Научный журнал

Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований

ISSN 1996-3955

ИФ РИНЦ = 0,593

• Авторы
• Резюме
• Файлы
• Ключевые слова
• Литература

Кручинина М.В. 1 Абдуллаева П.А. 1 Громов А.А. 1 Баум В.А. 1 Генералов В.М. 2 Генералов К.В. 2 Кручинин В.Н. 3 Рыхлицкий С.В. 3

---

1 Научно-исследовательский институт терапии и профилактической медицины – филиал ФГБНУ «Федеральный исследовательский центр институт цитологии и генетики» Сибирского отделения Российской академии наук

2 ФБУН Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии «Вектор» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека

3 ФГБУН «Институт физики полупроводников им. А.В. Ржанова» Сибирского отделения Российской академии наук

Представлены возможности оценки степени тяжести гемореологических нарушений у больных с артериальной гипертензией (АГ), основанной на исследовании параметров гемостаза, клеток красной крови с использованием диэлектрофореза. У пациентов с АГ увеличение риска венозных тромбоэмболических осложнений ассоциировано с ускорением лейкоцитарно-тромбоцитарной агрегации, повышением уровня фибриногена и снижением активности XIIа-зависимого фибринолиза, что создает предпосылки для реологических нарушений. Наиболее точное прогнозирование результата по степени тяжести гемореологических нарушений (дифференцировка умеренных и выраженных нарушений от легких) обеспечивается такими показателями электрических и вязкоупругих параметров эритроцитов (Er), как поляризуемость на высокой частоте 106 Гц (AUC = 0,750), скорость движения к электродам (AUC = 0,746), уровень деформации при 5х105 Гц (AUC = 0,733), электрическая проводимость (AUC = 0,730), показатель вязкости (обобщенный, AUC = 0,729), индекс эритроцитарной агрегации (AUC = 0,716), градации по степени деформации на всех частотах (AUC 0,716), показатель жесткости (обобщенный, AUC = 0,714), деформации амплитуда при 106 Гц (AUC = 0,711), емкость клеток (AUC 0,693). Показатель специфичности для различных показателей эритроцитов составляет 75,4–99,3 %, чувствительности – 84,1–98,6 %.

Статья в формате PDF

699 KB

артериальная гипертензия

гемореологические нарушения

электрические

вязкоупругие параметры эритроцитов

гемостаз

лейкоцитарно-тромбоцитарная агрегация

гемолизат-агрегационный тест

риск тромбозов

1. Жуков А.Г., Михайлова Е.В., Муратов С.В., Карпенко В.Я. Особенности гемодинамических, реологических и биоэнергетических показателей у метеочувствительных больных с артериальной гипертензией // Вестник РУДН. Серия: медицина. – 2017. – Т. 21, № 4. – С. 425–431.

2. Plotnikov M.B., Aliev O.I., Nosarev A.V., Shamanaev A.Y., Sidekhmenova A.V., Anfinogenova Y., Anishchenko A.M., Pushkina E.V. Relationship between arterial blood pressure and blood viscosity in spontaneously hypertensive rats treated with pentoxifylline // Biorheology. – 2016. – V. 53. –

No. 2. – P. 93–107.

3. Чазова И.Е., Ратова Л.Г., Бойцов С.А., Небиеридзе Д.В. Диагностика и лечение артериальной гипертензии (Рекомендации Российского медицинского общества по артериальной гипертонии и Всероссийского научного общества кардиологов) // Системные гипертензии. – 2010. – № 3. – С. 5–27.

4. Detterich J.A. Simple chronic transfusion therapy, a crucial therapeutic option for sickle cell disease, improves but does not normalize blood rheology: What should be our goals for transfusion therapy? // Clin. Hemorheol. Microcirc. – 2018. –

V. 68. – No. 2–3. – P. 173–186.

5. Podzolkov V.I., Bragina A.E., Osadchiy K.K. A fixed-dose lisinopril + amlodipine + rosuvastatin combination: prospects for its use in patients with hypertension and concomitant dyslipidemia // Ter. Arkh. – 2017. – V. 89. – No. 12. – P. 133–140.

6. Шилов А.М., Князева С.А., Дулаева М.С. Кардиоселективные ?-адреноблокаторы (бисопролол) при лечении ХСН в практике врача первичного звена здравоохранения // РМЖ. – 2015. – № 10. – С. 565.

