Кровь как живая ткань. Open Library - открытая библиотека учебной информации Управление объемом циркулирующей крови


Для цитирования: Шилов А.М., Авшалумов А.С., Синицина Е.Н., Марковский В.Б., Полещук О.И. Изменения реологических свойств крови у больных с метаболическим синдромом // РМЖ. 2008. №4. С. 200

Метаболический синдром (МС) - комплекс метаболических нарушений и сердечно-сосудистых заболеваний, патогенетически взаимосвязанных через ин-су-линорезистентность (ИР) и включающих нарушение толерантности к глюкозе (НТГ), сахарный диабет (СД), артериальную гипертензию (АГ), сочетающихся с абдоминальным ожирением и атерогенной дислипидемией (повышение триглициридов - ТГ, липопротеидов низкой плотности - ЛПНП, снижение липопротеидов высокой плотности - ЛПВП) .

СД, как компонент МС, по своей распространенности занимает место непосредственно после сердечно-сосудистых и онкологических заболеваний, а по прогнозам экспертов ВОЗ, его распространенность к 2010 году достигнет 215 млн человек .
СД опасен своими осложнениями, так как поражение сосудов при диабете является причиной развития АГ, ИМ, инсульта головного мозга, почечной недостаточности, потери зрения и ампутации конечностей.
С позиции классической биореологии кровь можно рассматривать как суспензию, состоящую из форменных элементов в коллоидном растворе электролитов, белков и липидов. Микроциркуляторный отдел сосудистой системы является тем местом, где проявляется наибольшее сопротивление кровотоку, что связано с архитектоникой сосудистого русла и реологическим поведением компонентов крови .
Реология крови (от греческого слова rhe’os - течение, поток) - текучесть крови, определяемая совокупностью функционального состояния форменных элементов крови (подвижность, деформируемость, агрегационная активность эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов), вязкости крови (концентрация белков и липидов), осмолярности крови (концентрация глюкозы). Ключевая роль в формировании реологических параметров крови принадлежит форменным элементам крови, прежде всего эритроцитам, которые составляют 98% от общего объема форменных элементов крови .
Прогрессирование любого заболевания сопровождается функуционально-структурными изменениями тех или иных форменных элементов крови. Особый интерес вызывают изменения эритроцитов, мембраны которых являются моделью молекулярной организации плазматических мембран. От структурной организации мембран красных кровяных клеток во многом зависят их агрегационная активность и деформируемость, являющиеся важнейшими компонентами в микроциркуляции .
Вязкость крови является одной из интегральных характеристик микроциркуляции, существенно влияющих на гемодинамические параметры. Долевое участие вязкости крови в механизмах регуляции АД и органной перфузии нашло отражение в законе Пуазейля:

МОоргана= (Рарт - Рвен)/ Rлок, где Rлок.= 8Lh / pr4,

Где L - длина сосуда, h - вязкость крови, r - диаметр сосуда (рис. 1).
Большое количество клинических работ, посвященных гемореологии крови при СД и МС, выявили снижение параметров, характеризующих деформируемость эритроцитов. У больных СД пониженная способность эритроцитов к деформации и их повышенная вязкость являются следствием увеличения количества гликированного гемоглобина (HbА1с). Высказано предположение, что связанное с этим затруднение кровообращения в капиллярах и изменение давления в них стимулирует утолщение базальной мембраны, ведет к снижению коэффициента диффузионной доставки кислорода к тканям, то есть аномальные эритроциты играют триггерную роль в развитии диабетической ангиопатии .
HbА1с - это гликированный гемоглобин, в котором молекулы глюкозы конденсируются с b-концевым валином b-цепи молекулы HbА. Более 90% гемоглобина здорового человека представлено HbАО, имеющим 2?- и 2b-полипептидные цепи. Гликированные формы гемо-глобина составляют в совокупности?HbА = HbА1а + HbА1в + HbА1с. Не все промежуточные лабильные соединения глюкозы с HbА превращаются в стабильные кетоновые формы, так как их концентрация зависит от длительности контакта эритроцита и количества глюкозы в крови в конкретный момент (рис. 2). Сначала эта связь глюкозы с HbА «слабая» (т.е. обратимая), затем при стабильно-повышенном уровне сахара в крови эта связь становится «прочной» и сохраняется до тех пор, пока эритроциты не разрушатся в селезенке. В среднем продолжительность жизни эритроцитов составляет 120 дней, поэтому уровень связанного с сахаром гемоглобина (HbА1с) отражает состояние обмена веществ у больного СД за период 3-4 месяца. Процент связанного с молекулой глюкозы Hb дает представление о степени повышения сахара крови; он тем выше, чем длительнее и больше уровень сахара крови и наоборот .
Сегодня постулировано - высокое содержание сахара в крови является одной из основных причин развития неблагоприятных последствий диабета, так называемых поздних осложнений (микро- и макроангиопатии). Поэтому высокие показатели HbА1с являются маркером возможного развития поздних осложнений СД
HbА1с, по данным различных авторов, составляет 4-6% общего количества Hb в крови здоровых людей, тогда как у больных СД уровень HbА1с в 2-3 раза выше.
Нормальный эритроцит в обычных условиях имеет двояковогнутую форму диска, за счет чего площадь его поверхности больше на 20% в сравнении со сферой того же объема.
Нормальные эритроциты способны значительно деформироваться при прохождении через капилляры, при этом не меняя своего объема и площади поверхности, что поддерживает процессы диффузии газов на высоком уровне на протяжении всего микроциркуляторного русла различных органов. Показано, что при высокой деформируемости эритроцитов происходит максимальный перенос кислорода в клетки, а при ухудшении деформируемости (повышение жесткости) - поступление кислорода в клетки резко снижается, тканевое рО2 падает .
Деформируемость является важнейшим свойством эритроцитов, обусловливающим их способность выполнять транспортную функцию. Это способность эритроцитов изменять свою форму при постоянном объеме и площади поверхности позволяет им приспосабливаться к условиям кровотока в системе микроциркуляции. Деформируемость эритроцитов обусловлена такими факторами, как внутренняя вязкость (концентрация внутриклеточного гемоглобина), клеточная геометрия (под-держание формы двояковогнутого диска, объем, от-ношение поверхности к объему), и свойствами мембраны, которые обеспечивают форму и эластичность эри-троцитов.
Деформируемость во многом зависит от степени сжимаемости липидного бислоя и постоянством его взаимосвязи с белковыми структурами клеточной мембраны.
Эластические и вязкостные свойства мембраны эритроцитов определяются состоянием и взаимодействием белков цитоскелета, интегральных белков, оптимальным содержанием АТФ, ионов Са2+, Mg2+ и концентрацией гемоглобина, которые обусловливают внутреннюю текучесть эритроцита. К факторам, повышающим жесткость мембран эритроцитов, относятся: образование стойких соединений гемоглобина с глюкозой, повышение концентрации в них холестерина и увеличение концентрации свободного Са2+ и АТФ в эритроците.
Ухудшение деформируемости эритроцитов имеет место при изменении липидного спектра мембран, и прежде всего при нарушении соотношения холестерин/фосфолипиды, а также при наличии продуктов по-вреждения мембраны в результате перекисного окисления липидов (ПОЛ). Продукты ПОЛ оказывают дестабилизирующее воздействие на структурно-функ-цио-наль-ное состояние эритроцитов и способствуют их модификации. Это выражается в нарушении физико-хими-че-ских свойств мембран эритроцитов, количественном и качественном изменении мембранных липидов, увеличении пассивной проницаемости липидного бислоя для К+, Н+, Са2+. В недавних работах с помощью электронспинорезонансной спектроскопии отмечена достоверная корреляционная связь между ухудшением деформируемости эритроцитов и маркерами МС (ИМТ, АД, уровень глюкозы после перорального глюкозотолерантного теста, атерогенная дислипидемия) .
Деформируемость эритроцитов снижается в связи с абсорбцией на поверхности эритроцитарных мембран белков плазмы, прежде всего фибриногена. Это включает в себя изменения мембран самих эритроцитов, снижение поверхностного заряда эритроцитарной мембраны, изменение формы эритроцитов и изменения со стороны плазмы (концентрация белков, липидного спектра, уровня общего холестерина, фибриногена, гепарина). Повышенная агрегация эритроцитов приводит к нарушению транскапиллярного обмена, выбросу БАВ, стимулирует адгезию и агрегацию тромбоцитов.
Ухудшение деформируемости эритроцитов сопровождает активацию процессов ПОЛ и снижение концентрации компонентов антиоксидантной системы при различных стрессорных ситуациях или заболеваниях (в частности, при СД и ССЗ). Внутриклеточное накопление перекисей липидов, возникающих при аутоокислении полиненасыщенных жирных кислот мембран - фактор, снижающий деформируемость эритроцитов .
Активация свободнорадикальных процессов обусловливает нарушения гемореологических свойств, реализуемых через повреждения циркулирующих эритроцитов (окисление мембранных липидов, повышение жесткости билипидного слоя, гликозилирование и агрегация белков мембраны), оказывая опосредованное влияние на другие показатели кислородотранспортной функции крови и транспорт кислорода в ткани. Сы-во-рот-ка крови с умеренно активированным ПОЛ, подтвержденным снижением уровня малонового диальдегида (МДА), приводит к увеличению деформируемости эритроцитов и снижению агрегации эритроцитов. В то же время значительная и продолжающаяся активация ПОЛ в сыворотке приводит к снижению деформируемости эритроцитов и увеличению их агрегации. Таким образом, эритроциты одними из первых реагируют на активацию ПОЛ вначале увеличением деформируемости эритроцитов, а затем, по мере накопления продуктов ПОЛ и истощения антиоксидантной защиты, увеличением жесткости мембран и агрегационной активности, что соответственно ведет к изменениям вязкости крови .
Кислородосвязывающие свойства крови играют важную роль в физиологических механизмах поддержания равновесия между процессами свободнорадикального окисления и антиоксидантной защиты в организме. Указанные свойства крови определяют характер и величину диффузии кислорода к тканям в зависимости от потребности в нем и эффективности его использования, вносит вклад в прооксидантно-антиоксидантное состояние, проявляя в различных ситуациях либо анти-оксидантные либо прооксидантные качества .
Таким образом, деформируемость эритроцитов является не только определяющим фактором транспорта кислорода к периферическим тканям и обеспечения их потребности в нем, но и механизмом, оказывающим влияние на эффективность функционирования антиоксидантной защиты и, в конечном итоге, всей организации поддержания прооксидантно-антиоксидантного равновесия организма.
При ИР отмечено увеличение количества зритроцитов в периферической крови. При этом происходит повышенние агрегации эритроцитов за счет увеличения количества макромолекул адгезии и отмечается снижение деформируемости эритроцитов, несмотря на то, что инсулин в физиологических концентрациях значительно улучшает реологические свойства крови. При ИР, сопровождаемой повышением АД, обнаружено снижение плотности инсулиновых рецепторов и снижение активности тирозинпротеинкиназы (внутриклеточный трансмиттер инсулинового сигнала для ГЛЮТ), одновременно происходит увеличение количества Na+/Н+-ка-на-лов на мембране эритроцитов .
В настоящее время широкое распространение получила теория, рассматривающая мембранные нарушения, как ведущие причины органного проявления различных заболеваний, в частности, АГ при МС. Под мембранными нарушениями понимается изменение активности ионтранспортирующих систем плазматических мембран, проявляющееся в активации Na+/Н+-об-мена, увеличении чувствительности К+-ка-на-лов к внутриклеточному кальцию. Основная роль в формировании мембранных нарушений отводится липидному каркасу и цитоскелету, как регуляторам структурного со-стояния мембраны и системам внутриклеточной сигнализации (цАМФ, полифосфоинозитиды, внутриклеточный кальций).
В основе клеточных нарушений лежит избыточная концентрация свободного (ионизированного) кальция в цитозоле (абсолютная или относительная за счет потери внутриклеточного магния - физиологичного антагониста кальция). Это приводит к усилению сократимости гладких миоцитов сосудов, инициирует синтез ДНК, увеличивая ростковые влияния на клетки с их последующей гиперплазией. Аналогичные изменения происходят и в различных типах клеток крови: эритроцитах, тромбоцитах, лимфоцитах .
Внутриклеточное перераспределение кальция в тромбоцитах и эритроцитах влечет за собой повреждение микротубол, активацию контрактильной системы, ре-акцию высвобождения биологически активных ве-ществ (БАВ) из тромбоцитов, запуская их адгезию, аг-ре-гацию, локальную и системную вазоконстрикцию (тром-боксан А2).
У больных АГ изменения эластических свойств эритроцитарных мембран сопровождается снижением их поверхностного заряда с последующим образованием эритроцитарных агрегатов. Максимальная скорость спонтанной агрегации с образованием стойких эритроцитарных агрегатов отмечена у больных АГ III степени с осложненным течением заболевания. Спонтанная агрегация эритроцитов усиливает выделение внутриэритроцитарного АДФ с последующим гемолизом, что вызывает сопряженную тромбоцитарную агрегацию. Гемолиз эритроцитов в системе микроциркуляции также может быть связан с нарушением деформируемости эритроцитов, как лимитирующего фактора продолжительности их жизни.
Наиболее существенные изменения формы эритроцитов наблюдаются в микроциркуляторном русле, некоторые капилляры которого имеют диаметр менее 2 мкм. Прижизненная микроскопия показывает, что эритроциты, движущиеся в капилляре, подвергаются значительной деформации, приобретая при этом различные формы .
У больных АГ, сочетающейся с СД, было выявлено увеличение количества аномальных форм эритроцитов: эхиноцитов, стомацитов, сфероцитов и старых эритроцитов в сосудистом русле.
Большой вклад в гемореологию вносят лейкоциты. В связи с их низкой способностью к деформации лейкоциты могут депонироваться на уровне микроциркуляторного русла и значимо влиять на ОПСС.
Тромбоциты занимают важное место в клеточно-гу-мо-ральном взаимодействии систем гемостаза. Данные литературы свидетельствуют о нарушении функциональной активности тромбоцитов уже на ранней стадии АГ, что проявляется повышением их агрегационной активности, повышением чувствительности к индукторам агрегации.
В ряде исследований продемонстрировано наличие изменений структуры и функционального состояния тромбоцитов при артериальной гипертензии, выражающееся повышением экспрессии адгезивных гликопротеинов на поверхности тромбоцитов (GpIIb/IIIa, P-се-лек-тин), повышением плотности и чувствительности к агонистам тромбоцитарных a-2-адре-норе-цеп-то-ров, повышением базальной и тромбин-сти-му-ли-рованной концентрации ионов Са2+ в тромбоцитах, по-вы-шением плазменной концентрации маркеров активации тромбоцитов (растворимый Р-селектин, b-тром-бо-модулин), повышением процессов свободно-ра-дикального окисления липидов тромбоцитарных мембран .
Исследователями отмечено качественное изменение тромбоцитов у больных АГ под действием увеличения свободного кальция в плазме крови, что коррелирует с величиной систолического и диастолического АД. Электронно-микроскопическое исследование тромбоцитов больных АГ выявило наличие различных морфологических форм тромбоцитов, - результат их повышенной активации. Наиболее характерны такие изменения формы, как псевдоподиальный и гиалиновый тип. Отмечена высокая корреляционная связь между увеличением количества тромбоцитов с их измененной формой и частотой тромботических осложнений. У больных МС с АГ выявляется увеличение циркулирующих в крови тромбоцитарных агрегатов .
Дислипидемия вносит существенный вклад в функ-циональную гиперактивность тромбоцитов. Увели-че-ние содержания ОХС, ЛПНП и ЛПОНП при гиперхолестеринемии вызывает патологическое усиление выделения тромбоксана А2 с повышением агрегационной активности тромбоцитов. Это связано с наличием на поверхности тромбоцитов рецепторов липопротеинов апо-В и апо-Е. С другой стороны, ЛПВП снижают продукцию тромбоксана, ингибируя агрегацию тромбоцитов, за счет связывания со специфическими рецепторами.
С целью оценки состояния гемореологии крови при МС нами было обследовано 98 пациентов с ИМТ>30 кг/м2, с НТГ и уровнем HbA1c>8%. Среди обследуемых больных было 34 женщины (34,7%) и 64 мужчины (65,3%); в целом по группе средний возраст пациентов составил 54,6±6,5 лет.
Нормативные показатели реологии крови были определены у нормотоников (20 пациентов), проходящих очередное, рутинное диспансерное обследование.
Электрофоретическую подвижность эритроцитов (ЭФПЭ) определяли на цитофотометре «Opton» в режиме: I=5 мА, V=100 B, t=25°. Передвижение эритроцитов регистрировали в фазово-контрастном микроскопе при увеличении в 800 раз. ЭФПЭ вычисляли по формуле: B=I/t.E, где I - путь эритроцитов в сетке окуляра микроскопа в одну сторону (см), t - время прохождения (сек), E - напряженность электрического поля (B/см). В каждом случае рассчитывалась скорость миграции 20-30 эри-троцитов (N ЭФПЭ=1,128±0,018 мкм/cм/сек-1/B-1). Одновременно проводилось гемосканирование капиллярной крови с помощью микроскопа Nikon Eklips 80i.
Тромбоцитарный гемостаз - агрегационную активность тромбоцитов (ААТр) оценивали на лазерном агрегометре - Aggregation Analyser - Biola Ltd (Юнимед, Москва) по методу Born в модификации O’Brien. В качестве индуктора агрегации использовали АДФ (фирма “Serva”, Франция) в конечной концентрации 0,1 мкм (N ААТр = 44,2±3,6%).
Уровень общего холестерина (ОХС), холестерина липопротеидов высокой плотности (ХС ЛПВП) и триглицеридов (ТГ) определяли энзиматическим методом на автоанализаторе FM-901 (Labsystems - Финляндия) с использованием реактивов фирмы Randox (Франция).
Концентрацию холестерина липопротеидов очень низкой плотности (ХС ЛПОНП) и холестерина липопротеидов низкой плотности (ХС ЛПНП) последовательно рассчитывали по формуле Friedewald W.T. (1972):

