Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Дыхательная функция крови новорожденных детей с признаками внутриутробной гипоксии

ВАК РФ 03.03.01, Физиология

Автореферат диссертации по теме "Дыхательная функция крови новорожденных детей с признаками внутриутробной гипоксии"

На правах рукописи

ЖАДОВА Ольга Пвановна

ДЫХАТЕЛЬНАЯ ФУНКЦИЯ КРОВИ НОВОРОЖДЕННЫХ ДЕТЕЙ С ПРИЗНАКАМИ ВНУТРИУТРОБНОЙ ГИПОКСИИ

03.03.01. —физиология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

1 8 пмР 2015

005560648

Архангельск - 2015

005560648

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Сыктывкарский государственный университет».

Научный руководитель: Заслуженный деятель науки РФ и РК

Доктор биологических наук, профессор Иржак Лев Исакович

Официальные оппоненты: Доктор медицинских наук, профессор

ГБОУ ВПО «Северный государственный медицинский университет», заведующая кафедрой неонатологии и перинатологии Чумакова Галина Николаевна

Доктор биологических наук, профессор ФГБОУ ВПО «Ульяновский государственный университет», заведующий кафедрой адаптивной физической культуры Балыкин Михаил Васильевич

Ведущая организация: Федеральное государственное бюджетное

учреждение науки «Институт физиологии» Коми НЦ УрО РАН, г. Сыктывкар

Защита диссертации состоится «10» апреля 2015 года в 11.00 часов на заседании диссертационного совета Д.212.008.04 на базе Северного (Арктического) Федерального университета имени М.В. Ломоносова по адресу: 163045 г. Архангельск, пр. Бадигина, д.З.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГАОУ ВПО «Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В.Ломоносова» и на сайте www.narfu.ru

Автореферат разослан «07» марта 2015 года.

Ученый секретарь диссертационного совета

Л.Ф. Старцева

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Дыхательная функция крови (ДФК) -одна из важнейших функций организма - служит связующим звеном между внешним (легочным) и внутренним (тканевьм) дыханием. ДФК включает в себя газотранспортные свойства, кислотно-основное состояние и электролитный баланс крови, и гемоглобин, содержащийся в эритроцитах. В тех периодах онтогенеза, когда условия газообмена существенно изменяются, так же изменяется ДФК. Это положение полностью относится к интранатальному периоду, характеризующемуся значительным напряжением сил и расходованием функциональных резервов организма ребенка из-за родового стресса и действия факторов новой для новорожденных среды обитания. При этом происходит перестройка целого ряда систем - дыхания, кровообращения, пищеварения, обменных процессов (Аршавский И.А., 1975; Гармаше-ва Н.Л., 1978; Иржак Л.И., 2005; Шабалов Н.П., 2009). Красная кровь, как морфофункциональная основа ДФК, представляет собой одну из систем в сложном комплексе приспособлений, от которых зависит оптимальный уровень жизнедеятельности. К настоящему времени опубликовано значительное количество результатов исследования красной крови новорожденных (Аршавский И.А., 1964; Иржак Л.И., 1964; Антонов А.Г., 1984; Гаврилов O.K., 1985; WestgrenM., 1998; Романова М.А., 2003; McCarhyJ.M., 2006; Потапова Т.А., 2007; ArmstrongL., 2007; Румянцев А.Г., 2012; LeCompteA., 2012 и др.). Однако, большинство работ, за редким исключением (Персианинов Л.С., 1971; Иржак Л.И., Потапова Т.А., 2007; Зеленко E.H., 2012), выполнено с использованием только венозной крови, к тому же полученной после начала легочного дыхания, которое вносит значительные изменения в состав и функции крови (Луканская E.H. и соавт., 2013). Кроме того, недостаточно раскрываются соотношения между кислотпо-основным состоянием (КОС), газотранспортными свойствами, электролитным балансом и структурно-функцио-нальными особенностями клеток эритроидного ряда. Большое внимание в современной науке уделяется проблеме гипоксии плода, занимающей до 70% в структуре заболеваемости новорожденных (Самсыгина Г.М., 1996; Carter B.S., 1998; Sridhar К., Kumar P., 2001, ClericiG., 2001; Салдусова O.A., 2003; NadeemM., 2011; Давыдкин Н.Ф. и соавт., 2011, Егоровская Л.Е., 2013; Насирова У.Ф., 2014; Ураков H.A., 2014). Внутриутробная гипоксия (ВУГ) является важнейшим патогенетическим фактором, связанные с ней расстройства наблюдаются и в

отдаленных периодах онтогенеза (Давыдкин Н.Ф. и соант., 2011; Бере-жанская С.Б. и соавт., 2013).