7. Ovchan H.O., Khomenko V.M., Andrushko I.I., Ostapchuk O.I., Kyrychenko L.M. Experience and comparison of antihypertensive effect of ace inhibitor spirapril and calcium antagonist amlodipinein standard and chronotherapeutic prescription mode // Wiad. Lek. – 2017. – V. 70. – No. 4. – P. 721–724.

8. Carpini J.A. Thrombotic risk assessment: A hybrid approach [Электронный ресурс]. URL: http://www.venousdisease.com/Publications/J.A.Caprini Hybrid Approach 3-10-05.pdf (дата обращения: 08.06.2018).

9. Савельев В.С., Чазов Е.И., Гусев Е.И., Кириенко А.И. Российские клинические рекомендации по диагностике, лечению и профилактике венозных тромбоэмболических осложнений // Флебология. – 2010. – № 2. – С. 37.

10. Генералов В.М., Кручинина М.В., Дурыманов А.Г., Медведев А.А., Сафатов А.С., Сергеев А.Н., Буряк Г.А., Курилович С.А., Громов А.А. Диэлектрофорез в диагностике инфекционных и неинфекционных заболеваний. – Новосибирск: Изд-во «ЦЭРИС». – 2011. – 172 с.

11. Клиническая лабораторная аналитика. Том III. Частные аналитические технологии в клинической лаборатории / Под ред. В.В. Меньшикова. – М.: Лабпресс, 2000. – 384 с.

12. Кузник Б.И. Клеточные и молекулярные механизмы регуляции системы гемостаза в норме и патологии. – Чита: Экспресс-издательство, 2010. – 828 с.

13. Кручинина М.В., Громов А.А., Генералов В.М. Лабораторный контроль первичного гемостаза: учеб.-метод. пособие. – Новосибирск: ООО «Гросс-Мастер», 2017. – 149 с.

14. Litvinov R.I., Weisel J.W. Role of red blood cells in haemostasis and thrombosis // ISBT Sci Ser. – 2017. – Vol. 12, No 1. – P. 176–183.

Артериальная гипертензия (АГ) встречается у 20–30 % взрослого населения, являясь очень распространённой кардио-васкулярной патологией, особенно у лиц старше 65 лет, достигая при этом 50–65 %. Будучи основной причиной сердечно-сосудистых расстройств, АГ в значительной степени обусловливают структуру общей заболеваемости и смертности населения.

Доказано участие многих факторов в механизме увеличения артериального давления (АД) и развития АГ [1–3], в том числе увеличение общего периферического сопротивления, вызванное как гипертонусом микрососудов, так и вязкостным сопротивлением потока крови [2, 4]. Известны нарушения гемореологии у больных с длительным стажем АГ, которые проявлялись в увеличении вязкости крови, нарастании агрегации клеток красной крови и снижении их способности к деформации [2, 4]. К настоящему времени достоверно не установлено, какой из гемореологических факторов – вязкость плазмы, содержание эритроцитов, их агрегация, деформируемость – следует считать основным в изменении параметров вязкости крови. Проведенные исследования демонстрировали влияние современных антигипертензивных средств на реологические характеристики крови больных АГ: положительный эффект антагонистов кальция [4], бета-адреноблокаторов [5, 6], ингибиторов ангиотензинпревращающего фермента [7].

Представляет интерес вопрос о возможной ассоциации нарушений гемореологии с факторами, влияющими на сердечно-сосудистый риск. В настоящее время наиболее адекватной моделью прогнозирования вероятности появления и развития тромбоза является шкала, предложенная Йозефом Каприни (Joseph Caprini) [8]. Она доказана ретроспективными регистровыми исследованиями более чем на 16 тысяч больных сосудистого, урологического, общехирургического, оториноларингологического профилей. В данных работах выявлена четкая ассоциация между количеством баллов и частотой выявления венозных тромбозов.

Для проверки гипотезы о связи повышения АД и реологических механизмов весьма актуально изучение динамики нарушений гемореологии у пациентов с АГ на фоне эффективного снижения АД.

Цель работы: исследовать возможность оценки степени тяжести гемореологических нарушений у лиц, страдающих артериальной гипертензией с использованием параметров гемостаза, электрических и вязкоупругих показателей эритроцитов.