ХС ЛПОНП = ТГ/2,2
ХС ЛПНП = ОХС - (ХС ЛПОНП + ХС ЛПВП)

Индекс атерогенности (ИА) рассчитывали по формуле А.И. Климова (1977):

ИА = (OXC - ХС ЛПВП)/ХС ЛПВП .

Концентрацию фибриногена в плазме крови определяли фотометрически с турбодиметрическим методом регистрации «Fibrintimer» (Германия), с помощью коммерческих наборов «Multifibrin Test-Kit» (Behring AG).
В 2005 г. Международный диабетический фонд (IDF) внес некоторые более жесткие критерии в определение нормального уровня гликемии натощак - <5,6 ммоль/л.
Основной целью фармакотерапии (метформин - 1 г 1-2 раза в сутки, фенофибрат - 145 мг 1-2 раза в сутки; бисопролол - 5-10 мг в сутки) исследуемой группы пациентов с МС были: нормализация гликемического и липидемического профилей крови, достижение целевого уровня АД - 130/85 мм рт.ст. Результаты обследования до и после лечении представлены в таблице 1.
При микроскопическом исследовании цельной крови у больных МС выявляются увеличение количества циркулирующих в крови деформированных эритроцитов (эхиноциты, овалоциты, пойкилоциты, акантоциты) и эритроцитарно-тромбоцитарных агрегатов. Выра-жен-ность изменений морфологии капиллярной крови при микроскопическом гемосканировании находится в прямой пропорциональной зависимости от уровня HbA1c% (рис. 3).
Как видно из таблицы, к концу контрольного лечения отмечено статистически достоверное снижение САД и ДАД соответственно на 18,8 и 13,6% (р<0,05). В целом по группе, на фоне статистически достоверного снижения концентрации глюкозы в крови на 36,7% (p<0,01), получено значительное снижения уровня HbA1c - на 43% (p<0,001). При этом одновременно документирована выраженная статистически достоверная положительная динамика со стороны функционального состояния форменных элементов крови: скорость ЭФПЭ увеличилась на 38,3% (р<0,001), ААТр уменьшилась на 29,1% (p<0,01) (рис. 4). В целом по группе к концу лечения получена статистически достоверная динамика со стороны биохимических показателей крови: ИА уменьшился на 24,1%, концентрация ФГ снизилась на 21,5% (p<0,05).
При многофакторном анализе полученных результатов выявлена тесная статистически достоверная обратная корреляционная связь между динамикой ЭФПЭ и HbA1c - rЭФПЭ-HbA1c=-0,76; аналогичная взаимосвязь получена между функциональным состоянием эритроцитов, уровнями АД и ИА: rЭФПЭ-САД =-0,56, rЭФПЭ - ДАД = -0,78, rЭФПЭ - ИА = -0,74 (p<0,01). В свою очередь, функциональное состояние тромбоцитов (ААТр) находится в прямой корреляционной связи с уровнями АД: rААТр - САД = 0,67 и rААТр - ДАД = 0,72 (р<0,01).
АГ при МС детерминирована множеством взаимодействующих метаболических, нейрогуморальных, ге-мо-динамических факторов и функциональным со-стоя-нием форменных элементов крови. Норма-ли-зация уровней АД, возможно, обусловлена суммарными положительными сдвигами в показателях биохимических и реологических параметров крови.
Гемодинамическую основу АГ при МС составляет нарушение соотношения между сердечным выбросом и ОПСС. Сначала возникают функциональные изменения сосудов, связанные с изменениями реологии крови, трансмурального давления и вазоконстрикторными реакциями в ответ на нейрогуморальную стимуляцию, затем формируются морфологические изменения сосудов микроциркуляции, лежащие в основе их ремоделирования. При повышении АД снижается дилатационный резерв артериол, поэтому при увеличении вязкости крови ОПСС изменяется в большей степени, чем в физиологических условиях. Если резерв дилатации сосудистого русла исчерпан, то реологические параметры приобретают особое значение, поскольку высокая вязкость крови и сниженная деформируемость эритроцитов способствуют росту ОПСС, препятствуя оптимальной доставке кислорода к тканям.
Таким образом, при МС в результате гликирования белков (в частности, эритроцитов, что документируется высоким содержанием HbA1c) имеют место нарушения реологических параметров крови: снижение эластичности и подвижности эритроцитов, повышение агрегаци-он-ной активности тромбоцитов и вязкости крови за счет гипергликемии и дислипидемии. Измененные реологические свойства крови способствуют росту общего пе-ри-ферического сопротивления на уровне микроциркуляции и в сочетании с симпатикотонией, имеющей ме-сто при МС, лежат в основе генеза АГ. Фарма-ко-ло-ги-че-ская (бигуаниды, фибраты, статины, селективные b-бло-каторы) коррекция гликимического и липидного про-филей крови способствует нормализации АД. Объ-ек-тивным критерием эффективности проводимой терапии при МС и СД является динамика HbA1c, снижение ко-торого на 1% сопровождается статистически достоверным уменьшением риска развития сосудистых ослож-нений (ИМ, мозговой инсульт и др.) на 20% и более.

