Значение кислородтранспортной функции крови для оксигенации ткани при патологии системы кровообращения

Определяющее значение в формировании кислородтранспортной функции крови принадлежит гемоглобину, благодаря которому содержание кислорода в крови становится значительно выше и сопоставимо с его величиной в атмосферном воздухе. Гемоглобин является временным транспортным депо для кислорода и в этом качестве обладает рядом свойств, обеспечивающих как процесс интенсивного образования оксигемоглобина, так и своевременной отдачи Ог [Иржак Л.И., 1975; Рябов Г.А., 1988]. Изменения СГК отражают необходимость организма приспосабливаться к постоянно меняющимся потребностям тканей в кислороде, а также степень развивающейся гипоксии и выраженность реакции адаптации к ней. Графическая зависимость образования оксигемоглобина от рО> в крови носит Б-образный характер и получила название кривой диссоциации оксигемоглобина (КДО). Процесс присоединения кислорода к гемоглобину является ступенчатым: присоединение молекулы кислорода к одному гему приводит к изменению его структуры, что обусловливает нелинейную зависимость его насыщения кислородом от /Ю2, достаточно высокое содержание кислорода в крови даже при значительном снижении pu2 [Рябов Г.А., 1988; Mosquita R. et al., 2002; Clause D. et al., 2008].

Традиционно полагают, что сдвиг КДО вправо повышает отдачу кровыо кислорода тканям. Увеличение показателя СГК р50 на 1 мм рт. ст. повышает артериовенозную разницу р02 на 3,2 мм рт. ст., что увеличивает оксигенацию тканей, а сердечный выброс при этой неизменной доставке О2 снижается на 5,8 % на единицу изменения р50 [Samaja М. et al., 2003]. Синтетический аллостерический модификатор гемоглобина эфапроксирал, сдвигающий КДО вправо, улучшает восстановление механической и метаболической функции миокарда после операций у собак с гипотерми- ческим экстракорпоральным кровообращением [Kilgore K.S. et al., 1999]. Сдвиг КДО вправо оказывает защитное действие на миокард после ишемии (на уровень макроэргических фосфатов, механическую функцию) в условиях низкого кровотока [Woods J.A. et al., 1998]. Уменьшение СГК при введении синтетических модификаторов кислородсвязывающих свойств крови улучшает способность выполнять физические нагрузки у мышей с хронической сердечной недостаточностью (ХСП) [Watanabe Т. et al., 2008].

В формировании кислородтранспортной функции крови при СД важная роль отводится 2,3-дифосфоглицерату, повышение уровня которого при декомпенсации углеводного обмена, в отличие от субкомпенсации, не является адекватным, что сопровождается повышенным СГК, играющим важную роль в патогенезе СД и тяжести возникающих осложнений [Тишковский С.В., 2001].

Однако снижение СГК не всегда сопровождается явным эффектом по улучшению оксигенации тканей. Сдвиг КДО вправо (р50 возрастал с 36,6 ± 0,3 до 48,3 ± 0,6 мм рт. ст.) не приводит к существенному улучшению тканевого метаболизма в условиях глубокой анемии [Eichelbronner О. et al., 2002]. В то же время его использование при гипотермической кардиоплегии улучшает восстановление механической и метаболической функций миокарда, снижает проявление оксилительного стресса [Kilgore K.S. et al.,

  • 1999]. Пребывание добровольцев в условиях, подобных Эвересту 02 ~ 282 мм рт. ст.), в течение 42 суток увеличивало значение р50ста„д с 28,2 до 33,1 мм рт. ст., что приводило к уменьшению 502 в артериальной и венозной крови на 8,4 и 17,4 % соответственно, но приводило к росту экстракции 02 на 7,9 % [Wagner P.D. et al.,
  • 2007].

Значение сдвига КДО влево для оксигенации тканей окончательно не выяснено, несмотря на большое число исследований, посвященных этой проблеме [Гацура С.В., Гацура В.В., 2005; Samaja М. et al., 2003]. Повышение СГК ухудшает десатурацию крови в тканях. В то же время имеются данные о том, что сдвиг КДО влево может иметь благоприятный эффект для организма.