Материалы и методы исследования

В условиях клинико-диагностического отделения НИИТПМ – филиала ИЦиГа СО РАН обследованы лица в количестве 203 (25–70 лет, (средний возраст 57,4 ± 0,8 лет, женщины (134) и мужчины (69)). Обследуемые, в зависимости от степени заболевания, представлены 2-мя группами.

Группа сравнения (1 группа) включала 47 больных мужчин (12) и женщин (35) (50,2 ± 1,9 лет), не имеющих артериальной гипертонии, они госпитализированы вследствие иных причин. Условиями включения в группу контроля – артериальное давление (плечевая артерия) ниже 140/90 мм рт. ст. при отсутствии кардиоваскулярной патологии и других заболеваний, оказывающих негативное влияние на сердце и сосуды.

Вторую группу составили 156 пациентов с артериальной гипертонией (АГ, стадии I–II, 59,4 ± 0,8 лет), мужчины (57) и женщины (99) со средней продолжительностью АГ 10,2 ± 2,6 года. Установление диагноза произведено в соответствии с Российскими рекомендациями ВНОК 2010 г. (четвертый пересмотр) [9] на основании комплекса исследований, включая клиническое, биохимическое, инструментальное, ультрасонографическое. Критерии включения: 1. Мужчины и женщины 25–70 лет с АГ I–II стадии. 2. Подписание документа об участии в исследовании (информированное согласие). Исключающими факторами выбраны: 1. Не соответствие возраста (менее 25 или более 70 лет). 2. Верификация декомпенсации кардиоваскулярной, пищеварительной, дыхательной систем, осложнений данных патологий. 3. Отсутствие подписанного документа (информированное согласие).

Всем обследуемым при поступлении была проведена оценка индивидуального риска развития венозных тромбоэмболических осложнений (ВТЭО) по J. Caprini с поправкой на то, что пациенты являются больными терапевтического профиля (табл. 1). В зависимости от риска развития тромбозов были сформированы три подгруппы пациентов – с низким риском (по шкале Caprini количество баллов < или = единице – n = 69), с умеренным риском (число баллов в тесте на ВТЭО равно 2 – n = 85) и с высоким риском (количество баллов в тесте на риск развития ВТЭО более 3 – n = 49). При проведении теста выявлено, что пациенты группы сравнения имели низкий риск развития ВТЭО (количество баллов не превышало 0–1).

Выполнение обследования одобрено заседанием Комитета биомедицинской этики НИИТПМ от 15.01.2017).

Пациентам проведено комплексное клинико-инструментальное обследование. Среди параметров системы гемостаза исследованы гемолизат-агрегационный тест, лейкоцитарно-тромбоцитарная агрегация, определены уровни протромбинового индекса, фибриногена, РКФМ-растворимых комплексов мономеров фибрина и других показателей стандартными методами.

Для исследования электрических, вязкоупругих характеристик клеток красной крови использовался диэлектрофорез в неоднородном переменном электрическом поле (НПЭП) (взвеси эритроцитов получены из цельной венозной крови). Методика приготовления проб и проведения исследований подробно представлена в монографии [10]. Комплекс специальных программ CELLFIND использован для модельного расчета данных. Отклонение в воспроизводимости составило 7–12 %.

Программа SPSS ver. 17 использована для статистической обработки полученных результатов. Количественно распределение признаков проводилось по методу Колмогорова – Смирнова. Если распределение соответствовало нормальному закону, определялось М – среднее значение и m – стандартная ошибка среднего с оценкой достоверности различия параметров по критериям Стьюдента, Пирсона. При отклонении от нормального распределения значимость различий определяли с помощью критериев непараметрических – хи-квадрат, Манна – Уитни (U-критерий), Колмогорова – Смирнова. Величина нулевой гипотезы (p, ее критический уровень значимости) выбирался 0,05. ROC-анализ с построением характеристических кривых использовался в оценке степени значимости параметров эритроцитов, гемостаза и для диагностики гемореологических нарушений и оценки риска их развития у пациентов с артериальной гипертонией.

Результаты исследования и их обсуждение

Параметры гемостаза у пациентов с АГ с различным риском ВТЭО

Среди пациентов с АГ с умеренной и выраженной тяжестью гемореологических нарушений (риском развития ВТЭО) преобладали лица с проявлениями метаболического синдрома, ассоциированного с признаками диффузных заболеваний печени, нарушениями обмена пуринов, функции почек, признаками воспалительного процесса различной активности; большая часть пациентов имела факторы, предрасполагающие к развитию ВТЭО.

