адекватной и целесообразной реакцией организма, так как позволяет отграничить участки альтерации, возникающие при холодовом повреждении ткани, что даёт возможность минимизировать в последующем участок некроза [2, 9]. Однако о целесообразности данной реакции можно говорить лишь в случае локального тромбоза, находящегося в местах нарушения целостности ткани, так как при диссеминации процесса в последующих периодах холодовой травмы возможны отдалённые тромбозы. В то же время угнетение фибринолитической активности в совокупности с признаками тромбинемии в ещё большей степени усугубляет состояние тромботической готовности у экспериментальных животных в дореактивный период декомпенсаторной фазы общего непреднамеренного охлаждения. При гистологическом исследовании паренхиматозных органов были выявлены пневмониеподобные изменения альвеол застойного генеза, что доказывает развитие нарушения микроциркуляции при экспериментальном воздействии. В совокупности с наблюдаемой коагулологической картиной данные морфологического исследования подтверждают развитие негативных изменений в микроциркуляторном русле, что обосновывает необходимость проведения превентивной терапии именно в этот период. ВЫВОДЫ 1. Декомпенсаторная фаза общего непреднамеренного охлаждения сопровождается выраженным воздействием на систему гемостаза. 2. В ответ на острое гипотермическое воздействие у экспериментальных животных повышается тромбогенность плазмы крови, развивается состояние претромботической готовности. 3. Рост уровня растворимых фибрин-мономерных комплексов, сопровождающийся угнетением фибринолитической активности, может выступать в качестве гемостазиологического маркёра для начала проведения превентивной терапии. 4. Превентивная терапия для улучшения гемостазиологической картины должна быть направлена на профилактику тромботических осложнений с помощью антикоагулянтных препаратов и средств, улучшающих реологию крови. Таблица 1 Коагулограмма крыс после общего непреднамеренного переохлаждения (М±m) Показатели Контрольная группа (n=10) Опытная группа (n=13) p Количество лейкоцитов, ×109/л 4,6±0,7 3,76±0,3 р >0,05 Количество эритроцитов, ×1012/л 6,1±0,04 6,2±0,1 р >0,05 Гематокрит, % 29,7±0,5 29,9±0,2 р >0,05 Количество тромбоцитов, ×109/л 521,6±17,9 624,7±21,3 р <0,05 Агрегация, % 19,0±1,3 2,1±0,4 р <0,05 Силиконовое время, с 217,5±10,9 210,9±8,7 р >0,05 Активированное парциальное тромбопластиновое время, с 16,3±0,4 14,9±0,5 р >0,05 Протромбиновое время, с 21,1±1,5 23,3±0,6 р >0,05 Тромбиновое время, с 42,6±1,5 55,1±3,5 р >0,05 Эхитоксовое время, с 18±1,1 25,6±1,7 р <0,05 Растворимые фибрин-мономерные комплексы, мг/100 мл 3,1±0,1 6,1±0,4 р <0,05 Фибриноген, г/л 2,0±0,1 1,5±0,1 р <0,05 Время полимеризации фибрин-мономерных комплексов, r 2,2±0,09 3,0±0,1 р <0,05 Антитромбин III, % 91,3±3,2 96,2±2,0 р >0,05 Эуглобулиновый фибринолиз, мин 258,3±26,2 513,6±44 р <0,05 Примечание: n - число наблюдений; р - уровень статистической значимости различий сравниваемых показателей. Для определения статистической значимости различий в группах применяли непараметрический U-критерий Манна-Уитни.

About the authors

N A Lycheva

Altay State Medical University, Barnaul, Russia; State Research Institute of Physiology and Fundamental Medicine, Barnaul, Russia

Email: kuzminan_86@mail.ru

I I Shakhmatov

Altay State Medical University, Barnaul, Russia; State Research Institute of Physiology and Fundamental Medicine, Barnaul, Russia

References

Supplementary files