Литература
1. Балаболкин М.И. Роль ИР в патогенезе сахарного диабета 2-го типа. Тер. Архив. 2003, № 1, 72-77.
2. Зинчук В.В., Борисюк М.В. Роль кислородосвязывающих свойств крови в поддержании прооксидантно-антиоксидантного равновесия ограпнизма. Успехи физиологических наук. 199, Е 30, № 3, 38-48.
3. Катюхин Л.Н. Реологические свойства эритроцитов. Современные методы исследования. Российский физиологический журнал им. И.М. Сеченова. 1995, Т 81, № 6, 122-129.
4. Котовская Ю.В. Метаболический синдром: прогностическое значение и современные подходы к комплексной терапии. Сердце. 2005, Т 4, № 5, 236-241.
5. Мамедов М.Н., Перова Н.В., Косматова О.В и др. Перспективы коррекции проявлений метаболического синдрома влияние сочетанной гипотензивной и гиполипидемической терапии на уровень суммарного коронарного риска и тканевую инсулинорезистентность. Кардиология. 2003, Т 43, № 3,13-19.
6. Метаболический синдром. Под редакцией Г.Е. Ройтберг. Москва: «МЕДпресс-информ», 2007.
7. Сыртланова Э.Р., Гильмутдинова Л.Т. Опыт применения моксонидина у пациентов с артериальной гипертензией в сочетании с метаболическим синдромом. Кардиология. 2003, Т 43, № 3, 33-35.
8. Чазова И.Е., Мычка В.Б. Метаболический синдром, сахарный диабет 2 типа и артериальная гипертензия. Сердце: журнал для практикующих врачей. 2003, Т 2, № 3, 102-144.
9. Шевченко О.П., Праскурничий Е.А., Шевченко А.О. Артериальная гипертония и ожирение. Москва Реофарм. 2006.
10. Шилов А.М., Мельник М.В. Артериальная гипертония т реологические свойства крови. Москва: «БАРС», 2005.
11. Banerjee R., Nageshwari K., Puniyani R.R. The diagnostic relevance of red cell rigidity. Clin. Hemorheol. Microcic. 1988. Vol. 19, № 1, 21-24.
12. FIELD Study Investigators. Lancet 2005, e-publication November 14.
13. George C., Thao Chan M., Weill D. and all. De la deformabilite erytrocytairre a l,oxygenation tissulaire. Med. Actuelle. 1983, Vol. 10, №3, 100-103.
14. Resnick H.E., Jones K., Ruotolo G. and all. Insulin resistance, the metabolic syndrome, and risk of incident cardiovascular disease in nondiabetic American Indians. The Strong Heart Study. Diabetes Care. 2003. 26: 861-867.
15. Wilson P.W.F., Grandy S.M. The metabolic syndrome: practical guide to origins and treatment: part I. Circulation. 2003. 108: 1422-1425.



Публикуется с некоторыми сокращениями

Методы временного замещения и управления кровообращением могут быть подразделены на четыре группы: 1) управление сердечным выбросом; 2) управление объемом циркулирующей крови; 3) управление сосудистым тонусом; 4) управление реологическими свойствами крови.
Осуществление любого из этих методов наиболее эффективно только при условии постоянной возможности введения медикаментов и различных растворов непосредственно в кровеносное русло, внутривенно. Поэтому мы начинаем изложение с описания различных методик внутривенных вливаний. В первую очередь они направлены на управление объемом циркулирующей крови.

Внутривенные вливания

В настоящее время нельзя осуществлять интенсивную терапию и реанимацию без длительных или частых внутривенных вливаний, измерений центрального венозного давления и многократных заборов крови, необходимых для объективной оценки состояния больного ребенка.
Общие принципы. Внутривенное введение медикаментов сопряжено с опасностями тяжелых осложнений вследствие быстрого воздействия на внутреннюю среду организма, интерорецепторы и непосредственно на мышцу сердца. В более поздние сроки возможны инфекционные и тромботические поражения. Поэтому очевидна необходимость строгого соблюдения показаний к внутривенным введениям, асептики и антисептики, выбора инфузируемых растворов. Необходимо учитывать сроки и характер инфузий - непрерывное или фракционное, кратковременное (до 24 ч) и длительное. Вливания продолжительностью более 48 ч, необходимость контроля центрального венозного давления и заборов проб крови, реанимационные ситуации требуют пункции или катетеризации крупных вен (vv. jugularis int. et ext., subclavia, femoralis). Для вливаний, продолжающихся до 24 ч, с успехом могут быть использованы периферические вены конечностей.
Способы канюлирования просвета сосуда подразделяют на открытые, требующие оперативного обнажения сосуда, и закрытые, или пункционные. Первые применяют чаще для катетеризации плохо выраженных периферических вен конечностей или очень подвижной v. jugularis ext.; вторые - для катетеризации крупных венозных стволов v. v. jugularis ist., subclavia, femoralis.
Общие сведения. Для канюлирования вен используют обычные иглы или катетеры, изготовленные из специальных сортов полиэтилена, хлорвинила, нейлона или тефлона. Пребывание металлических игл в просвете сосуда ограничено несколькими часами. Перед использованием иглы затачивают, ее колюще-режущий конец не должен иметь зазубрин и деформаций. Стерилизуют иглы обычным кипячением в течение 40 мин. Перед пункцией проверяют проходимость иглы.
Подготовка катетеров заключается в формировании их дистального (внутрисосудистого) и проксимального (внесосудистого) концов.
Формирование дистального конца имеет особое значение при методике Сельдингера. После формирования кончик катетера должен тем теснее облегать проводник, чем последний тоньше и мягче. Обрезать катетер следует острым скальпелем или бритвой, так как ножницы раздавливают и деформируют его кончик.
Формирование проксимального конца необходимо для сохранения максимального просвета системы игла-катетер. Желательно подобрать и сточить поперек иглу, в просвет которой свободно проходит проводник, употребленный для формирования дистального (внутрисосудистого) конца катетера.
Стерилизуют катетеры -у-лучами или газом (окись этилена). Можно стерилизовать и хранить катетеры и проводники в растворе диоцида. Перед употреблением катетеры промывают изнутри и протирают снаружи стерильным физиологическим раствором с гепарином (5000 единиц на 1 л раствора).
Пункция и катетеризация вен открытым способом. Для обнажения и канюлирования используют обычно передне-лодыжечную, локтевые и наружную яремную вены.
При плохо контурируемых венах кожный разрез обычно производят несколько наискось по проекции вены, чтобы иметь возможность расширить его.
Наружная яремная вена обычно хорошо контурируется при пробе Вальсальвы (или во время плача и крика у младенцев) даже у полных детей. Она наиболее пригодна для длительных вливаний, легко доступна и обладает максимальным среди периферических вен диаметром. Катетер, введенный в нее, легко продвигается до верхней полой вены.
Методика открытой пункции и катетеризации вен по проводнику. Такая методика может быть применена, если просвет вены в 1 1/2 - 2 раза больше наружного диаметра катетера. Она не требует перевязки вены и, следовательно, сохраняет по ней кровоток. Во всех остальных случаях вену приходится надсекать, а периферический ее конец перевязывать. Для открытой катетеризации применяют катетеры со скошенным под 40° концом или (что хуже) сточенные металлические иглы (канюли).