Гипоксия — это длительно текущий и сложный по механизмам развития процесс нарушения морфо - функционального состояния органов и систем, прежде всего, головного мозга, сердечно-сосудистой системы, почек, костного мозга (Запоражан В.Н., 1995; Willis Т.А., DavidsonJ., 2000; Сидоров А.Г, 2000; Соколова H.A., Маслова М.В., 2002; Романова М.А., 2003; Козлова Л.В., 2004; Пятишкина И.А., 2004, Ремизова Н.В., 2007; Шунькина Г. Л., 2011; Солкина A.A., Белявский H.H., 2012). В большинстве работ основное внимание уделяется функциональным методам диагностики. Недостаточно данных о том, в какой степени влияние гипоксической среды отражается на кислородной емкости крови, артерио-вепозной разнице (АВР) по кислороду и углекислому газу, уровне оксигенации гемоглобина, потреблении кислорода и энергозатратах (Anders R., 1999; Нароган М.В., 2007; Зеленко E.H. и соавт., 2012; Насирова У.Ф. и соавт., 2014). Между тем, актуальность исследований такого рода несомненна, также очевидна их фундаментальная и практическая значимость. Решение этих задач осложняется тем, что, с одной стороны, гипоксия служит причиной целого ряда изменений состава и функций крови, а с другой, эти изменения осложняют ход ответных реакций в организме на саму гипоксию.

Цель и задачи исследования.

Цель исследования. Выявить у новорожденных детей с признаками внутриутробной гипоксии изменения морфо-функциональных показателей дыхательной функции крови по сравнению с детьми без признаков внутриутробной гипоксии при рождении.

Задачи исследования.

1. Определить у детей показатели кислотно-основного состояния артериальной и венозной крови, буферные свойства и электролитный баланс.

2. Исследовать у детей газотранспортные свойства крови: содержание гемоглобина и его форм, степень насыщения крови кислородом, содержание кислорода и углекислого газа в крови, количество эритроидных клеток.

3. Оцепить содержание глюкозы, лакгата, потребление кислорода, уровень энергетических затрат и дыхательный коэффициент у детей с признаками внутриутробной гипоксии.

4. Рассчитать корреляции между кислотно-основными и газотранспортными свойствами крови.

Научная новизна исследования. Впервые у детей с признаками внутриутробной гипоксии путем комплексного исследования до начала легочного дыхания выявлены изменения показателей газотранспортных

свойств, содержания электролитов, глюкозы, лактата в артериальной и венозной крови, соотношение эритроидных клеток в крови, определены артерио-венозные различия по данным показателям, рассчитано потребление кислорода, коэффициент утилизации кислорода, дыхательный коэффициент, энергозатраты.

Отмечены специфические особенности кислотно-основного состояния крови, буферных свойств и проявление метаболического ацидоза у новорожденных с признаками внутриутробной гипоксии.

Установлены закономерности изменения дыхательной функции крови, обусловленные специфическим действием внутриутробной гипоксии. Обнаружено, что количества карбокси- и метформы гемоглобина отличаются от должных величин при общем содержании гемоглобина практически в пределах нормы. Показано, что пропорции между клетками эритроидного ряда (ретикулоцитами, нормоцитами и эритроцитами) изменены при общем снижении их количества в артериальной и венозной крови. Выявлено, что потребление кислорода, выведение углекислого газа и затраты энергии у детей с признаками внутриутробной гипоксии без признаков внутриутробной гипоксии при рождении различаются, и характеризуются высокой степенью вариабельности, что свидетельствует об индивидуальных особенностях расходования функциональных резервов в ответ на гипоксию.

