3 курс / Патологическая физиология / Транспорт_кислорода_при_адаптации_человека_к_условиям_Арктики_и

3.1. Система транспорта кислорода при хронических обструктивных болезнях легких

Ò à á ë è ö à 37

Функция внешнего дыхания у коренных жителей Крайнего Севера с хроническими обструктивными болезнями легких

ровых жителей. Снижение КИО2 отмечали и другие исследователи [Устюшин Б.В., Деденко И.И., 1992]. ОФвыд у больных был равен 2,0 ± 0,27 л, что составило 72,2 % от VC.

У коренных жителей Крайнего Севера с ХОБЛ отмечаются незначительное снижение количества Эр, концентрации Hb и увеличе- ние HbF (табл. 38).

Проведенная морфометрия Эр не обнаружила существенных различий по сравнению с данными здоровых коренных жителей Севера, за исключением ФА, который у больных оказался статисти- чески значимо сниженным (табл. 39).

111

Гл. 3. Транспорт кислорода у больных с кардиореспираторной патологией

кислорода у больных с ХОБЛ коренных жителей Севера является умеренная гипервентиляция на фоне снижения эластичности легочной ткани и обструктивных процессов в бронхолегочной системе. У больных отмечался низкий уровень содержания Hb (128,6 ± 3,6 г/л). Увеличенные ПКж и ПКб сопровождались достоверно высокой капиллярно-венозной разницей по оксигенации — (с–v)SO2. При сниженных значениях Ht и Hb тенденцию к увеличению ВК можно объяснить увеличением содержания белка в крови больных: концентрация белка составила 87,6 ± 0,5 г/л у больных с ХОБЛ против 80,5 ± 3,5 г/л у здоровых жителей.

3.1.4. Кислородтранспортная функция крови, активность реакций перекисного окисления липидов у больных с хроническими обструктивными болезнями легких в условиях жаркого климата Средней Азии

Климатогеографические особенности различных регионов РФ не только определяют специфику адаптивных перестроек у приезжего и коренного населения [Казначеев В.П., 1980], но и потенцируют своеобразное течение воспалительных заболеваний бронхолегочной системы [Авцын А.П. и др., 1985].

Понимание патогенетических механизмов развития ХОБЛ, а также различных вариантов компенсаторных реакций, раскрывающих резервные возможности организма под влиянием комплекса экологи-

112

3.1. Система транспорта кислорода при хронических обструктивных болезнях легких

ния. Результаты обследования 15 пациентов с ХОБЛ и 21 практически здорового человека в качестве

группы контроля в г. Самарканде представлены в табл. 41. Концентрация общего Hb и OxyHb, Ht у практически здоровых

жителей не отличалась от данных аналогичной группы жителей Западной Сибири (см. табл. 30) и приезжих жителей Крайнего Севера (см. табл. 34). Характерными для жителей жаркого климата были венозная гипероксия и уменьшение капиллярно-венозной разницы по О2. Это явление объясняют увеличением объемной скорости кровотока, а не уменьшением потребностей тканей в кислороде и нарушением окислительных процессов [Тилис А.Ю., Миррахимов М.М., 1980].

СрКЭ у больных с ХОБЛ едва достигала 24,5 % против 34,6 % у здоровых людей. У больных с ХОБЛ снижено содержание общего Hb и OxyHb, но повышено содержание HbF относительно здоровых южан. Гипохромия подтверждалась результатами измерения Ht показателя. Оксигенация капиллярной и венозной крови у больных была снижена по сравнению с данными у здоровых лиц, однако (с–v)SO2 у больных оказалась выше данных контрольной группы.

Таким образом, течение ХОБЛ в условиях жаркого климата характеризовалось явлениями умеренной гипохромии и относительной венозной гипоксемии по сравнению со здоровыми жителями г. Самарканда. У последних на фоне явной венозной гипероксии повышено содержание MtHb, HbF по сравнению с практически здоровыми жителями средних широт. Такие изменения могут свидетельствовать о напряжении в системе утилизации О2 в результате изменения его диффузии, а также скорости протекания окислитель- но-восстановительных реакций. В связи с этим изучена функция

113

Гл. 3. Транспорт кислорода у больных с кардиореспираторной патологией

Ò à á ë è ö à 42

Проницаемость кровеносных капилляров и активность реакций перекисного окисления липидов у больных с хроническими обструктивными болезнями легких в условиях жаркого климата Средней Азии

1 ð < 0,05; 2 ð < 0,01 относительно группы практически здоровых.

проницаемости кровеносных капилляров (табл. 42). Можно полагать, что в условиях жаркого климата ПКж и ПКб существенно теснее, чем в средней полосе страны, связаны со значительным увели- чением кожного кровотока при заметном уменьшении кровотока внутренних органов [Карлыев К.М., 1985] и ускоренным проникновением О2 [Baumgardner J.E. et al., 1985].