Закрытые способы катетеризации вен

Чрезкожная, пункционная катетеризация вен позволяет сохранить проходимость вен и использовать их повторно. Осуществляют закрытую катетеризацию двумя способами - с помощью специальных игл с пластиковыми насадками и с помощью метода Сельдингера. Иглы с синтетическими насадками вводят, как правило, в периферические вены конечностей. Пункцию производят иглой с надетой на нее насадкой-катетером. При попадании в просвет вены иглу извлекают, а насадку продвигают по просвету вены на максимальную глубину. Для предотвращения вытекания крови из катетера и его тромбоза в просвет вводят мягкий синтетический мандрен, выступающий из катетера в вену на 1 - 1,5 см. При необходимости внутривенных вливаний мандрен извлекают.
Катетеризация вен по Сельдингеру. Чаще всего пунктируют подключичную вену и наружную яремную вену или место их слияния, реже - бедренную вену из-за большей опасности инфицирования и тромбоза.
Общая техника катетеризации по Сельдингеру сводится к пункции сосуда, проведению по пунктирующей игле в сосуд гибкого проводника с последующим введением по проводнику катетера. Для пункции могут быть применены как специальные иглы Сельдингера № 105 и 160, так и обычные тонкостенные иглы со скосом 45° и наружным диаметром 1,2-1,4 мм.
В качестве проводников применяют специальные металлические проводники (типа «рояльная струна») или обычные рыболовные лески соответствующего диаметра. Проводники должны свободно скользить в просвете катетера и тесно соприкасаться с ним в области сформированного внутри-сосудистого кончика.
Пункция подключичной вены. Ребенок лежит на спине с валиком под лопатками. Рука на стороне пункции приведена и несколько оттянута вниз. Точку вкола выбирают у внутреннего угла подключичной впадины примерно на границе внутренней и наружной третей ключицы. У новорожденных точку вкола смещают к средней трети ключицы. Вкол производят под углом 30-35°-относительно поверхности грудной клетки и 45° относительно наружной части ключицы. В зависимости от возраста вена располагается на глубине от 1 до 3 см. Ощущение прокола венозной стенки возникает далеко не всегда, поэтому при пункции иглами с мандреном (игла Сельдингера) чаще прокалывают обе стенки вены. По извлечении мандрена к игле присоединяют шприц и при постоянном легком потягивании поршня иглу медленно подтягивают. Появление крови в шприце (кровь поступает струей) свидетельствует о нахождении конца иглы в просвет вены.
При пункции обычными иглами шприц присоединяют сразу и продвижение иглы в глубь тканей осуществляют, создавая постоянно небольшое разрежение в шприце. При этом возможна закупорка иглы кусочком тканей. Поэтому периодически следует проверять проходимость иглы и освобождать ее просвет проталкиванием 0,1 - 0,3 мл жидкости.
Через просвет иглы в вену вводят мандрен-проводник, затем катетер по проводнику продвигают в верхнюю полую вену. Для облегчения введения катетера можно слегка расширить пункционное отверстие в коже зажимом типа «москит» или браншами остроконечных глазных ножниц. Следует сдвигать катетер по слегка натянутому проводнику короткими вращательными движениями, а не втискивать его вместе с проводником в ткани.
Катетеризация внутренней яремной вены. Положение ребенка на спине с валиком под лопатками. Голова запрокинута, подбородок повернут в сторону, противоположную стороне пункции. Точка вкола - по наружному краю грудинной ножки грудино-ключично-сосцевидной мышцы на уровне перстневидного хряща. Конец иглы направляют под головку ключицы. Обычно ощущается прокол общей фасции шеи, а затем передней стенки вены. Глубина ее расположения колеблется от 0,7 до 2 см. Пунктируют фактически луковицу яремной вены.
Катетеризация угла слияния вннутренней яремной и подключичной вен. Положение, как и при пункции внутренней яремной вены. Точка вкола - в вершине угла между ключицей и грудинной ножкой грудино-ключично-сосцевидной мышцы. Направление вкола - под грудино-ключичное сочленение. Глубина расположения вены от 1,2 до 3 см. После прокола фасции обычно хорошо ощущается прокол стенки вены.
Катетеризация бедренной вены. Точка вкола на 1,5-2 см ниже пупартовой связки. Вена лежит здесь внутри и практически рядом с бедренной артерией в скарповском треугольнике.
Левой рукой, над головкой бедра, нащупывают пульсирующую артерию и накрывают ее указательным пальцем. Пункцию вены производят по внутреннему краю накрывающего артерию пальца. Иглу, касаясь пальца, под углом 30-35° вводят по ходу вены до упора в подвздошную кость под пупартовой связкой. Затем иглу медленно подтягивают, постоянно создавая небольшое давление в шприце. Появление венозной крови в шприце (при отсоединении шприца кровь, поступающая из иглы, не пульсирует) указывает на то, что конец иглы находится в вене. Дальнейшее введение проводника и катетеризацию осуществляют по общим правилам.
Опасности и осложнения пункции и катетеризации. Большинство опасностей и осложнений связано с нарушениями правил пункции и катетеризации сосудов, погрешностями при проведении инфузий.
Воздушная эмболия. В крупных венах системы верхней полой вены при вдохе может создаваться отрицательное давление. Подсасывание воздуха через тонкий просвет иглы или катетеры может быть незначительным, но все равно опасность воздушной эмболии весьма реальная. Поэтому не следует оставлять павильон иглы открытым, а пункцию лучше проводить в положений Тренделенбурга (10-15°).
Пневмоторакс возникает при прокалывании верхушки легкого. Это осложнение возможно в том случае, если пункцию производят под углом более 40° по отношению к передней поверхности грудной клетки, а иглу проводят на глубину более 3 см. Осложнение распознается по поступлению в шприц пузырьков воздуха (не спутать с негерметичностью соединения шприц - игла!). В этом случае от пункции и катетеризации вены не следует отказываться, но обязателен рентгенологический контроль за накоплением и рассасыванием воздуха в плевральной полости. Чаще всего воздух быстро перестает накапливаться; редко требуется плевральная пункция и отсасывание.
Гематоракс - накопление крови в плевральной полости - редкое осложнение, возникающее в результате одновременного прокола задней стенки подключичной вены и париетальной плевры. Патология свертывающей системы крови, отрицательное плевральное давление - основные причины гематоракса. Количество крови редко бывает значительным. Чаще гематоракс сочетается с пневмотораксом, и лечат его также пункцией и аспирацией.
Гидроторакс возникает при введении катетера в плевральную полость с последующим внутриплевральным вливанием жидкостей. Решающее значение имеют предупредительные меры: переливание не начинать, пока нет абсолютной уверенности в том, что катетер находится в вене - свободное поступление крови по катетеру в шприц.
Тампонада сердца - редчайшее осложнение. При глубоком введении слишком жесткого катетера его конец может вызвать пролежень тонкой стенки правого предсердия. Поэтому не следует вводить катетер слишком глубоко. О внутрисердечном его расположении свидетельствует пульсирующее поступление крови из катетера.
Пункция органов средостения и шеи наблюдается при слишком глубоком введении иглы. При этом возможно инфицирование клетчатки шеи и средостения. Антибиотики предупреждают развитие инфекции.
Пункция артерий. Подключичная артерия пунктируется при слишком малом наклоне пунктирующей иглы к поверхности грудной клетки (менее 30°). Общая сонная артерия прокалывается в том случае, если вкол иглы во время пункции внутренней яремной вены производят слишком медленно. Прокалывание бедренной артерии может произойти при плохо пальпируемой артерии или отклонении пунктирующей иглы кнаружи. Именно поэтому при пункции бедренной вены следует держать палец на бедренной артерии.
Пункция артерий распознается по типичному пульсирующему излиянию из иглы алой крови или быстрому нарастанию гематомы в месте пункции. Сама по себе пункция артерий безопасна. Важна лишь своевременная диагностика, помогающая избежать их катетеризации. Прижатие места пункции в течение обычно нескольких минут обычно прекращает кровотечение.
Тромбоз вены осложняет от 0,5 до 2-3% всех катеризаций при длительности ее свыше 48 ч. Чаще всего тромбоз является местным проявлением общего септического процесса или нарушения свертываемости крови. При тромбозе внутренней яремной вены возникает отек соответствующей половины лица, при тромбозе подключичной вены - отек верхней конечности, при тромбозе верхней полой вены - застой и отек верхней половины туловища. Тромбоз бедренной вены проявляется отеком соответствующей нижней конечности. Предупреждение тромбоза во многом зависит от правильной и педантичной гепариновой пломбировки катетера в момент прекращений вливаний. При появлении признаков обструкции вены катетер должен быть немедленно удален.
Часто тромбозу вены предшествует тромбоз катетера, который возникает при попадании в его просвет крови в момент прекращения вливаний. Для предупреждения тромбоза павильон иглы герметично закрывают специальным резиновым колпачком или самодельной насадкой из кусочка резиновой трубки, заполненной физиологическим раствором с гепарином.
Все дальнейшие введения небольших доз лекарственных препаратов производятся проколом колпачка или насадки тонкой иглой с обязательным введением перед удалением иглы 1-2 см физиологического раствора с гепарином.
Инфекционные осложнения чаще всего являются следствием нарушения асептики. Первые признаки инфицирования - покраснение и припухлость кожи, серозное и гнойное отделяемое из раневого канала - являются показанием к немедленному удалению катетера. Профилактика инфекционных осложнений - строгое соблюдение правил асептики не только при пункции и катетеризации, но при всех далньейших манипуляциях с катетером. Лейкопластырную наклейку следует менять ежедневно.
Надежное обеспечение возможности введения в вену крови, кровезаменителей, медикаментов является решающим условием патогенетической и заместительной терапии, в первую очередь искусственного поддержания объема циркулирующей крови.
Учитывая, что выбор растворов для инфузионной терапии, в том числе для поддержания объема циркулирующей крови, определяется особенностями нарушений обмена, этот аспект инфузионной терапии мы рассматриваем в следующей главе.

Управление сердечным выбросом

Временное искусственное замещение и управление сердечным выбросом определяет успех терапии при особо тяжелом течении заболеваний и при терминальных состояниях у детей.
Массаж сердца. При остановке кровообращения никакие медикаменты, введенные внутривенно, внутриартериально и тем более под кожу, не эффективны. Единственным средством, могущим временно обеспечить адекватное кровообращение, является массаж сердца. При этой манипуляции, сжимая сердце в передне-заднем направлении, осуществляют искусственную систолу, кровь выбрасывается в аорту. При прекращении надавливания сердце вновь наполняется кровью - диастола. Ритмичное чередование сжатия сердца и прекращение надавливания на него заменяет сердечную деятельность, обеспечивает кровоток по аорте и ее ветвям, в первую очередь по венечным сосудам. Одновременно кровь из правого желудочка переходит в легкие, где она насыщается кислородом. После прекращения давления на грудину грудная клетка вследствие эластичности расширяется, сердце вновь заполняется кровью. В зависимости от способа сдавливания сердца различают непосредственный (прямой, открытый) или опосредованный, через грудную клетку (непрямой, закрытый), массаж сердца.
Непрямой массаж сердца. Ребенка укладывают на твердое ложе: пол, твердый матрац, операционный стол и т. п.; мягкая основа уменьшает силу нажима, требует гораздо большего усилия и снижает эффект массажа.
Возраст ребенка в значительной мере определяет особенности техники массажа. Выброс крови в аорту производится при сжатии сердца между задней поверхностью грудины и передней поверхностью позвоночника. Чем моложе ребенок, тем при меньшем надавливании на грудину происходит ее прогиб и сжатие сердца. Кроме того, у маленьких детей сердце расположено в грудной полости выше, чем у детей более старшего возраста и у взрослых. Поэтому сила сжатия и место приложения силы варьируют в зависимости от возраста ребенка.
У детей старшего возраста проводящий массаж ладонную поверхность кисти одной руки укладывает на нижнюю треть грудины ребенка строго по средней линии, другая рука для усиления давления накладывается на тыльную поверхность первой. Силу нажима необходимо соизмерять с упругостью грудной клетки так, чтобы каждое сдавление грудины вызывало приближение ее к позвоночнику на 4-5 см. У физически развитых детей в возрасте 10-14 лет усилия одних рук не всегда достаточно, поэтому интенсивность надавливания на грудину несколько увеличивают за счет веса туловища.
В промежутках между надавливаниями руки с грудины не снимают, однако необходимо уменьшить нажим для облегчения притока крови к сердцу. Во избежание переломов ребер не следует надавливать на боковую часть грудной клетки и мечевидный отросток. Ритм надавливания должен примерно соответствовать частоте сердечных сокращений у ребенка данного возраста (70- 90 раз в минуту).
У детей 6-9 лет массаж производят ладонью одной руки. У детей грудного возраста и новорожденных давление на область сердца осуществляется ладонной поверхностью первой фаланги большого пальца или двумя пальцами. Оказывающий помощь укладывает ребенка спинкой на левую руку таким образом, чтобы поддерживать левую сторону грудной клетки. Ладонной поверхностью первой фаланги большого пальца или двумя пальцами производят ритмичное сдавливание грудной клетки путем давления на середину грудины непосредственно. Смещение грудины допустимо в пределах 1,5-2 см. Сжимать грудину следует с такой силой, чтобы вызвать искусственную выраженную пульсовую волну на сонной или бедренной артерии. У маленьких детей рекомендуется производить 100-120 надавливаний в минуту.
Достоинства непрямого массажа следующие: 1) возможность применения метода не специалистами, в том числе немедицинскими работниками, 2) возможность применения его в любых условиях; 3) отсутствие необходимости в торакотомии; 4) исключение потери времени, связанной со вскрытием грудной клетки.
При постоянном угасании сердечной деятельности, когда остановке сердца предшествует длительная артериальная гипотензия, эффект непрямого массажа значительно снижается из-за резкого понижения тонуса миокарда и нарушений тонуса сосудов. В подобных ситуациях непрямой массаж целесообразно начинать еще при наличии слабой сердечной деятельности.
Эффективность непрямого массажа оценивается по следующим признакам: появление во время надавливания пульса на сонных и лучевых артериях; возможность определения систолического артериального давления около 60-70 мм рт. ст.; исчезновение синюшности, бледности, мраморности, покраснения кожи, сужение зрачков, восстановление их реакции на свет, появление движения глазных яблок. Отсутствие указанных симптомов в течение 3-4 мин служит показанием к проведению прямого массажа сердца в условиях клиники. На улице, в поликлинических условиях, а также в клиниках нехирургического профиля необходимо проводить непрямой массаж не менее 15 мин.
Непрямой массаж неэффективен при следующих условиях: а) у детей с воронкообразной грудной клеткой; б) при множественных переломах ребер; в) при двустороннем пневмотораксе; г) при тампонаде сердца.
В этих случаях, если имеются условия, а также у детей с длительной тяжелой интоксикацией, массивным кровотечением, миокардитом необходимо проводить непрямой массаж не более 1,5-2 мин, а затем, если он неэффективен, следует переходить к прямому массажу.
Прямой массаж сердца. Грудную клетку быстро вскрывают по IV межреберью слева разрезом на расстоянии 1,5-2 см от края грудины до средней подмышечной линии (чтобы не допустить рассечения внутренней грудной артерии). После вскрытия грудной клетки и плевры начинают массаж сердца. У новорожденных и детей первого года удобнее всего прижимать сердце двумя пальцами к задней поверхности грудины. Вскрытие околосердечной сумки обязательно только при наличии в ней жидкости.
У детей старшего возраста сердце сжимают правой рукой так, чтобы большой палец располагался над правым желудочком, а остальная часть ладони и другие пальцы - над левым желудочком. Сердце следует сжимать пальцами, уложенными плашмя, чтобы пальцами не перфорировать сердечную мышцу. Частота сжатий зависит от возраста ребенка: у новорожденных 100-120 в минуту.
У детей старшего возраста проводить массаж одной рукой трудно и нередко оказывается малоэффективно, поэтому приходится массировать сердце обеими руками. При двуручном массаже одна рука охватывает правое сердце, а другая - левое сердце, после чего оба желудочка ритмично сжимают по направлению к межжелудочковой перегородке.
Прямой массаж имеет ряд преимуществ перед непрямым: 1) прямое сжатие сердца более эффективно; 2) дает возможность непосредственно наблюдать за состоянием мышцы сердца, степенью его заполнения, определением характера - систола или диастола, фибрилляция, остановки сердца; 3) обеспечивает надежность внутри-сердечного ведения препарата.
Осложнения массажа. При непрямом массаже возможны перелом грудины и ребер и как следствие этого - пневмоторакс и гемоторакс. При прямом массаже - повреждение мышцы сердца. Но массаж всегда крайняя мера, его осуществляют в критических ситуациях, и эффективность массажа сердца искупает любые осложнения, число которых можно уменьшить обучением этому методу на муляже.