Теоретическая и практическая значимость исследования. Полученные в результате исследования данные о состоянии дыхательной функции крови детей с признаками внутриутробной гипоксии вносят вклад в дальнейшую разработку представлений о важнейших физиологических, биохимических факторах, от которых зависят функциональные резервы организма при рождении. Основные результаты исследования кислотно-основного состояния, газотранспортной функции крови, электролитного состава и показателей, характеризующих энергозатраты, могут использоваться при решении проблем адаптации в возрастной физиологии и неонатологии.

Полученные данные внедрены в практическую работу специалистов Коми республиканского перинатального центра, применяются в лекционной и практической работе преподавателей кафедры биологии и научно-образовательного центра «Проблем гипоксии» СыктГУ.

Диссертационное исследование выполнено в соответствии с планом НИР научно-образовательного центра «Проблем гипоксии» СыктГУ по теме «Мобилизация адаптационных механизмов висцеральных систем человека и животных в условиях Севера». КОД ГРНТИ 34.39.53 Приоритетные направления Ш.поЮ «Технология живых систем».

Положения, выносимые на защиту.

1. Дыхательная функция крови детей с признаками внутриутробной гипоксии нарушена по сравнению с дыхательной функцией крови здоровых детей, что обусловлено специфическим действием гипоксии в

родах: вдвое увеличен расход буферных оснований; уменьшена величина рН; насыщение гемоглобина кислородом и содержание кислорода в крови составляет Уз нормы; уровень углекислоты вырос, относительное количество ретикуло - и нормоцитов увеличено в 1,5-2 раза.

2. Потребление кислорода, энергозатраты, дыхательный коэффициент у детей с признаками внутриутробной гипоксии при рождении отражают уровень напряжения функциональных резервов организма и индивидуальные особенности их расходования.

Апробация результатов работы и публикации. Основные результаты исследования рассмотрены и обсуждены на научных семинарах лаборатории и научно-образовательного центра «Проблемы гипоксии» СыкгГУ (Сыктывкар, 2007-2014); Февральских чтениях СыктГУ (Сыктывкар, 2008-2009); на третьем Северном социально-экологическом конгрессе (Сыктывкар, 2007); на симпозиуме «Здоровье человека на Севере» (Сыктывкар, 2007); на VII, VIII-XI молодежных научных конференциях института физиологии КомиНЦ (Сыктывкар, 2007, 2012), XVII - XVIII Коми республиканских научных конференциях студентов и аспирантов института физиологии КомиНЦ (Сыктывкар, 2007-2008), Всероссийской конференции с международным участием (Ульяновск, 2007, 2014), II съезде физиологов СНГ (Кишинев, 2008); I и II Международных заочных электронных конференциях по гомеостазису (Сыктывкар, 2012, 2014).

По материалам диссертации опубликовано 15 научных работ, из них б статьей и 9 тезисов; 4 работы - в рецензируемых журналах по списку ВАК РФ.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 130 страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов исследования, результатов исследования и их обсуждения, заключения, выводов, практических рекомендаций и библиографического списка. Работа иллюстрирована 15 таблицами и 33 рисунками. Библиографический список включает 240 источников (из них 148 отечественных и 89 зарубежных источников, 2 электронных сайта).

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Работа выполнена в течение 2007-2012 гг. в Коми Республиканском перинатальном центре (г. Сыктывкар) и в Научно-образовательном центре «Проблемы гипоксии» СыктГУ. Исследовано 216 проб крови 108 детей, родившихся в срок (37-40 недель). На момент вступления в роды степень акушерского риска рассчитывалась как низкая или средняя. 35 детей (32%)