Смещение КДО влево при выраженной гипоксической гипоксии улучшает транспорт кислорода в ткани организма. Выявлен определенный физиологический диапазон, в рамках которого СГК играет адаптационную антиоксидантную роль при острой ишемии головного мозга. Границы последнего зависят от индивидуальной резистентности. Выход за верхнюю границу этого диапазона является одним из патогенетических факторов развития осложнений после перенесенного эмоционального или другого стресса, ведущих к летальности от ишемии мозга [Конорова И.Л. и др., 2007]. Показана эффективность основанных на гемоглобине носителей кислорода со сниженным р50 (повышенным сродством к 02) как средств направленной доставки 02 в ишемизированную ткань, что дает основание для разработки и оптимизации носителей 02, и предполагает возможное использование гемоглобина для коррекций различных гипоксий [Sakai H. et al., 2005]. В условиях целостного организма направленность сдвига КДО находится в тесной взаимосвязи с другими компонентами системы транспорта кислорода. Недостаточность этих компенсаторных реакций может привести к возникновению гипоксии. Изменение работы сердечно-сосудистого аппарата в ответ на повышение или снижение системы транспорта кислорода является результатом реализации межфункциональных взаимоотношений, направленных на достижение полезного приспособительного результата системы транспорта кислорода, которым является его количество, адекватное потребностям энергообмена [Борисюк М.В., 1984].

При патологии сердечно-сосудистой системы отмечаются определенные изменения кислородтранспортной функции крови, отражающие ее вовлеченность в развитие гипоксии, нарушений кислородного обеспечения организма. Следует отметить, что под влиянием такого метода реабилитации, как периодическая барокамерная гипоксия, у пациентов с ИМ существенно снижается частота проявления симптомов заболевания и сто последствий, повышается устойчивость к физическим нагрузкам [Московцева II.И., Столбова М.В., 2012]. У пациентов с ИБС и с недостаточностью кровообращения наблюдается снижение способности гемоглобина отдавать кислород и связывать его, что может вносить свой вклад в патогенез данной патологии, дополнительно уменьшая снабжение тканей 02 вследствие ухудшения его отдачи [Юсипович А.И. и др., 2013].

Известно, что в норме необходимая доставка кислорода к сердцу достигается за счет вазодилатации, а при органическом или функциональном сужении сосудов основную, хотя и ограниченную роль компенсации недостатка кислорода играет его содержание в артериальной крови и способность гемоглобина отдавать кислород, т.е. его диссоциационная способность [Добродей М.А. и др., 1996]. Комплексная терапия с применением периндоприл-МИК в средней суточной дозе 6 мг, аспирина 75 мг, аторвастатина 10 мг, селенобела 0,4 мг и аскорбиновой кислоты 100 мг в сутки в течение трех месяцев у пациентов пожилого возраста снижает гипоксию в тканях путем сдвига КДО вправо, приводит к улучшению поступления 02 в ткани, о чем свидетельствует увеличение р50реал, рО> и уменьшение рСО>, а добавление бисопролола в средней суточной дозе 7,5 мг у пожилых пациентов и среднего возраста приводит к более быстрой нормализации кислородтранспортной функции крови и компенсации гипоксии в организме, о чем свидетельствует меньшее увеличение показателя р50реал [Володько Ю.С., Пыроч- кин В.М., 2011]. Основные параметры кислородтранспортной функции крови были ухудшены при фибрилляции предсердий, но после проведенной терапии наблюдалось ее улучшение, более выраженное при иерсистирующей форме [Дешко М.С. и др., 2011].

Степень выраженности сдвига КДО у пациентов с ССП зависит от тяжести заболевания и сопутствующих факторов риска, а снижение адаптивных изменений кислородсвязывающих свойств гемоглобина по мере нарастания степени тяжести, факторов риска указывает, что гипоксические изменения при этой патологии зависят также от потери функциональной лабильности СГК, возможно, из-за нарушения метаболической регуляции его свойств, о чем свидетельствует характер изменения концентрации 2,3-ди- фосфоглицерата [Добродей М.А. и др., 1996]. У пациентов с впервые выявленным СД с длительностью заболевания более 10 лет при данной патологии 1-го типа и у пациентов СД 2-го типа, болеющих более 8 лет, отмечается повышение СГК при реальных условиях циркуляции крови, отражающее смещение КДО влево [Тишковский С.В., 2001]. В течение первых десяти суток от начала развития ИМ наблюдается уменьшение показателя р50 и ухудшение деформируемости эритроцитов, а затем их увеличение к 20-21-м суткам в процессе комплексного восстановительного лечения, включавшего физическую реабилитацию, убихинон, рибоксин, а-токофсрол [Котова С.А., 2000]. У пациентов с прогрессирующей стенокардией напряжения, постинфарктным кардиосклерозом, АГ II степени установлено снижение р50, pu2, pH, ABE, SBE и повышение рС02, ТС02 по сравнению с аналогичными показателями у пациентов с CCII [Курбат О.II., Лис М.А., 2012]. Следует отметить, что у пациентов с ИБС, осложненной ХСН, имеет место снижение р02, 502 и содержания 02, а в результате комбинированной терапии с применением внутривенного лазерного облучения крови наряду со стандартным медикаментозным лечением происходит улучшение ее кислородтранспортной функции [Белюк II.С. и др., 2012].