Группы обследуемых с различным риском развития ВТЭО проанализированы по основным параметрам гемостаза (табл. 2).

Анализ обследуемых групп (пациентов с АГ и группы сравнения), отличных по риску развития ВТЭО, показал их сопоставимость по полу и возрасту. При исследовании параметров общего анализа крови у пациентов различных подгрупп отмечено увеличение количества эритроцитов по мере нарастания риска ВТЭО (с достоверным отличием между группами с низким и высоким риском) при одновременном снижении среднего содержания гемоглобина в эритроците, величины цветового показателя (ЦП), среднего корпускулярного объема эритроцитов и уменьшении относительной ширины распределения эритроцитов по объему (р = 0,001–0,025). Длительность кровотечения у лиц с высоким риском ВТЭО оказалась несколько короче, хотя уровня достоверности данные показатели не достигали. Уровень тромбоцитов был достоверно ниже в группе умеренного риска ВТЭО по сравнению с низким (р = 0,049), что, вероятно, связано с повышенным потреблением клеток в условиях активации клеточного гемостаза (количество тромбоцитов находилось в пределах референтных границ).

Исследование показателей гемостаза выявило ускорение лейкоцитарно-тромбоцитарной агрегации в подгруппах по мере нарастания риска ВТЭО, в группах с низким и высоким риском, с низким и умеренным риском эти различия достоверны (р = 0,02–0,05). Лейкоцитарно-тромбоцитарная агрегация является отражением суммарного ответа клеток крови, ускорение ее подтверждает наличие клинически значимого риска развития ВТЭО [11]. Достоверные отличия в группах с низким и высоким риском также выявлены в увеличении уровня фибриногена и замедлении Хагеман-зависимого фибринолиза (р = 0,048, 0,05).

Большинство показателей гемостаза демонстрировали тенденции к активации, но достоверных различий в подгруппах не достигали: агрегация тромбоцитов, длительность кровотечения, свертывающая активность по внешнему и внутреннему механизму свертывания, активность антитромбина III, в том числе уровень растворимого комплекса фибрин-мономера, являющийся непосредственным показателем тромбообразования [12, 13]. Уровень волчаночного антикоагулянта оказался достоверно выше в подгруппе высокого риска ВТЭО по сравнению с низким (р < 0,05).

Таким образом, показатели гемостаза отражали тенденцию к активации, но достоверные различия отмечены лишь в активности лейкоцитарно-тромбоцитарной агрегации, показателях фибриногена, XIIа-зависимого фибринолиза и волчаночного антикоагулянта, что создает предпосылки для развития внутрисосудистых нарушений, но не выявляет определяющих звеньев риска тромбообразования.

Электрические, вязкоупругие параметры эритроцитов у пациентов с артериальной гипертонией с различным риском ВТЭО

Исследование электрических и вязкоупругих параметров эритроцитов в подгруппах позволило выявить различия по степени гемореологических нарушений (табл. 3).

Анализ параметров эритроцитов выявил достоверное повышение сфероцитарных форм при снижении дискоцитарных в подгруппах по мере нарастания риска ВТЭО (p < 0,0001). У пациентов с высоким риском ВТЭО отмечен меньший диаметр клеток с измененной бугристой поверхностью, с более низким поверхностным зарядом (что отражают достоверно сниженные уровень дипольного момента, скорость движения эритроцитов к электродам (p < 0,0001). По мере нарастания риска ВТЭО клетки демонстрировали снижение деформируемости на высоких частотах на фоне увеличения суммарных параметров вязкости и жесткости (p < 0,0001–0,001). Снижение уровня емкости мембран в сочетании с нарастанием электропроводности, смещением положения равновесной частоты в высокочастотный диапазон от подгруппы с низким к группе с высоким риском ВТЭО свидетельствуют о наличии выраженных изменений структуры мембран эритроцитов [10]. Более «жесткие» эритроциты у пациентов с повышенным риском тромбозов отличались достоверно более низкими уровнями поляризуемости клеток, которая отражает их резистентность (p < 0,0001–0,002). Эти клетки оказались более склонны к гемолизу на различных частотах (хотя уровня достоверности различий между группами эти параметры не достигли), образованию агрегатов (p < 0,0001).