родились с признаками внутриутробной гипоксии (группа 1). У 73 детей (68%) признаков внутриутробной гипоксии не отмечено (группа 2). Учет признаков внутриутробной гипоксии включал акушерский диагноз, оценку по шкале Апгар на 1-й и 5-й минутах, цвет околоплодных вод. Забор проб крови из артерии и вены пуповины производили последовательно в течение 15-25 с после рождения до начала легочного дыхания (Аршавский И.А., 1964). Кровь забирали стерильными гепаринизиро-ванными шприцами LH фирмы Sapstept (Италия). Данные литературы свидетельствуют о том, что гепарин является нейтральным и не влияет на активную реакцию крови (James ES., 1972; Siggard-Andersen О., Durst R.A., Maas A.H.J., 1984). Определяли pH, pC02, p02, электролиты с помощью датчиков. Дополнительные параметры (HC03", tC02, BE, s02) рассчитывались по программе. Гемоглобин и его формы определялись в оксиблоке спектрофотометрически. Измерения проводили при температуре 37°С на биохимическом анализаторе Rapid Lab 800 (фирмы Bayer, Англия). На анализаторе SUPER GL (Япония) измеряли глюкозу, лактат путем электрохимического измерения биосенсором. Подсчет эритроцитов проводили на автоматическом гематологическом анализаторе Sysmex KX-21N (Япония). Подсчет ретикулоцитов осуществляли на мазках крови, окрашенных бриллианткрезиловым синим (в %о на 1000 эритроцитов). Количество пормоцитов определяли на мазках крови при подсчете лейкоцитарной формулы (в % на 100 лейкоцитов). Для фиксации мазков применяли фиксатор Мая-Грюнвальда, окрашивали краской Романовского. Подсчет проводился под микроскопом Micros (Австрия), объектив х 40 и х 100.

Общее количество выполненных анализов составило 3530.

Расчетные данные.

1) с02 (мл/л) - содержание кислорода в крови: с02= (Hb (г/л) - (НЪСО (r/n)+HbMet (г/л)) х 1,34 х s02(%) /100 где 1,34- константа Гюфпера.

2) сС02 (мл/л) - содержание углекислого газа: cC02= [tC02+ 0,6] х 22,4

3)АВР — артерио-венозная разпица по кислороду и другим компонентам крови.

4) КУК (%) — коэффициент утилизации кислорода тканями:

КУК = (с) 02 (арт.) - (с) 02 (вен.) / (с) 02 (арт.) х 100%.

5) ДК — дыхательный или респираторный коэффициент (RQ):

ДК=( (с)С02(вен.) - (с)С02(арт.)) / ( (с)02(арт.) - (с)02(вен.)), где (с)02(арт.) и (с)02(вен.) - концентрация кислорода в артериальной и смешанпой венозной крови, (с)С02(вен.) и (с)С02(арт.) — концентрация углекислого газа в смешанной венозной и артериальной крови.

6) Потребление кислорода (ПК) (мл/кг/мин) - ПК = АВР (с СЬмл) х ЮООх (3/м.т.,гр.). В формулу введена поправка на 60 с, с учетом времени в течение которого проводиться забор крови из сосудов пуповины (15- 20с). 1000 — множитель для перевода в мл объема, выраженного в литрах. АВР (с Ог) с учетом объема крови ребенка. Объем крови у новорожденного ребенка принимали соответствующим 8% массы тела (Аршавский И.А., 1964; Dawes G.S,1968, Потапова Т. А.,2007).

7) Энергетические затраты (ЭЗ) (ккал/кг/мин) ЭЗ = ПК х 4,86 /1000, где 4,86 - калорический эквивалент кислорода (КЭК), ккал/л Oj.

Общее количество расчетных данных составило 1250.

Полученные данные обработаны с применением пакета статистических программ Excel (Microsoft Office, 2007), Statistics 6. Результаты представлены в виде средпей арифметической (М) ± стандартное отклонение (SD) / коэффициента вариации (CV,%). Нормальность распределения значений определяли графическим методом и по критерию Шапиро-Уилка. При нормальном распределении достоверность различий определяли при помощи параметрического теста с использованием t-критерия Стьюдента, корреляционного анализа Пирсона. При непараметрическом распределении данных достоверность межгрупповых различий определяли по критерию Манна - Уитни, достоверность внутригрупповых различий определяли по критерию Вилкоксона, с применением корреляционного анализа Спирмена. Различия между выборками считали значимыми при р<0,05 (Лакин Г.Ф., 1990; Унгуряну Т.Н., Гржибовский A.M., 2011).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Все результаты исследования по группе 1 представлены в сравнении с соответствующими показателями детей без признаков внутриутробной гипоксии при рождении (группа 2). Антропометрические данные в исследуемых группах одинаковы. У детей из группы 1 околоплодные воды чаще зеленые и мекониальные, роды в 30% закончились кесаревым сечением, клиническая оценка детей по шкале Апгар на 1-й мин ниже на 33%, на 5-й мин ниже на 17%.