В условиях жаркого климата значительно возрастает роль транскапиллярного обмена в поддержании температурного гомеостаза. Отмечено преимущественное направление проницаемости капилляров в направлении кровь ® ткань, что отражает увеличение частоты

«отрицательной» проницаемости. У пациентов с ХОБЛ ПКб оказалась незначительно выше по сравнению со здоровыми южанами. Развивающуюся тканевую гипоксию в первую очередь связывают со снижением кровотока во внутренних органах и усилением кожного кровотока [Карлыев К.М., 1986]. Известно, что для аборигенов Средней Азии характерно снижение эффективности газообмена, уменьшение VО2 при выполнении физической нагрузки [Слоним А.Д., 1980; Федорова О.И. и др., 1997]. Изменение ПК связано с уровнем продуктов ПОЛ, в меньшей степени — с концентрацией ТФ в сыворотке крови. Содержание ТФ в сыворотке не отличалось от его уровня у жителей аридной зоны [Алдашев А.А. и др., 1986].

Определение начальных продуктов ПОЛ, ДК, выявило повышенный их уровень по сравнению с данными у жителей средних широт. У больных он был ниже, чем у здоровых людей. Таким образом, вопреки имеющемуся представлению об активации ПОЛ при воспалительных процессах бронхолегочной системы [Олехнович В.М. и др.,

114

3.1. Система транспорта кислорода при хронических обструктивных болезнях легких

1991; Белоногов М.А. и др., 1993; Сыромятникова Н.В., Гончарова В.А., 1993; Егоров К.Е., 1996] в условиях жаркого климата не наблюдали значительного накопления продуктов ПОЛ. По всей видимости, это можно объяснить тем, что в условиях жаркого климата наблюдается активация антирадикальных и антиперекисных реакций, связанных с системой восстановления глутатиона и активностью пентозофосфатного шунта. Восстановление глутатиона в Эр и сохранение в них стабильной концентрации восстановленного глутатиона (ГВ) осуществляются через пентозофосфатный путь при участии Гр (NADPH2-глутатионоксидоредуктаза, КФ 1.6.4.2).

Активация Г-6-ФДГ предусматривает повышенную продукцию восстановленной формы NADP, присутствие которой необходимо для восстановления глутатиона глутатионредуктазой. ГВ, являясь «ловушкой» для свободных радикалов, вызывает обрыв свободнорадикальной реакции [Сыромятникова Н.В. и др., 1987; Sastre J. et al., 1996], о чем и свидетельствует несколько сниженный уровень ДК у больных. Защитное действие ГВ заключается в предохранении сульфгидрильных групп Hb от окислительной инактивации. У больных эта функция ГВ проявилась в более низкой концентрации MtHb. Защитный эффект увеличения активности Г-6-ФДГ отмечен при ишемических и реперфузионных повреждениях в эксперименте [Repine J.E., 1991]. Кроме того, не следует забывать об АО действии целого ряда противоспалительных лекарственных средств [Насыров Х.М., Фархутдинов Р.Р., 1985; Vapaatalo H., 1986], которые использовались в комплексной терапии больных с ХОБЛ.

В контрольной группе, где активность Г-6-ФДГ не отличалась от данных средних широт [Мартынов В.А., Колобов В.И., 1987; Коломоец М.Ю. и др., 1991] и показателя у жителей Западной Сибири, выявлен повышенный уровень MtHb и ДК.

Исследования ряда авторов продемонстрировали динамику фи- зико-химических показателей крови при остром перегревании [Козлов Н.Б. и др., 1980; Бондарев Д.П., 1986]. Показано, что в стадию возбуждения (Trect 38–39 °C) заметных изменений активности антиокислительных ферментов не отмечалось, наблюдалась тенденция к увеличению перекисной резистентности Эр и лактата. Более зна- чительное перегревание в стадию теплового удара (Trect 41–42 °C) сопровождалось увеличением активности СОД и Гр, перекисной резистентности Эр, тенденцией к снижению активности каталазы. В эту стадию наблюдали четкое увеличение концентрации 2,3-ДФГ, Ht, BК при уменьшении объема и диаметра Эр.

Уменьшение размеров Эр, наблюдаемых при воздействии высоких температур у добровольцев, T. Morimoto и H. Nose [1985] объяс-

115

Гл. 3. Транспорт кислорода у больных с кардиореспираторной патологией

няют развивающейся дегидратацией плазмы на 25 %, интерстициальной жидкости на 47 % и внутриклеточной жидкости на 28 %. Наряду с увеличением вязкости крови G.B. Nash, H.J. Meiselman [1985] наблюдали увеличение вязкости мембраны Эр и почти 2-кратное возрастание величины модуля эластичности мембранного сдвига.