Восстановление самостоятельной деятельности сердца

В отличие от искусственной вентиляции легких массаж сердца даже с применением специальных аппаратов нельзя производить неограниченно долго. Возникают осложнения, которые затрудняют восстановление сердечной деятельности. Поэтому массаж сердца следует рассматривать лишь как выигрыш времени, чтобы установить причину остановки сердца и обеспечить эффективность патогенетической терапии. Можно выделить 5 основных методов, используемых в комплексе восстановления деятельности сердца. Обеспечение адекватной оксигенации крови. Для этого массаж сердца сочетают с искусственной вентиляцией легких. Соотношение между частотой массажа сердца и вентиляции легких должно быть 4:1, т. е. после четырех сдавлений грудины производят одно вдувание.
Устранение метаболического ацидоза. Его корригируют внутривенным или внутрисердечным введением 4% раствора двууглекислой соды из расчета 2,5 мл/кг массы.
Медикаментозная стимуляция возбудимости сердечной мышцы. Для этого на фоне массажа сердца в левый желудочек вводят адреналин и хлорид кальция.
Адреналин или норадреналин вводят в дозе от 0,25 мг (у новорожденных) до 0,5 мг (у детей старше) в разведении 1:10 000. Адреналин расширяет сосуды сердца, что способствует лучшему питанию мышцы сердца. Сосуды на периферии суживаются, в результате чего несколько увеличивается приток крови к сердцу.
Способствует восстановлению сердечной деятельности хлорид кальция, который также вводят в левый желудочек в дозе 2-5 мл 5% раствора вместе с адреналином или отдельно.
Катион кальция необходим для правильного течения процессов возбуждения в клетках сердца и превращения энергии в механическое сокращение мышечного волокна. Снижение концентрации кальция плазмы и внутриклеточного кальция создает уменьшение напряжения систолической силы мышцы и способствует расширению сердца. Хлорид кальция эффективнее адреналина при остановке сердца у детей с врожденными пороками сердца.
Очень сильный возбуждающий эффект оказывают препараты бета-стимулирующего типа - изопротеренол (алупент, изадрин). Они особенно показаны при неэффективном сердце, обусловленном поперечной блокадой. Изопротеренол вводят в дозе 0,5-1 мг. При остановке сердца все стимулирующие препараты целесообразно вводить непосредственно в левый желудочек. На фоне массажа препараты быстро поступают в коронарные сосуды.
Техника пункции левого желудочка сердца. Пунктируют иглой длиной 6-8 см. Укол делают перпендикулярно к поверхности грудины слева у края ее в IV или V межреберье по верхнему краю нижележащего ребра. При проколе мышцы сердца ощущается небольшое сопротивление. Появление капли крови в шприце (самостоятельно или при легком оттягивании поршня шприца) указывает на нахождение иглы в полости желудочка.
Можно применить технику пункции сердечной сорочки по Ларрею. В месте прикрепления хряща VII ребра к грудине слева делают прокол иглой на глубину 1 см перпендикулярно к грудине. Затем иглу наклоняют книзу, располагая почти параллельно к грудине, и продвигают ее постепенно кверху на глубину 1,5-2 см. Таким образом, игла проникает в передне-нижний отдел околосердечной сорочки. Затем продвигают иглу еще на 1-1,5 см, при этом ощущается небольшое сопротивление мышцы сердца, которую прокалывают.
Электрическая стимуляция сердца. Ее осуществляют с помощью специальных приборов - электростимуляторов - генераторов импульсов с силой тока до 100 мА. При открытой грудной клетке один электрод накладывают в области синусового узла, другой - на верхушку. При закрытой - дифферентный электрод накладывают на грудную клетку в области проекции синусового узла. Имеются также электроды для внутрисердечной стимуляции. Эти электроды вводят через полые вены в предсердие, постепенно увеличивают силу тока до появления сокращений. Устанавливают частоту, соответствующую возрасту ребенка.
Дефибрилляция. Ее эффект связан с возбуждающим действием электрического раздражения на сердце, в результате которого прекращается круговая циркуляция возбуждения.
В настоящее время существуют дефибрилляторы двух типов: переменного тока и импульсные дефибрилляторы конденсаторного разряда (И. Л. Гурвич). Наибольшее распространение получил импульсный дефибриллятор с продолжительностью импульса в одну сотую доли секунды.
Для дефибрилляции через закрытую грудную клетку пользуются током от 500 до 6000 В. Один свинцовый пластинчатый электрод (меньшей величины) накладывают на область верхушки сердца, второй электрод - на II межреберье около грудины справа или сзади на левую лопатку. Для снижения сопротивления грудной клетки кожу смазывают раствором электропроводящей пасты или покрывают свинцовые электроды салфеткой, смоченной физиологическим раствором, чтобы избежать ожогов. С этой же целью необходимо плотно прижимать пластины к грудной клетке. При открытой грудной клетке электроды меньшей величины накладываются непосредственно на сердце по передней и задней поверхности.
Иногда после разряда фибрилляция не прекращается, тогда дефибрилляцию повторяют, усиливая напряжение.
Если фибрилляция возникла у больного с внезапной остановкой сердца и продолжалась не более 1 1/2 мин, то деятельность сердца может быть восстановлена одним разрядом конденсатора. Однако прекратить фибрилляцию желудочков можно только после устранения гипоксии. Проводить дефибрилляцию на цианотичном сердце не имеет смысла.
В крайнем случае, если нет дефибриллятора, ее можно осуществить импровизированным способом: прикладывать к грудной клетке на очень короткое время в качестве электродов обычные крючки равнорасширителя или металлические пластины и пользоваться током от сети 127 или 220 В.
Для фармакологической дефибрилляции применяют хлорид калия, 1-2 мл 7,5% раствора или 5-10 мл 5% раствора, который вводят в левый желудочек или внутривенно. Дефибрилляция наступает через 5-10 мин. Если дефибрилляция не наступила, спустя 10 мин вводят еще раз половину предыдущей дозы.
Химическую дефибрилляцию применяют редко, так как она затрудняет последующее восстановление сердечной деятельности.

Управление объемом циркулирующей крови, сосудистым тонусом и реологией крови

Значение этих мероприятий столь велико, что мы настойчиво рекомендуем обратиться к специальным руководствам, подробно освещающим эту проблему (М. Г. Вейль, Г. Шубин, 1971; Г. М. Соловьев, Г. Г. Радзивия, 1973). Здесь мы лишь кратко опишем основные принципы интенсивной терапии крайне тяжелых заболеваний и синдромов у детей.

Управление объемом циркулирующей крови

Объем циркулирующей крови - важнейшая константа организма, без поддержания которой нельзя рассчитывать на успех реанимационных мероприятий и патогенетической терапии. В подавляющем большинстве случаев приходится иметь дело с дефицитом ОЦК. Его устраняют на основе точного определения характера и выраженности нарушений: сопоставления действительного (определенного радиоизотопным, красочным или диллюционным методом) и должного ОЦК, гематокрита, концентрационных показателей основных электролитов, осмолярности. Важное значение имеет измерение центрального венозного давления (ЦВД), снижение которого указывает на уменьшение возврата венозной крови к сердцу главным образом вследствие гиповолемии. Динамическое наблюдение за ЦВД позволяет не только устранить под контролем дефицит объема циркулирующей крови, но и предупредить избыточную трансфузию. Следует только учесть, что превышение нормального уровня ЦВД не обязательно свидетельствует о достижении избыточного ОЦК. Высокое ЦВД может явиться следствием того, что сердечная мышца не справляется с данным притекающим объемом крови. Необходима соответствующая терапия сердечной недостаточности, до устранения которой темп вливаний (устранение дефицита ОЦК) должен быть замедлен, чтобы ЦВД не превышало нормальных величин (4-8 см вод. ст.). Препараты. Объем циркулирующей крови и его компоненты могут быть искусственно восстановлены с помощью трех групп препаратов - крови, кровезаменителей и белковых препаратов (последние рассматриваются в следующей главе).
Применяют главным образом консервированную кровь (непрямое переливание), которую заготавливают для детей в мелкой расфасовке (50-100 мл). Наибольшее распространение получил раствор ЦОЛИПК-76, в состав которого входит кислый цитрат натрия-2 г, глюкоза - 3 г, левомицетин-0,015 г, апирогенная дистиллированная вода-100 мл. Срок годности 21 день.
Можно стабилизировать кровь при помощи катионообмевной смолы без использования антикоагулянтов. Для этой цели в систему взятия крови включают небольшую ампулу с катионитом. Кровь донора, протекая через катионообменную смолу, освобождается от кальция и не свертывается.
Наиболее полноценна кровь сроком хранения до 5 дней; в дальнейшем заместительные свойства крови снижаются, так как уменьшается количество альбумина и фибриногена, разрушаются ферменты, уменьшается протромбин, количество витаминов; снижается рН, увеличивается количество калия в плазме. С 5-го дня лейкоциты разрушаются полностью, начинаются структурно-морфологические изменения эритроцитов.
Указанные недостатки консервированной крови побуждают все шире использовать прямое переливание крови, непосредственно от донора. При прямом переливании кровь донора претерпевает минимальные изменения; она обладает хорошими защитными свойствами, выраженной фагоцитарной активностью лейкоцитов, высокой гормональной и витаминной насыщенностью, полноценной свертывающей системой, высокими стимулирующими и дезинтоксикационными свойствами. В ряде случаев для повышения эффективности прямых переливаний донора иммунизируют стафилококковым анатоксином с биологическим стимулятором иммуногенеза - продимозаном.
Инъекции анатоксина статистически достоверно увеличивают уровень антител не только к стафилококку, но и к другим микроорганизмам за счет общего раздражения ретикулоэндотелиальной системы. В процессе иммунизации в крови донора повышается также уровень таких факторов неспецифического иммунитета, как лизоцим, комплемент сыворотки крови. Таким образом, прямое переливание крови дает возможность усилить пассивный иммунитет, стимулирует защитные силы организма, репаративные процессы. Из цельной крови получают следующие фракции:
1. Из форменных элементов: а) эритроцитную массу и эритроцитарную взвесь. Их действие связано с возмещением и увеличением количества эритроцитов; при этом отмечается дезинтоксикационное и стимулирующее действие. Показания к применению - выраженная анемия на фоне нормоволемии; б) лейкоцитную массу (применяется при лейкопении).
2. Из плазмы крови готовят препараты: а) комплексного действия - сухую нативную плазму, изогенную сыворотку, альбумин; б) иммунологического действия: полиглобулин, гамма-глобулин; в) гемостатического действия: фибриноген, антигемофильный глобулин, антиге-мофильная плазма; г) противосвертывающие препараты - фибринолизин.
Применение в педиатрии крови и ее производных часто сопряжено с определенными трудностями в связи с условиями их заготовки, хранения и транспортировки в отдаленные места. Кроме того, нередко возникает изосенсибилизация, а иногда заражение детей гепатитом и малярией. Поэтому перспективно, особенно для экстренного возмещения ОЦК, использование кровезаменителей. Их можно подразделить на три группы:
1. Противошоковые кровезаменители: препараты декстрана (полиглюкин, реополиглюкин); препараты желатины; электролитные растворы (эквилибрированные солевые или содержащие лактат натрия).
2. Дезинтоксикационные кровезаменители: растворы синтетических полимеров - низкомолекулярный поливинилпирролидон (неокомпенсан).
3. Кровезаменители для парентерального питания: белковые препараты: гидролизат казеина (ЦОЛИПК), гидролизин Л-103 (Ленинградский институт гематологии и переливания крови), аминопептид, растворы кристаллических аминокислот - аминазол, мориамин; жировые эмульсии - интралипид, липомаз.
Переливание крови при реанимации и интенсивной терапии применяют главным образом для нормализации (устранения дефицита) ОЦК. Однако важно, что одновременно (или специально) переливание крови увеличивает кислородную емкость крови, повышает онкотическое давление, оказывает защитное (введение иммунных тел и гормонов) и стимулирующее действие.
Резкая чувствительность ребенка к потере крови, к шоку и различного рода инфекциям, незрелость эндокринной и иммунной системы увеличивают значение переливания крови, заместительное и стимулирующее действие которой трудно переоценить.
Показания к переливанию крови. Различают абсолютные и относительные показания. К абсолютным относятся: массивная кровопотеря, вызывающая дефицит ОЦК, тяжелая анемия, шок, септико-токсические состояния, отравления. Относительные показания возникают при множестве различных заболеваний. У детей показания к переливанию крови шире, чем у взрослых, так как положительный результат переливания крови у детей отмечается скорее, чем у взрослых, кроветворный аппарат ребенка быстрее отвечает на раздражение, вызываемое переливанием крови. Кроме того, многим заболеваниям у детей сопутствует анемия, а потому переливание крови, устраняя анемию, благоприятно действует и на течение основного заболевания.
Ряд специфичных для детей заболеваний требует переливания крови по абсолютным показаниям, например анемия, гемолитическая болезнь новорожденных.
Методика переливания. Переливание крови является хирургическим вмешательством, и ее следует производить, соблюдая все меры асептики. Во избежание рвоты следует воздержаться от кормления ребенка в течение 1-2 ч до и после переливания.
Перед переливанием сначала визуально определяют годность переливаемой крови, герметичность укупорки сосуда с кровью, отсутствие в ней сгустков, гемолиза и инфицирования. Кровь до осмотра не должна быть взболтана: гемолиз проявляется появлением розовой окраски плазмы и исчезновением четкой границы между слоем эритроцитов и плазмы, которая характерна для доброкачественной крови. Инфицирование точно определяют бактериологическим путем, но обильное бактериальное загрязнение обычно заметно на глаз: плазма становится мутной, в ней появляются взвесь, хлопья, белесоватые пленки на поверхности.
Наличие белой мути и пленки на поверхности плазмы может быть обусловлено обилием жира в плазме (хилезная или жирная плазма), но согревание хилезной плазмы до температуры 37- 38 °С ведет к исчезновению жирной пленки в отличие от пленки, появившейся при бактериальном загрязнении.
Непосредственно перед каждым переливанием, независимо от произведенных ранее исследований (записи в истории болезни), вновь определяют группу крови реципиента и донора или переливаемой крови, проводят пробу на индивидуальную совместимость по системе АВО и Rh-фактору и биологическую пробу.
У детей агглютинационные свойства крови выражены недостаточно четко, поэтому группы крови нужно определять с большей тщательностью. При проведении биологической пробы детям грудного возраста после введения 2-5 мл крови прекращают переливание и врач наблюдает за состоянием реципиента. Детям до 10 лет остановку делают после введения 5-10 мл, а детям более старшего возраста - после введения, как и взрослым, 25 мл крови. ЦОЛИПК предлагает производить при биологической пробе троекратный перерыв, вводя детям 3-5 мл крови с паузой 2-3 мин. При проведении биологической пробы нужно оценивать объективные данные: при резком учащении пульса, снижении артериального давления, беспокойстве ребенка и т. п. вливание прекращают.
Нельзя пользоваться ранее откупоренной кровью или кровью, которая ранее подогревалась; переливать из одной ампулы двум детям.
Перед переливанием кровь, взятую из холодильника, равномерно согревают 30-50 мин при комнатной температуре. А. С. Соколова-Пономарева и Е. С. Рысева (1952) считают возможным переливание неподогретой крови лишь в малых дозах. Они рекомендуют держать ампулу с кровью в течение 10 мин при комнатной температуре, затем подогревать погружением на 10 мин в воду, температура которой должна постепенно повышаться с 20° до 38° С; температура воды выше 40 С делает кровь токсичной. Дозы переливаемой крови определяются рядом условий: массой ребенка, состоянием его организма, характером основного и сопутствующего заболевания.
Большие дозы крови применяют с заместительной целью (устранение дефицита ОЦК): детям раннего возраста, до 2 лет, из расчета 10-15 мл на 1 кг массы, детям старшего возраста 100-300 мл (при массивных кро-вопотерях 500 мл и более). Средние и малые дозы применяют со стимулирующей целью: детям раннего возраста 5-10 мл на 1 кг веса, старшим - 100-150 мл; малые дозы для детей до 2 лет:-2-5 мл на 1 кг, старшим- от 25-50 до 100 мл.
Прямое переливание крови. Доноров следует, как обычно, проверять на совместимость по АВО, Rh-фактору, исключают гепатит и венерические заболевания.
Технически прямое переливание производят шприцами, обработанными гепарином, или отечественным аппаратом для переливания крови НИИЭХАИ (модель 210).
Новорожденным детям переливают по 10-15 мл/кг, детям старше - до 150 мл/кг; количество вливаний зависит от тяжести состояния ребенка. Абсолютных противопоказаний к прямому переливанию нет; относительным является гепато-ренальная недостаточность. Особенно эффективны прямые переливания крови при гнойно-воспалительных заболеваниях стафилококкового характера, перитонитах, кишечных свищах, при массивных профузных кровотечениях, постгеморрагической анемии.
Заменное переливание крови - частичное или полное удаление крови из кровеносного русла больного с заменой ее кровью доноров с целью удаления ядов и токсинов без нарушения объема крови.
Показания к заменному переливанию крови: посттрансфузионные гемолитические осложнения, отравления ядами, гемолитическая болезнь новорожденных на почве несовместимости крови матери и плода по резус-фактору или по системе АВО.
Заменное переливание должно производится в первые часы жизни ребенка. Его осуществляют через вены пупочного канатика. К 5-7-му дню разбужировать пупочную вену трудно, поэтому пунктируют подключичную вену. В вену вводят специальный хлорвиниловый катетер, к которому присоединяют шприц. Первые 20 мл крови вытекают свободно, затем через этот же наконечник шприца медленно вводят 20 мл Rh (-), одногруштной крови; выжидают, вновь вводят 20 мл. И так от 18 до 22 раз; переливают 110- 150 мл/кг крови. При этом удается заменить до 75% крови ребенка. У старших детей общее количество донорской крови должно быть на 500 мл больше выведенной. Для предупреждения гипокальциемии на каждые 100 мл вводят 2-3 мл хлорида кальция, 20 мл 20% глюкозы, 20 мл одногруппной плазмы.
Осложнения при переливании крови и кровезаменителей делятся на осложнения механического и реактивного характера. К осложнениям механического характера относятся острое расширение сердца, воздушная эмболия, тромбоз.
Осложнения реактивного характера - это посттранс-фузионный шок при переливании групповой или резус-несовместимой крови, постинфузионный шок при переливании измененной крови, анафилактический шок. Могут быть осложнения, связанные с заражением через донорскую кровь инфекционными заболеваниями (вирусный гепатит, сифилис, малярия).
Кроме осложнений, различают посттрансфузионные реакции, которые зависят от индивидуальной чувствительности детского организма, количества введенной крови, сроков заготовления крови. Различают три степени реакции: легкая (озноб, повышение температуры не выше чем на 1°С), средняя (повышение температуры выше чем на 1°С, озноб, бледность кожных покровов, аллергическая сыпь); тяжелая (резкое повышение температуры, озноб, цианоз, падение сердечной деятельности, нарушения дыхания). Для предупреждения этих реакций вводят димедрол, раствор новокаина - 0,5% в количестве 2-3 мл; в тяжелых случаях проводят наркоз закисью азота, используют глюкокортикоидные гормоны.