Кислотно-основное состояние артериальной и венозной крови и содержание электролитов. Результаты анализов КОС (табл. 1) показывают, что у детей из группы 1 рН крови значимо (р<0,05) ниже, чем у детей из группы 2, хотя АВР по величине рН у тех и других практически одинакова (0,06 ед.). АВР по СОз достоверно различается, составив в

группе 1 - 9,25 ммрт.ст., в группе 2 - 8,44 мм.рт.ст. Показатели КОС крови детей при рождении, за исключением pH, характеризуются большой индивидуальной изменчивостью, CV- 16-36%, что также соответствует данным литературы (Персианинов J1.C., 1964; Потапова Т.А., 2007). Согласно стандартным классификациям, показатели КОС детей из группы 1 соответствуют легкой степени гипоксии (Савельева Г.М., 2000; Романова М.А., 2003; Краснопольский В.И., 2005; Такиджиев A.B., 2008; Вильчук К.У., 2011; Луканская E.H., 2013).

Таблица 1

Показатели кислотно-основного состояпия крови детей (M±SD/CV)

группа pH, ед. рССЬ, мм.рт.ст. ВЕ, ммоль/л

А В А В А В

1 7,19** 7,13* 48,02** 57,27* -10,64* -10,85*

±0,09 ±0,08 ±11,65 ±11,99 ±3,42 ±3,56

/1,11 /0,98 /25,3 /19,6 /31 /29

п = 30 п = 35 п = 30 п = 35 п = 30 п = 35

2 7,34* 7,28 36,36* 44,90 -5,87 -6,10

±0,05 ±0,05 ±5,93 ±7,07 ±2,13 ±2,24

/0,68 /0,68 /16,3 /16 /36,3 /36,5

п = 70 п = 73 п = 70 п = 73 п = 73 п = 73

Примечание: А-артериальная кровь, B-венозная кровь, *р<0,05 между А и В; *р<0,05 между группой 1 и 2

Содержание электролитов. Полученные нами данные (табл. 2) позволяют, прежде всего, отметить динамику Са*" в крови детей из групп-пы 1. Уровень Са++ в артериальной крови выше на 25%, в венозной крови на 37% по сравнению с показателями детей из группы 2.

По-видимому, разница вызвана нарушением обмена Са++ и минерализации костей под действием ацидоза (Чайка В.К., 2007; Иванов Д О.,2009; Погодаева Т.В.,2012). Уровень НСОз" в артериальной крови значимо выше (р<0,05), чем в венозной, в обеих группах детей. У детей с признаками ВУГ буферная емкость снижена (р<0,05) в артериальной крови на 20%, в венозной крови на 29%.

В условиях ВУГ за счет усиленного выведения Н+ в крови накапливаются недоокисленные продукты обмена, свободные радикалы, которые нарушают структурно - функциональные свойства клеточных мембран, что приводит к перераспределению иопов, уровень К+, Са++ растет, уровень Ка+, СГ не изменяется.

Таблица 2

Уровень электролитов в крови детей (M±SD/CV)

группа Na+, к+, Са^, СГ, НСОз",

моль/л моль/л моль/л ммоль/л ммоль/л

А В А В А В А В А В

1 136,6 137,4 4,67* 4,59* 1,43* 1,48* 100,3 101,3 15,19* 14,33*

±2,52 ±2,09 ±0,58 ±0,42 ±0,20 ±0,11 ±6,08 ±2,40 ±2,37 ±2,32

/1,8 /1,5 /13,0 /9,3 /7,3 /7,3 /6,1 /2,5 /15,2 /14,5

п = 23 п= 23 п = 23 п = 23 п = 23 п = 23 п = 23 п = 23 п = 29 п = 33

2 136,3 136,7 4,03 4,02 1,14* 1,08 101,0 99,7 20,2 19,0

±2,30 ±2,53 ±0,51 ±0,71 ±0,36 ±0,42 ±3,55 ±4,03 ±2,5 ±2,57

/ 1,68 / 1,8 /12,6 /17,6 /31,5 /38,8 /3,5 /3,6 /3,6 /13,5

п = 56 п = 55 п = 57 п = 55 п = 57 п = 55 п = 57 п = 55 п = 73 п = 65

Примечание: А-артериалыгая кровь, B-венозная кровь, *р<0,05 между А и В; *р<0,05 между группой 1 и 2

Гемоглобин и его формы. Содержание общего Hb в артериальной и венозной крови практически одинаково (табл. 3). В то же время в артериальной и венозной крови детей из группы 1 значимо (р<0,05) снижено количество OjHb и СОНЬ, но повышено ННЬ и Mefflb.