И только в предагональную стадию перегревания (Trect более 42 °С) отмечались увеличение гидроперекисей липидов, уменьшение перекисной резистентности Эр, падение активности всех антиокислительных ферментов. Отсутствие признаков усиленной генерации гидроперекисей липидов в предыдущие стадии, по мнению авторов, не означает отсутствия изменения скорости реакций ПОЛ, а является лишь свидетельством равновесия двух процессов: расщепления гидроперекисей липидов и образования их из ненасыщенных липидов [Козлов Н.Б. и др., 1980; Бондарев Д.П., 1986]. Отмечали резкое увеличение уровня продуктов ПОЛ: ДК, МДА, Шиффовых оснований — при термическом повреждении кожи крыс (15–20 %): после 24 ч на 136 %, после 46 ч на 140 %; этот уровень и после 72 ч оставался повышенным на 50–70 % [Бекярова В., Бозарев И., 1991].

Таким образом, результаты исследования показателей кислородтранспортной функции крови у практически здоровых жителей жаркого климата практически не отличались от этих же данных у жителей средних широт. Исключение составили лишь повышенное содержание MtHb, HbF и венозная гипероксия. Выявленное увели- чение ПКж и ПКб свидетельствовало о возросшей роли «микрорайона» в регуляции температурного гомеостаза и раскрывало периферический механизм теплоотдачи. Теплоотдача может усиливаться за счет включения артериоло-венулярных анастомозов, на наличие которых указывает венозная гипероксия. Характерным изменением физико-химических свойств крови в условиях жаркого климата является повышенный уровень начальных продуктов ПОЛ при весьма высокой активности Г-6-ФДГ и обеспеченности Тф, что позволяет говорить о более высоком уровне функционирования системы ПОЛ/АО. У пациентов с ХОБЛ активность Г-6-ФДГ достоверно повышена, в результате чего не происходит накопления MtHb и ДК, что значительно усугубило бы течение болезни.

Итак, во всех анализируемых группах оценка функции внешнего дыхания у больных с ХОБЛ показала, что VE повышена за счет увеличения глубины и частоты дыхания. Наблюдалось уменьшение резервных показателей внешнего дыхания, причем более выраженное снижение отмечалось в группе больных г. Новосибирска. Эта же закономерность сохранилась и в отношении RVex. Отмеченное у северян повышение потребления О2 особенно характерно для приезжих.

116

3.2. Система транспорта кислорода при ишемической болезни сердца

Показатели красной крови у больных с ХОБЛ у приезжих жителей не отличались от таковых у больных из Западной Сибири. Для коренных жителей характерно достоверно низкое содержание Hb, количества Эр. Концентрация HbF в этой группе ниже, чем у больных приезжих жителей и больных из г. Новосибирска, но остается выше по сравнению со здоровыми северянами.

Для больных с ХОБЛ характерно увеличение ПК, особенно у коренных жителей. Интересно, что высокие значения ПК отмечались на фоне низкого гепаринового числа, что свидетельствует об активации транскапиллярного обмена и отражает состояние сосудистой микроциркуляции. Статистически значимая разница в ПКж и ПКб у приезжих по сравнению с коренными жителями отразилась на (с–v)SO2, которая у больных приезжих была ниже относительно группы больных из г. Новосибирска и коренных жителей. У больных северян обнаружены высокий СрОЭ, тенденция к увеличению ТЭ при снижении ИСф по сравнению с данными больных, жителей Западной Сибири.

3.2. Система транспорта кислорода при ишемической болезни сердца

3.2.1. Система транспорта кислорода у больных ишемической болезнью сердца в Западной Сибири

В г. Новосибирске обследовано 24 больных ИБС с длительностью заболевания от 3 до 7 лет. У пациентов отмечена повышенная ПК: ПКж в 2,4 раза и ПКб в 1,5 раза. (с–v)SO2 была снижена по сравнению с аналогичным показателем у практически здоровых лиц (табл. 43).

Показатель ГЧ, отражающий содержание сульфатированных гликозаминогликанов, оказался статистически значимо увеличенным, при этом толерантность крови к гепарину была выше в 1,9 раза относительно показателя у здоровых людей.

Óпрактически здоровых жителей г. Новосибирска показатель

(ñ–v)SO2 составил 42,8 ± 1,5 %, что соответствует полученным ранее данным [Окунева Г.Н. с соавт., 1987] в этом же городе. У пациентов

ñÈÁÑ (ñ–v)SO2 не отличалась от данных М.М. Егуновой [1974]. Гематокритный показатель у больных соответствовал таковому у здоровых и не различался по величине в капиллярной и венозной крови.

Óбольных ИБС наблюдали статистически значимое увеличение содержания первичных продуктов ПОЛ и тенденцию к росту проме-

117

Гл. 3. Транспорт кислорода у больных с кардиореспираторной патологией

жуточных форм (табл. 44). Активность Гр существенно подавлена (p < 0,001), в результате оказалось сниженным содержание ГВ. Ситуация усугубляется снижением содержания жирорастворимых АО — Рт и Тф.

Таким образом, измененные в сторону увеличения функции ПКж и ПКб у больных ИБС сопровождались снижением (с–v)SO2 и активацией процессов ПОЛ. Избыточное количество продуктов ПОЛ негативно влияет на эндотелий капилляров. Кроме того, известно, что повышенный уровень ДК может вызывать гиперреактивность тромбоцитов и индуцировать их агрегацию при ИБС [Шатилина Л.В., 1993], влияя на функцию проницаемости капилляров.

3.2.2. Транскапиллярный обмен и кислородный баланс у приезжих жителей Крайнего Севера, больных ишемической болезнью сердца

В отличие от предыдущей группы больных г. Новосибирска, у приезжих жителей пос. Диксон, страдающих ИБС, функция ПК оказалась статистически значимо сниженной (в 1,3 раза для ПКж и в 1,5 раза для ПКб) на фоне низкого значения ГЧ и резко повышенной ТКГ (табл. 45). Для сравнения сформировали группу практически здоровых мужчин — жителей этого населенного пункта в возрасте от 35 до 45 лет.

Тенденция к увеличению ВК не связана с количеством Эр, поскольку значения гематокрита не различались в группах. Особенностью тканевой трофики у больных по сравнению с группой практи- чески здоровых было уменьшение (с–v)SO2 при значимом увеличе- нии (с–v)рO2, равном 54,7 ± 2,1 мм рт. ст.

118

3.2. Система транспорта кислорода при ишемической болезни сердца

сматривать как проявление компенсаторного механизма в системе транскапиллярного обмена — механизма саморегуляции.

Следствием измененной ПК может быть нарушение кислородного баланса крови и тканей. Оксигенация капиллярной и венозной крови больных ИБС на Севере оказалась повышенной по сравнению с группой практически здоровых жителей (ð < 0,05). Напряжение кислорода в капиллярной крови также повышено (табл. 47).

У больных в капиллярной крови наблюдалось увеличение рН, снижение рСО2 на 4,8 мм рт. ст., менее выражен сдвиг BE/BD в кислую сторону. Содержание SB в капиллярной крови достоверно снижено относительно группы практически здоровых северян. Такие изменения свидетельствуют о развитии компенсированного респираторного алкалоза у больных ИБС, который достигается включени-

Ò à á ë è ö à 46

Частота «положительной» и «отрицательной» проницаемости капилляров у приезжих жителей Крайнего Севера, больных ИБС, %

119

Гл. 3. Транспорт кислорода у больных с кардиореспираторной патологией

Ò à á ë è ö à 47

Кислотно-основное состояние и газовый состав у приезжих жителей Крайнего Севера, больных ИБС

1 ð < 0,05; 2 ð < 0,01; 3 ð < 0,001 относительно группы практически здоровых.

ем легочного компонента в механизмы компенсации с развитием гипервентиляции и выведением СО2 с выдыхаемым воздухом.

В табл. 48 показаны отличия размеров Эр у больных ИБС по сравнению с Эр здоровых людей. Клетки у больных имели увеличенную ТЭ и низкий ИСф, при этом средний объем Эр и диаметр Эр не отличались от аналогичных показателей группы практически здоровых лиц.

Не выявлено различий в ряде показателей красной крови у больных ИБС и группы сравнения (табл. 49). Отмечено повышение концентрации HbF (ð < 0,01), которую в этом исследовании определяли цитохимическим методом по E. Kleihauer и K. Betke [1963].

Таким образом, у приезжих жителей Крайнего Севера, больных ИБС, ПК изменена в сторону уменьшения на фоне низкого ГЧ и высокой ТКГ. Кроме сосудистых изменений, у больных создаются условия для нарушений внутрисосудистого характера, поскольку у больных обнаружены утолщенные в размерах Эр. Утилизация кислорода тканями снижена, о чем свидетельствует низкая (c–v)SO2 и венозная гипероксия. Изменения тканевого метаболизма сопровождались сдвигом кислотно-основного состояния крови в сторону респираторного алкалоза в результате гипервентиляции, направленной на уменьшение тканевой гипоксии. Анализ показателей ГЧ и ТКГ позволил нам связать изменение функции ПК с нарушением гепаринового обмена. Показатель ГЧ у больных оказался достоверно

120