Управление реологией крови и сосудистым тонусом

Реологические свойства крови - малоизученный, но очень важный параметр гемодинамики. При многих тяжелых состояниях у детей повышается вязкость крови, ведущая к микротромбозам и нарушениям микроциркуляции.
В этих ситуациях одно только восстановление дефицита ОЦК оказывается недостаточным для нормализации тканевого и органного кровотока. Более того, вливание крови может иногда ухудшить состояние ребенка. При нарушенных соотношениях плазмы и форменных элементов - повышение гематокрита (эксикоз, ожоги, шок) - вливание крови может увеличить вязкость и усугубить нарушения микроциркуляции. Поэтому все большее распространение получает метод искусственной гемодил-люции - поддержание или восстановление ОЦК не с помощью крови, а с помощью кровезаменителей, поддерживая гематокрит на уровне 30-35%. Следует подчеркнуть, что при таком разведении кислородная емкость крови остается вполне достаточной, а ее реологические свойства значительно улучшаются. Для этой цели используют как солевые растворы, так и особенно производные декстрана. Первые очень недолго удерживаются в сосудистом русле, быстро поступают в ткани и могут вызвать отек. Декстраны - полиглюкин и реополиглюкин - значительно дольше поддерживают достигнутый оцк.
Полиглюкин (молекулярный вес 70 000) и реополиглюкин (молекулярный вес 30 000) применяют у детей при шоковых состояниях, обусловленных травмой, ожогом, острой кровопотерей, операционным стрессом.
Полиглюкин восстанавливает артериальное давление, редепонирует эритроциты, тонизирует сердечно-сосудистую систему, нормализует ОЦК, ЦВД и скорость кровотока.
Применяют его в больших дозах, полностью устраняющих дефицит ОЦК, вначале струйно, а по мере повышения артериального давления - капельно. Полиглюкин удерживает жидкость в сосудистом русле за счет высокого осмотического давления, а также привлекает в сосудистое русло межтканевую жидкость.
Реополиглюкин нормализует микроциркуляцию, снижает вязкость крови, уменьшает агрегацию форменных элементов крови и стаз в капиллярах. В частности, после введения реополиглюкина улучшается микроциркуляция в мозге. Вводят его внутривенно по 10-15 мл/кг в сутки.
Из медикаментозных препаратов улучшает реологические свойства крови гепарин. Но его применение требует постоянного контролирования свертывающей системы крови. Мягче действует аспирин. Его назначают перорально (сейчас испытывают аспирин для парентерального введения) в обычных возрастных дозах.
Сосудистый тонус. При ряде синдромов, особенно при аллергически-инфекционном сосудистом коллапсе, одно только возмещение дефицита ОЦК не может нормализовать циркуляцию вследствие атонического состояния сосудов. С другой стороны, шок, травма, эксикоз вызывают сосудосуживающие реакции, резко ухудшающие микроциркуляцию и увеличивающие периферическое сопротивление сосудов. Это оказывается дополнительной нагрузкой для сердечной мышцы и без того ослабленной тяжелым заболеванием.
В этих ситуациях приходится использовать препараты, воздействущие на сосудистый тонус, хотя их применение у детей сопряжено со значительными трудностями: малая изученность дозировок, неопределенность ответа сосудистой системы, противоположная направленность действия в различных органах и тканях.
Можно условно выделить три группы веществ, используемых для управления сосудистым тонусом: 1) вазопрессорные препараты (симпатомиметики); 2) вазодилатирующие препараты (симпатолитики); 3) глюкокортикоидные гормоны.
Симпатомиметические препараты в настоящее время редко применяют при реанимации и интенсивной терапии. Все они обладают сочетанным а- и р-стимулирующим эффектом. Первый способствует учащению сокращений сердца (положительный инотропный эффект), второй - сужению артериол. Из препаратов этой группы используют изопреналин, адреналин и норадреналин. Порядок соответствует силе воздействия их на сердце; обратный порядок - интенсивности воздействия на сосуды. Изопреналин, а также алупент применяют главным образом при нарушениях предсердно-желу-дочковой проводимости: 1-2 мг в 500 мл 5% глюкозы. При отсутствии нарушений проводимости вводят 0,1-¦ 0,5 мл раствора адреналина 1:1 000 в 500 мл 5% раствора глюкозы. Усиливая частоту и силу сердечных сокращений, эти препараты улучшают и сосудистый тонус; опасность избыточных сосудистых реакций не велика.
Применения норадреналина лучше избегать. Он может резко ухудшить перфузию тканей, вызвать их некроз. В последнее время рекомендуется ангиотензин.
Симпатолитические препараты получают все большее распространение при лечении тяжелых заболеваний у детей. Уменьшая спазм сосудов, они улучшают перфузию тканей, снабжение их кислородом и питательными веществами. Они по понятным причинам увеличивают емкость сосудистого русла и могут снизить артериальное и центральное венозное давление. Поэтому, применяя их, необходимо одновременно (или лучше с опережением) устранить дефицит ОЦК.
Можно рекомендовать три препарата: тропафен в дозе 0,1-1 мг/мин внутривенно капельно в 5% растворе глюкозы (100-200 мл). Действие этого препарата трудно управляемо, а доза индивидуальна; аминазин в дозе 0,5-1 мг/кг внутримышечно 3-4 раза в сутки (опасности этого препарата общеизвестны) и метилпреднизолон в дозе 30 мг/кг внутривенно в течение 5-10 мин. Этот препарат вызывает эффективную вазодилатацию, длящуюся до 3 ч.
Целесообразно сочетать сосудорасширяющие препараты с р-стимуляторами (см. выше) и глюкокортикоидными гормонами.
Глюкокортикоидные гормоны наряду с другими известными эффектами оказывают нормализующее влияние на сосудистый тонус, проницаемость сосудистой стенки и реакцию рецепторов сосудов на экзо- и эндогенные катехоловые амины. С этих позиций несущественны различия между собственным гормоном - кортизолом (гидрокортизоном) и синтетическими препаратами (кортизон, преднизолон, дексаметазон). В расчете на гидрокортизон эффективная доза для нормализации сосудистого тонуса до 100 мг внутримышечно через 6 ч.
Разумеется, наилучшие результаты достигаются при разумном сочетанном применении всех трех групп препаратов, влияющих на сосудистый тонус. Опасна не только избыточная вазоконстрикция, но и избыточная вазодилатация, а главное - извращение нормальной реакции сосудов на препараты. Поэтому управление сосудистым тонусом требует пристального внимания, тщательной клинической и инструментальной оценки результатов проводимой терапии.

Популярные статьи сайта из раздела «Медицина и здоровье»

.

БИОФИЗИКА СИСТЕМЫ КРОВООБРАЩЕНИЯ

Гемодинамические показатели кровотока определяются биофизическими параметрами всей сердечно-сосудистой системы в целом, а именно собственными характеристиками сердечной деятельности (например ударным объемом крови ), структурнымиособенностями сосудов (ихрадиусом и эластичностью) и непосредственно свойствами самой крови (вязкостью).

Для описания ряда процессов , происходящих как в отдельных частях системы кровообращения , так и в ней целом, применяются методы физического, аналогового и математического моделирования. В настоящей главе рассматриваются модели движения крови как в норме, так и при некоторых нарушениях в сердечно-сосудистой системе , к которым, в частности, можно отнести сужения сосудов (например при образовании в нихтромбов ), изменение вязкости крови.

Реологические свойства крови

Реология (от греч. rheos- течение, поток, logos - учение) - это наука о деформациях и текучести вещества. Под реологией крови (гемореологией) будем понимать изучение биофизических особенностей крови как вязкой жидкости.

Вязкость (внутреннее трение) жидкости - свойство жидкости оказывать сопротивление перемещению одной ее части относительно другой. Вязкость жидкости обусловлена, в первую очередь,межмолекулярным взаимодействием, ограничивающим подвижность молекул. Наличие вязкости приводит к диссипации энергии внешнего источника, вызывающего движение жидкости, и переходу ее в теплоту. Жидкость без вязкости (так называемая идеальная жидкость) является абстракцией. Всем реальным жидкостям присуща вязкость. Иcключение – явление сверхтекучести гелия при сверхнизких температурах (квантовый эффект)

Основной закон вязкого течения был установлен И. Ньютоном

(1687 г.) - формула Ньютона:

где F [Н] - сила внутреннего трения (вязкости), возникающая между слоями жидкости при сдвиге их относительно друг друга; [Па с] коэффициент динамической вязкости жидкости, характеризующий сопротивление жидкости смещению ее слоев; - градиент скорости , показывающий, на сколько изменяется скорость V при изменении на единицу расстояния в налравлении Z при переходе от слоя к слою , иначе - скорость сдвига; S [м 2 ] - площадь соприкасающихся слоёв.

Сила внутреннего трения тормозит более быстрые слои и ускоряет более медленные слои. Наряду с коэффициентом динамической вязкости рассматривают так называемый коэффициент кинематической вязкости ( плотность жидкости).

Жидкости делятся по вязким свойствам на два вида: ньютоновские и неньютоновские.

Ньютоновской называется жидкость , коэффициент вязкости которой зависит только от её природы и температуры . Для ньютоновских жидкостей сила вязкости прямо пропорциональна градиенту скорости. Для них непосредственно справедлива формула Ньютона (1.а), коэффициент вязкости в которой является постоянным параметром, не зависящим от условий течения жидкости.

Неньютоновской называется жидкость , коэффициент вязкости которой зависит не только от природы вещества и температуры, но также и от условий течения жидкости , в частности от градиента скорости. Коэффициент вязкости в этом случае не является константой вещества. При этом вязкость жидкости характеризуют условным коэффициентом вязкости, который относится к определенным условиям течения жидкости (например давление, скорость). Зависимость силы вязкости от градиента скорости становится нелинейной:

где n характеризует механические свойства вещества при данных условиях течения. Примером неньютоновских жидкостей являются суспензии. Если имеется жидкость, в которой равномерно распределены твердые невзаимодействующие частицы, то такую среду можно рассматривать как однородную, если мы интересуемся явлениями, характеризующимися расстояниями, большими по сравнению с размером частиц. Свойства такой среды в первую очередь зависят от жидкости. Система же в целом будет обладать уже другой, большей вязкостью , зависящей от формы и концентрации частиц . Для случая малых концентраций частиц С справедлива формула:

где К геометрический фактор - коэффициент, зависящий от геометрии частиц (их формы, размеров), для сферических частиц К вычисляется по формуле:

(2.а)

(R - радиус шара). Для эллипсоидов К увеличивается и определяется значениями его полуосей и их соотношениями. Если структура частиц изменится (например, при изменении условий течения), то и коэффициент К в (2), а следовательно и вязкость такой суспензии также изменится . Подобнаясуспензия представляет собой неньютоновскую жидкость. Увеличение вязкости всей системы связано с тем, что работа внешней силы при течении суспензий затрачивается не только на преодоление истинной (ньютоновской) вязкости , обусловленной межмолекулярным взаимодействием в жидкости, но и на преодоление взаимодействия между ней и структурными элементами.

Кровь - неньютоновская жидкость . В наибольшей степени это связано с тем, что она обладает внутренней структурой , представляя собой суспензию форменных элементов в растворе - плазме. Плазма практически ньютоновская жидкость. Поскольку 93% форменных элементов составляют эритроциты , то при упрощенном рассмотрении кровь это суспензии эритроцитов в физиологическом растворе . Характерным свойством эритроцитов является тенденция к образованию агрегатов. Если нанести мазок крови на предметный столик микроскопа, то можно видеть, как эритроциты “склеиваются” друг с другом, образуя агрегаты, которые получили название монетных столбиков . Условия образования агрегатов различны в крупных и мелких сосудах. Это связано в первую очередь с соотношением размеров сосуда, агрегата и эритроцита (характерные размеры: )

Здесь возможны три варианта:

1. Крупные сосуды (аорта, артерии):

D coc > d агр, d coc > d эритр

При этом градиент небольшой, эритроциты собираются в агрегаты в виде монетных столбиков. В этом случае вязкость крови = 0,005 па.с.

2. Мелкие сосуды (мелкие артерин, артериолы):

В них градиент значительно увеличивается и агрегаты распадаются на отдельные эритроциты, тем самым уменьшая вязкость системы, для этих сосудовчем меньше диаметр просвета, тем меньше вязкость крови. В сосудах диаметром около 5 мкм вязкость крови составляет примерно 2/3 вязкости крови в крупных сосудах.

3. Микрососуды (капилляры):

Наблюдается обратный эффект: с уменьшением просвета сосуда вязкость возрастает в 10-100 раз . В живом сосуде эритроциты легко деформируются и проходят, не разрушаясь, через капилляры даже диаметром З мкм. При этом они сильно деформируются, становясь похожими на купол. В результате поверхность соприкосновения эритроцитов со стенкой капилляра увеличивается по сравнению с недеформированным эритроцитом, способствуя обменным процессам.

Если предположить, что в случаях 1 и 2 эритроциты не деформируются, то для качественного описания изменения вязкости системы можно применить формулу (2), в которой можно учесть различие геометрического фактора для системы из агрегатов (К агр) и для системы из отдельных эритроцитов К эр: К агр К эр, обусловливающее различие вязкости крови в крупных и мелких сосудах, то для описания процессов в микрососудах формула (2) не применима, так как в этом случае не выполняются допущения об однородности среды и твердости частиц.

Реологические свойства крови (определяющие ее текучесть) могут существенно меняться в различных участках кровеносного русла, на что оказывают значительное влияние гидродинамические факторы и геометрия сосудистого русла.

Текучесть крови определяется в основном динамической вязкостью крови. Плазма крови обладает большей вязкостью, чем вода (примерно в 1,8 раза), из-за содержания в ней белков, главным образом глобулина и фибриногена. Вязкость цельной крови примерно в 3 раза больше, чем плазмы, и возрастает по мере увеличения количества эритроцитов. При этом в некоторых случаях вязкость крови с меньшим гематокритом может превысить вязкость крови с большим гематокритом, но с меньшим содержанием в ней белков (Din- tenfass L., 1962).