Уровень СОНЬ высоко (до 70%) вариабелен в артериальной крови детей из группы 1 и достоверно (р<0,05) ниже (на 15%), чем в венозной. Из литературы известно, что содержание СОНЬ у детей при рождении на 60% меньше, чем у взрослых, что является следствием ацидоза в крови детей.

Уровень Mefflb в артериальной крови детей из группы 1 значимо выше, чем в венозной (р<0,05). В артериальной крови детей из группы 2 содержание MetHb значимо ниже (р<0,05), чем в венозной, и выше по сравнению со взрослыми на 23,3% (Путинцева О.В., 1998; Иржак Л.И. 2005; Потапова Т.А., 2007). Впервые дни жизни детей, образование MetHb происходит легче, чем у детей старшего возраста и взрослых, не только из-за высокой способности HbF к окислению, но вследствие низкой активности НАДНг-зависимой метгемоглобинредуктазы (Самсыгина Г.А., 1989; Мошинская О.В. и соавт., 1999).

Согласно современным представлениям, в патогенезе гипоксии важнейшая роль принадлежит структурно - функциональной дестабилизации клеточных мембран, реализуемой через процессы перекисного окисления липидов (ПОЛ) и систему антиоксидантной защиты. Образующийся MetHb является одновременно катализатором свободно-радикальных процессов и донором свободных ионов железа, которые инициируют ПОЛ (Трегубова И.А., 2000; Соколова H.A., 2002; Сафронов В.В., 2010; Солкина A.A., 2012).

Таблица 3

Формы гемоглобина в крови детей (М±вВ/СУ)

группа НЬ г/л 0>НЬ,г/л ННЪ,г/л СОНЬ,г/л МеШЬ,г/л

А В А В А В А В А В

150,0 148,0 57,86** 29,45* 86,09** 113,09* 1,33* 1,53* 1,27** 1,05*

1 ±19,71 ±22,08 ±25,66 ±14,02 ±31,51 ±22,80 ±1,80 ±1,89 ±0,51 ±0,38

/13,1 / 14,9 /44,3 /47,6 /36,6 /20,1 /65,5 /74,1 /39,7 /36,7

п=33 п=35 п=33 п=35 п=33 п=35 п=31 п=31 п=31 п=31

152,8 1531 88,28* 50,59 58,45* 99,03 2,80 2,74 0,73* 1,00

2 ±15,89 ±15,36 ±20,38 ±18,15 ±22,40 ±23,45 ±1,77 ±1,76 ±0,50 ±0,35

/9,87 /9,55 /23 /35,8 /38,3 /23,6 /63,2 /64,3 /69,2 /33,5

п=60 п=57 п=60 п=57 п=60 п=57 п=60 п=57 п=59 п=55

Примечание: А-артериальная кровь, В-венозная кровь, *р<0,05 между А и В, *р<0,05между группой 1 и 2

Содержание кислорода в крови. Полученные результаты показывают (табл. 4), что рС>2 мм.рт.ст., з02 %, сОг мл/л в артериальной и венозной крови детей из группы 1 достоверно снижено (р<0,05), а значения более вариабельны, чем у детей из группы 2. Взаимосвязь между уровнем рОг в артериальной и венозной крови незначительна в обеих группах детей. Видимо, это проявление нарушения газообмена на уровне фето-плацентарного комплекса во время родов и то, что сама роженица испытывает недостаток Ог в связи с неправильным дыханием в родах. Как только с рождением изменяется газовая среда, дыхательная функция крови становится более эффективной. Этот факт объясняют спиженпым рОг в среде до рождения и малой активностью ряда ферментов таких как карбоангидраза, глобиноксидаза (Иржак Л.И., 1964).