СГК является не только важным механизмом формирования адекватного потока кислорода в ткани и обеспечения их потребности в нем, по и механизмом, определяющим эффективность функционирования антиоксидантной системы (АС), а в конечном итоге — всей организации поддержания прооксидантно-антиокси- дантного равновесия в организме [Зинчук В.В., 2003]. В организме в условиях гипоксии доставка 02 в ткани осуществляется путем изменения тонких механизмов регуляции СГК, даже малые сдвиги которого способны существенно увеличить артериовенозную разницу по 02 и оптимизировать его транспорт в ткани, поддерживая относительно низкую нагрузку на гемодинамику [Samaja М. et al.,

2003]. СГК в значительной степени определяет перенос 02 на уровне капилляра, что подтверждается соответствующими расчетами на математической модели при разных условиях [Brighenti С. et al., 2003]. Уменьшение CFK является важным фактором компенсации кислородной недостаточности при различных патологических состояниях, а также лежит в основе процессов адаптации к гипоксии. По-видимому, увеличение р50 выше физиологических значений благоприятствует оптимальному транспорту кислорода к тканям преимущественно в условиях нормоксии или умеренной гипоксии [Samaja М. et al., 2003]. Сдвиг КДО вправо при снижении рОг в крови можно расценивать как попытку организма компенсировать кислородную недостаточность, но в условиях окислительного стресса, когда нарушена утилизация кислорода тканями и значительная его часть используется в оксигеназных реакциях, ведущих к образованию активных форм кислорода, что приводит к активации процессов свободнорадикального окисления [Гацура С.В., Гацура В.В., 2005; Браже FLA. и др., 2011]. В то же время сдвиг КДО влево, обладая антиоксидантным эффектом в условиях нарушенной утилизации кислорода тканями, может иметь благоприятное значение [Зинчук В.В., 20091.

Рассматривая проблему фармакологической регуляции деоксигенации оксигемоглобина, необходимо подчеркнуть важность дальнейшего исследования средств коррекции кислородной недостаточности и целесообразность комплексного воздействия на основные звенья транспорта кислорода к ишемизированному миокарду, при этом ведущим аспектом данной проблемы является изыскание стимуляторов деоксигенации крови различного механизма действия, которые могли бы существенно повысить лечебный эффект про- тивоишемических средств [Белюк II.С. и др., 2012; Конорова И.Л. и др., 2007]. Наиболее перспективным и интенсивно разрабатываемым направлением поиска средств обеспечения миокарда кислородом является исследование возможности повышения диссоциации оксигемоглобина и активации его транспорта в ткани [Гацура С.В., Гацура В.В., 2005]. Среди широкой области адаптаций, проявляющихся на молекулярном, клеточном и системном уровнях физиологической организации, имеют значение кислород- связывающие свойства крови, которые могут критическим образом управлять адаптационным процессом при специфических условиях среды [Weber R.E., Fago А., 2004]. Клинический потенциал снижения СГК за счет целенаправленного использования фармакологических средств или получения генмодифицированного гемоглобина с высоким р50 трудно переоценить [Гацура С.В., Гацу- ра В.В., 2005].

Таким образом, анализ литературы свидетельствует о том, что оценка СГК и механизмов его регуляции указывает на актуальность данной проблемы, неоднозначность во взглядах на ее трактовку и обусловливает необходимость ее дальнейшего более глубокого исследования, поиска средств коррекции гипоксических состояний при МС.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >