EFFECT OF HYPERBARIC OXYGENATION ON HEMOSTATIC SYSTEM

Старосельская А.Н.¹, Романовская В.Н.², Жаворонков Л.П.³.

¹Кандидат биологических наук, ²Кандидат биологических наук, ³Доктор медицинских наук, Федеральное Государственное бюджетное учреждение  «Медицинский радиологический научный  центр»  Министерства здравоохранения Российской Федерации, Обнинск, Россия.

ВЛИЯНИЕ ГИПЕРБАРИЧЕСКОЙ ОКСИГЕНАЦИИ НА СИСТЕМУ ГЕМОСТАЗА

Аннотация

Гипербарическая оксигенация находит весьма широкое применение при травматическом, ожоговом шоке, острой окклюзии артериальных стволов и других состояниях. Она усиливает перекисное окисление липидов, может не только повышать активность тромбоцитов, но и снижать ее, так как она оказывает  β-адренолитическое действие (3). Показано, что окислительный стресс воздействует через модифицированные белки и липиды (6) и может вызывать изменения в системе гемостаза.

Целью исследования явилось изучение влияния гипербарической оксигенации на состояние системы гемостаза.

Задачей исследования - выяснение точек приложения действия  оксидантного стресса на различные звенья системы гемостаза.

В опытах на крысах-самцах Вистар массой 230-250 г показано, что гипероксия  в течение трех часов при избыточном давлении до 1,15 ата (однократно) вызывает укорочение тромбинового времени, повышение концентрации фибриногена, снижение фибринолитической активности крови и появление РФМК. Установлено, что  повышение гемостатического потенциала крови обусловлено торможением противосвертывающей системы, поэтому при терапии кислородом необходим контроль за системой гемостаза.

Ключевые слова: гипербарическая оксигенация, гемостатический потенциал, противосвертывающая система, растворимые фибринмономерные комплексы (РФМК).

Staroselskaya A.N.¹, Romanovskaya V.N.², Zhavoronkov L.P.³

¹ Candidate of Biological Sciences, ² Candidate of Biological Sciences, ³ Doctor of Medical  Sciences, Federal State Institution “Medical Radiological Research Center”  of the Ministry of Health of the Russian Federation, Obninsk, Russia

EFFECT OF HYPERBARIC OXYGENATION  ON HEMOSTATIC  SYSTEM

Abstract

Hyperbaric oxygenation is widely used   for reduction of    traumatic and burn shock, acute artery trunk occlusion  and other conditions.  It  enhances lipid peroxidation, and can both enhance and reduce platelets activity  due to its   β –adrenolytic activity (3). Oxidative stress was shown to effect on hemostasis  by means of modified proteins and lipids   (6) and can  induce changes in hemostatic system.

The purposes of the study was to research  effect of hyperbaric  oxygenation on hemostatic system.

The aim of the study  was  to explore  effect of oxidative stress on components of    hemostatic system.

In experiments made on    male Wistar rats with mass of 230-250g it was shown  that  single session of  hyperoxygenation lasted for 3 hours at  an excessive pressure of 1.15 ATA, reduced  thrombin time, increased fibrinogen concentration, reduced blood fibrinolytic activity and caused formation of fibrin monomer  complexes. It was established that enhancement of hemostatic potential of the blood is caused by suppression of anticoagulation system  activity, therefore during oxygenation therapy  hemostatic system should be monitored.

Keywords: hyperbaric oxygenation; hemostatic potential, anticoagulation system,  soluble fibrin monomer complexes.

В работе использовали крыс-самцов Вистар массой 230-250г. Гипербарическую оксигенацию проводили однократно в течение трех часов при помощи баллонов с кислородом, создавая избыточное давление до 1,15 ата. Контролем служили клинически здоровые животные, содержащиеся в стандартных условиях вивария. По окончании воздействия забирали кровь из брюшного отдела аорты, стабилизируя ее 3,8% раствором лимонно-кислого натрия в соотношении 9:1. Крыс наркотизировали тиопенталом натрия (35 мг/кг).