Таким образом, в подгруппах пациентов с умеренным и высоким риском ВТЭО отмечено преобладание эритроцитов с низким уровнем деформации, поверхностного заряда, склонных к деструкции и к образованию агрегатов, что создает предпосылки для развития микроциркуляторных нарушений.

Анализ параметров эритроцитов в прогнозировании риска развития ВТЭО, тяжести гемореологических сдвигов у больных с артериальной гипертензией

У пациентов с артериальной гипертонией проанализированы показатели эритроцитов с точки зрения установления степени тяжести гемореологических нарушений с помощью построения ROC кривых, табл. 4, результаты выглядят в соответствии с рисунком.

Анализ выполнен, приняв предположение непараметрическое об определении гипотезы (нулевой): площадь (истинное значение) = 0,5, доверительный интервал (асимптотический) = 95 %.

По результатам, представленным в таблице, видно, что более точно прогноз степени тяжести гемореологических нарушений (различение умеренных и выраженных нарушений от легких) обеспечивается такими показателями электрических и вязкоупругих параметров эритроцитов, как Er поляризуемость при частоте 106 Гц (AUC = 0,750), скорость Er движения к электродам (AUC = 0,746), степень деформации Er при 5х105 Гц (AUC = 0,733), электропроводность Er (AUC = 0,730), Er показатель вязкости (обобщенный) (AUC = 0,729), индекс агрегации Er (AUC = 0,716), градации по степени деформации на всех частотах (AUC = 0,716), показатель жесткости Er (обобщенный) (AUC = 0,714), амплитуда деформации Er при 106 Гц (AUC = 0,711), емкость клеток (AUC = 0,693). При этом показатель специфичности для различных показателей эритроцитов составляет 75,4–99,3 %, а чувствительности – 84,1–98,6 %. Несколько меньше точность определения риска развития ВТЭО по таким параметрам, как диаметр эритроцита (AUC = 0,677), характер поверхности эритроцитов (AUC = 0,618), преобладающая форма эритроцитов (AUC = 0,586), положение равновесной частоты (AUC = 0,543).

Заключение

Использование параметров гемостаза, эритроцитов для оценки степени тяжести гемореологических нарушений у пациентов с артериальной гипертензией позволяет заключить:

– анализ показателей системы гемостаза у пациентов с АГ по мере увеличения риска ВТЭО выявил ускорение лейкоцитарно-тромбоцитарной агрегации, повышение уровня фибриногена и снижение активности XIIа-зависимого фибринолиза, что создает предпосылки для реологических нарушений;

– большая часть электрических и вязкоупругих параметров эритроцитов достоверно отличалась у пациентов с АГ с различной тяжестью гемореологических нарушений;

– наиболее точное прогнозирование результата по степени тяжести гемореологических нарушений (различение умеренных и выраженных нарушений от легких) обеспечено такими показателями эритроцитов, как Er поляризуемость при 106 Гц (AUC = 0,750), Er скорость движения к электродам (AUC = 0,746), Er степень деформируемости при 5х105 Гц (AUC = 0,733), электропроводность Er (AUC = 0,730), Er показатель вязкости (AUC = 0,729), Er индекс агрегации (AUC = 0,716), градации по степени деформации на всех частотах (AUC = 0,716), Er показатель жесткости (AUC = 0,714), Er амплитуда деформации при 106 Гц (AUC = 0,711), емкость клеток (AUC = 0,693) – показатель специфичности для различных показателей эритроцитов составляет 75,4–99,3 %, а чувствительности – 84,1–98,6 %;

– точное дискриминирование степени тяжести реологических нарушений (легкие – умеренные – выраженные) и риска развития ВТЭО (низкий – умеренный – высокий) обеспечивает совокупность показателей амплитуды деформации на высоких частотах, обобщенного показателя вязкости, величины дипольного момента, емкости мембран, электропроводности, скорости движения к электродам и индекса агрегации.

Высоко достоверные сильные связи степени тяжести гемореологических сдвигов с показателями эритроцитов подтверждают значимость данных параметров клеток красной крови в развитии микроциркуляторных нарушений [14].

Работа выполнена в рамках поискового научного исследования «Метод оценки степени тяжести гемореологических нарушений у больных кардиологического профиля», регистрационный номер АААА-А17-117110850039-2 по ГЗ 0324-2017-0060.

Библиографическая ссылка