Поток крови неоднороден и состоит из слоев эритроцитов, лейкоцитов, тромбоцитов, белковых молекул, а также молекул воды, электролитов и др. Трение между отдельными слоями различно, что предопределяет различную вязкость крови при изменении ее состава. Кровь характеризуется большей вязкостью при малых скоростях движения, низком давлении, а также в условиях гипотермии. Вязкость крови снижается с уменьшением диаметра сосудов, однако в капиллярах она возрастает. Тем не менее эритроцит деформируется и в физиологических условиях легко проходит через капилляр, даже если его диаметр превышает диаметр капилляра. При этом, действуя как поршень, эритроцит способствует обновлению жидкости и других диффундирующих веществ, находящихся вдоль стенок капилляров. Вязкость в капиллярах возрастает при прохождении по ним как гранулоцитов, жесткость и диаметр которых больше, чем у эритроцитов (Adel R.

Et al., 1970), так и более ригидных и вязких макрофагов (Roser В., Din- tenfass L., 1966).

При снижении скорости кровотока в системе микроциркуляции на уровне венул и мелких вен происходит образование эрит-

I И M III I . 11 111 Мл.1 ІОН l|поверхностных контакти) и иоарагта ние вязкости крови. В физиологических условиях агрегаты легко распадаются при увеличении скорости кровотока. Снижение скорости кровотока в системе микроциркуляции при шоке более выражено, продолжительно и образование эритроцитарных агрегатов приобретает генерализованный характер, чему способствует также изменение свойств эритроцитов (объема, формы, внутренней среды, метаболизма) и окружающей их среды (Селезнев С. А., Вашетина С. М., Мазуркевич Г. С., 1976). Агрегация эритроцитов может способствовать развитию диссеминированного внутрисосудистого свертывания крови, но может являться и следствием его.

Нарушения реологических свойств крови у пострадавших с шоком (травматическим, геморрагическим, септическим и кар- диогенным) характеризуются фазностью развития: первоначальное увеличение вязкости крови по мере развития шока сменяется ее снижением. Выраженное уменьшение вязкости крови свидетельствует о глубоких и стойких нарушениях в микроциркуля- торном русле (стаз и секвестрация крови, развитие плазмотока) и наиболее характерно для терминальных состояний, рефрактерных к реанимационным мероприятиям (Радзивил Г. Г., Минс- кер Г. Д., 1985).

Еще по теме ПОКАЗАТЕЛИ, ХАРАКТЕРИЗУЮЩИЕ РЕОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КРОВИ:

  1. ИЗМЕНЕНИЯ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ КРОВИ И НЕКОТОРЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ОБМЕНА ВЕЩЕСТВ ПРИ АНАФИЛАКСИИ
  2. ОРГАНИЗАЦИЯ ПОМОЩИ НОВОРОЖДЕННЫМ В РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ. Показатели, характеризующие работу неонатологической службы
  3. Текущие изменения морфологического и биохимического состава крови. Референтные величины (показатели нормы) морфологического и биохимического состава крови (табл. 7.5-7.12)
  4. Особенности показателей периферической крови у недоношенных детей
  5. ГЛАВА2 Возрастные особенности показателей периферическом крови у здоровых детей
  6. Показатели текущего и срочного функционального состояния сердечнососудистой системы. Базовые гемодинамические показатели

Происходящие при воспалительных процессах в легких изменения на клеточном и субклеточном уровнях оказывают существенное влияние на реологические свойства крови, а через нарушенный обмен биологически активных веществ (БАВ) и гормонов - на регуляцию местного и системного кровотока. Как известно, состояние микроциркуляторной системы в значительной степени определяется ее внутрисосудистым звеном, изучаемым гемореологией. Такие проявления гемореологических свойств крови, как вязкость плазмы и цельной крови, закономерности текучести и деформации составляющих ее плазменных и клеточных компонентов, процесс свертывания крови - все это способно четко реагировать на многие патологические процессы в организме, в том числе на процесс воспаления.

Развитие воспалительного процесса в легочной ткани сопровождается изменением реологических свойств крови, усилением агрегации эритроцитов, приводящих к расстройствам микроциркуляции, возникновению стазов и микротромбообразованию. Отмечена положительная корреляционная связь изменений реологических свойств крови с выраженностью воспалительного процесса и степенью интоксикационного синдрома.

Оценивая состояние вязкости крови у больных с различными формами ХНЗЛ, большинство исследователей находили ее увеличенной. В ряде случаев в ответ на артериальную гипоксемию у больных ХНЗЛ возникает полицитемия с повышением гематокрита до 70%, что значительно повышает вязкость крови, давая возможность некоторым исследователям относить этот фактор к числу увеличивающих легочно-сосудистое сопротивление и нагрузку на правые отделы сердца. Сочетание этих изменений при ХНЗЛ, особенно при обострении заболевания, вызывает ухудшение свойств текучести крови и развитие патологического синдрома повышенной вязкости. Вместе с тем, повышенная вязкость крови у этих больных может наблюдаться при нормальном гематокрите и вязкости плазмы.

Особое значение для реологического состояния крови имеют агрегационные свойства эритроцитов. Практически во всех работах, в которых изучался этот показатель у больных ХНЗЛ, указывается на повышенную способность к агрегации эритроцитов. Причем часто набладалась тесная связь между увеличением вязкости крови и способностью эритроцитов к агрегации. В процессе воспаления у больных ХНЗЛ в кровяном русле резко увеличивается количество грубодисперстных положительно заряженных белков (фибриногена, С-реактивного белка, глобулинов), что в сочетании с уменьшением числа отрицательно заряженных альбуминов обусловливает изменение гемоэлектрического статуса крови. Адсорбируясь на эритроцитарной мембране, положительно заряженные частицы вызывают снижение ее отрицательного заряда и суспензионной стабильности крови.

На агрегацию эритроцитов оказывают влияние иммуноглобулины всех классов, иммунные комплексы и компоненты комплемента, что может играть существенную роль у больных бронхиальной астмой (БА).

Эритроциты определяют реологию крови и еще одним своим свойством - деформируемостью, т.е. способностью претерпевать значительные изменения формы при взаимодействии друг с другом и с просветом капилляров. Снижение деформируемости эритроцитов вместе с их агрегацией способно приводить к блокированию отдельных участков в системе микроциркуляции. Считается, что эта способность эритроцитов зависит от эластичности мембраны, внутренней вязкости содержимого клеток, отношения поверхности клеток к их объему.

У больных ХНЗЛ, в том числе при БА, почти все исследователи находили снижение способности эритроцитов к деформации. В качестве причин усиления жесткости мембран эритроцитов считаются гипоксия, ацидоз и полиглобулия. При развитии хронического воспалительного бронхолегочного процесса прогрессирует функциональная недостаточность, а затем возникают грубые морфологические изменения эритроцитов, которые проявляются ухудшением их деформационных свойств. Вследствие увеличения жесткости эритроцитов и образования необратимых эритроцитарных агрегатов возрастает "критический" радиус проходимости микрососудов, что способствует резкому нарушению тканевого метаболизма.

Роль агрегации тромбоцитов в гемореологии представляет интерес, прежде всего, в связи с необратимостью ее (в отличие от эритроцитарной) и активным участием в процессе склеивания тромбоцитов целого ряда биологически активных веществ (БАВ), имеющих существенное значение для изменений сосудистого тонуса и формирования бронхоспастического синдрома. Агрегаты тромбоцитов имеют и прямое блокирующее капилляры действие, образуя микротромбы и микроэмболы.

В процессе прогрессирования ХНЗЛ и формирования ХЛС развивается функциональная недостаточность кровяных пластинок , которая характеризуется нарастанием агрегационной и адгезивной способности тромбоцитов на фоне снижения их дезагрегационных свойств. В результате необратимой агрегации и адгезии наступает "вязкий метаморфоз" тромбоцитов, в микрогемоциркуляторное русло выбрасываются различные биологически активные субстраты, что служит пусковым механизмом процесса хронического внутрисосудистого микросвертывания крови, который характеризуется существенным усилением интенсивности формирования фибрина и тромбоцитарных агрегатов. Установлено, что нарушения в системе гемокоагуляции у больных ХНЗЛ может вызывать дополнительные расстройства легочной микроциркуляции вплоть до рецидивирующей тромбоэмболии мелких сосудов легкого.

Т.А. Журавлева выявила четкую зависимость выраженности нарушений микроциркуляции и реологических свойств крови от активного воспалительного процесса при острых пневмониях с развитием гипер-коагуляционного синдрома. Нарушения реологических свойств крови особенно были выражены в фазе бактериальной агрессии и постепенно исчезали по мере ликвидации воспалительного процесса.

При БА активное воспаление приводит к существенным нарушениям реологических свойств крови и, в частности, к повышению ее вязкости. Это реализуется за счет увеличения прочности эритроцитарных и тромбоцитарных агрегатов (что объясняется влиянием высокой концентрации фибриногена и продуктов его деградации на процесс агрегатообразования), увеличения показателя гематокрита, изменения белкового состава плазмы (рост концентрации фибриногена и других крупнодисперсных белков).

Наши исследования больных БА показали, что при этой патологии характерным является снижение реологических свойств крови, которые корригируются под воздействием трентала. При сопоставлении у больных реологических свойств в смешанной венозной (на входе в МКК) и в артериальной крови (на выходе из легких) было установлено, что в процессе циркуляции в легких происходит повышение свойств текучести крови. Больных БА, имеющих сопутствующую системную артериальную гипертензию, отличала пониженная способность легких улучшать свойства деформируемости эритроцитов.

В процессе коррекции реологических нарушений при лечении БА тренталом отмечена высокая степень корреляции между улучшением показателей функции внешнего дыхания и уменьшением диффузных и локальных изменений легочной микроциркуляции, определяемых с помощью перфузионной сцинтиграфии.

Воспалительные повреждения легочной ткани при ХНЗЛ обусловливают нарушения ее метаболических функций, которые не только непосредственно влияют на состояние микрогемодинамики, но и вызывают выраженные изменения гематогистологического обмена. У больных ХНЗЛ выявлена прямая зависимость между повышением проницаемости капиллярно-соединительтканных структур и увеличением концентрации гистамина и серотонина в кровеносном русле. У этих больных отмечаются нарушения метаболизма липидов, глюкокортикоидов, кининов, простагландинов, что приводит к срыву механизмов клеточной и тканевой адаптации, изменению проницаемости микрогемососудов и развитию капиллярно-трофических расстройств. Морфологически эти изменения проявляются периваскулярным отеком, точечными кровоизлияниями и нейродистрофическими процессами с повреждением периваскулярной соединительной ткани и клеток паренхимы легких.

Как справедливо отмечают Л.К. Суркова и Г.В. Егорова, у больных хроническими воспалительными заболеваниями органов дыхания нарушение гемодинамического и метаболического гомеостаза в результате значительного иммунокомплексного повреждения сосудов микроциркуляторного русла легких отрицательно сказывается на общей динамике тканевой воспалительной реакции и является одним из механизмов хронизации и прогрессирования патологического процесса.

Таким образом, существование тесных взаимосвязей между микроциркуляторным кровотоком в тканях и метаболизмом этих тканей, а также характер этих изменений при воспалении у больных ХНЗЛ, свидетельствуют о том, что не только воспалительный процесс в легких вызывает изменения микрососудистого кровотока, но и, со своей стороны, нарушение микроциркуляции приводит к усугублению течения воспалительного процесса, т.е. возникает замкнутый порочный круг.