Тесты на протромбиновое, тромбиновое и активированное частично тромбопластиновое время (АЧТВ) выполнялись на турбидиметрическом гемокоагулометре CGL-2110 «SOLAR» (Беларусь) в соответствии с инструкцией фирмы-производителя наборов реагентов (НПО «Ренам»). Концентрацию фибриногена, содержание растворимых фибрин-мономерных комплексов, фибринолитическую активность крови эуглобулиновым методом и АДФ-индуцированную агрегацию тромбоцитов определяли общепринятыми методами, согласно описанию (1). Статистический анализ полученных данных проводили с помощью t-критерия Стьюдента.

Как видно из данных таблицы 1,  при трехчасовом воздействии гипербарической оксигенации нарушений во внешнем и внутреннем пути свертывания крови зафиксировано не было. Вместе с тем, отмечалось повышение концентрации фибриногена, ускорение образования фибрина (тромбиновое время было укорочено)  и появление растворимых фибрин-мономерных комплексов, а также одновременное снижение фибринолитической активности эуглобулиновой фракции плазмы. Такое состояние системы гемостаза может рассматриваться как фактор риска внутрисосудистого свертывания крови и тромбообразования.

Таблица 1 - Показатели системы гемостаза у крыс Вистар  после  3-х часовой гипероксии (M±m)

№ п/п	Исследуемые параметры	контроль	гипероксия
1	Протромбиновое время, с	13,9 ± 0,2	14,0 ± 0,6
2	АЧТВ, с	31,3 ± 0,5	31,6 ± 1,0
3	Тромбиновое время, с	16,9 ± 0,2	15,8 ± 0,2*
4	Концентрация фибриногена, г/л	1,31 ± 0,01	1,7 ± 0,05*
5	Фибринолитическая активность, мин	303 ± 6,1	330 ± 7,1*
6	АДФ – индуцированная агрегация тромбоцитов, %	34,4 ± 0,5	33,7 ± 1,2
7	Фибрин-мономерные комплексы (степень)	3/21 (I)	3/7 (II)** 4/7 (III)**

Примечание:  * -  достоверное различие с интактным контролем по  t- критерию Стьюдента  (Р≤0, 05).

Изменения гемостатического потенциала, возможно, связаны с воздействием кислорода под повышенным давлением на печень, в которой происходит синтез ряда факторов свертывания. Установлено, что кислород под повышенным давлением увеличивает скорость ферментативных реакций, принимающих участие в синтезе К-зависимых факторов свертывания крови в печени, наблюдается усиленное образование фибриногена и других коагуляционных факторов (2). Повышенный уровень фибриногена создает условия для увеличения вязкости крови. Возникающий в результате дисбаланс между активацией свертывания и ослаблением фибринолиза может приводить к тому, что образовавшийся фибрин нарушает микроциркуляцию.

 Наряду с липопротеидами фибриноген крови подвержен свободнорадикальному окислению и является наиболее окисляемым белком плазмы крови. Окисленный фибриноген способен удерживать во взвешенном состоянии комплексы тромбоцитов с лейкоцитами (6, 4). Подобное явление может приводить к широкому распространению таких комплексов по кровеносной системе, повышая риск окклюзии кровеносных сосудов.

Из литературных данных известно, что встраивание свободных радикалов в процесс фибринообразования осуществляется по двум путям: через активацию синтеза тканевого фактора в эндотелиальных клетках и посредством прямой блокады ингибитора внешнего пути свертывания крови (7).

В ряде случаев сдвиги в системе свертывания крови в сторону гиперкоагуляции и развития тромбофилического состояния обусловлены относительной слабостью антикоагуляционного звена вследствие повышенного уровня факторов свертывания крови. Известно, что уровень прокоагулянтов в периферической крови в 5-10 раз превышает их минимальное количество, необходимое для нормального процесса гемокоагуляции. Особо важная роль в этом отношении принадлежит повышению уровня факторов: I(фибриногена), YII и YIII (5).

Таким образом, дизрегуляция системы гемостаза, наблюдаемая нами при воздействии гипербарической оксигенации, связана с относительно большей уязвимостью антикоагуляционного звена по сравнению с коагуляционным звеном системы свертывания крови. Можно считать, что повышение гемостатического потенциала под влиянием гипербарической оксигенации обусловлено угнетением активности противосвертывающей системы. Поэтому при терапии кислородом под давлением необходимо проводить динамическое наблюдение за свертывающей системой крови.