Полученное нами содержание кислорода в крови детей из группы 2 соответствуют данным (Персианинов Л.С. со авт., 1971; Потапова Т.А., 2007). По данным АВР дети из группы 2 используют примерно 50±25,24% кислорода приходящего с артериальной кровью, а из группы 1 около 40±29,96%

Степень насыщения крови кислородом зависит от рН среды, концентрации Н+, температуры, уровня рССЬ, сродства гемоглобина к кислороду. В артериальной и венозпой крови детей из групп 1 и 2 установлена разная зависимость вСЬ от условий среды (рис. 1).

Таблица 4

Содержание кислорода и углекислого газа в крови детей(М±8Б/СУ)

группа ро2, мм.рт.ст всь % с02, мл/л 1С02, ммоль/л сС02, мл/л

А В А В А В А В А В

1 22,39** 15,03* 45,35** 22,83* 80,12** 39,65** 19,08 20,17* 427,37* 451,86*

±6,80 ±5,02 ±19,32 ±10,46 ±37,31 ±18,67 ±3,11 ±3,18 ±69,57 ±71,23

/30 /28,3 /42,6 /45,8 /46,6 /47,1 /16,28 /15,76 / 16,28 /15,76

п=30 п=35 п=31 п=33 п=31 п=33 п=29 п=33 п=29 п=33

2 26,20* 17,76* 61,04* 34,20 119,25 69,30 20,28 22,08 457,37* 487,87

±4,36 ±3,36 ±13,43 ±11,70 ±27,98 ±25,20 ±2,34 ±2,34 ±54,73 ±80,0

/16,6 /20,3 /22,0 /34,21 /23,5 /36,36 /11,54 /9,33 / 16,38 /11,55

п=70 п=73 п=60 п=59 п=59 п=59 п=51 п=51 п=51 п=51

Примечание: А-артериальная, В-венозная кровь,*р<0,05 между А и В, * р<0,05 между группой 1 и 2

3 4 5 6 7 8 9 10 Н+нэкбивп,т*10-8/л ° А г = - 0,70 «В =1-0,45

100 80 £0 40 20 0

3 4 5 6 7

Н+гоквивал.*10-8/л ° А г = -0,50 * Аг = - 0,30

рСО„ им.рт.ст ® Аг = -0,82 А В г = - 0.70

рС02, wm.pt.lt о А г=-0,58 'В г--0,39

Группа 1 Группа 2

Рис. 1. Зависимость з02 от концентрации 1-Г и рС02 в артериальной (А) и венозной крови (В), г = корреляция Спирмена

Содержание углекислого газа. Как видно (табл. 4), в артериальной крови детей из группы 1 содержится значимо меньше С02, чем в венозной. Вероятно, транспорт С02 у плода выполняется в основном за счет физически растворенного газа и высвобождения из связи с НЬ. АВР по С02

в крови детей из группы 1 на 40% меньше, чем у детей из группы 2. Вероятно, выведение СО2 тормозится на уровне фето-плацентарного барьера (scala.ucoz.com).

Клетки эритроидного ряда. В крови детей из группы 1 количество нормоцитов выше почти в 2,5 раза в артериальной и в 1,8 раза в венозной крови по сравнению с детьми из группы 2 (рис. 2). В обеих группах отмечается высокая вариабельность содержания ретикулоцитов и нормоцитов, артерио-венозные различия по исследуемым показателям практически отсутствуют. Увеличение ретикулоцитов и нормоцитов в крови свидетельствует об интенсивном эритропоэзе, а снижение количества эритроцитов в крови в сочетании с ретикулоцитозом - об активации процессов эритродиереза (Агаджанян H.A., 1986; Назаров С Б., 1995; Jones! 2003; Mc.CarhyJ.M., 2006; А.Г.Румянцева, 2007, 2012).

□ группа 1 Ягруппа2 □ группа 1 Нгруппа2

Артериальная Венозная

Рис. 2. Соотношение количества эритроидных клеток.

За 100% принято количество клеток в крови детей из группы 2.

1-эритроциты, 2-ретикулоциты, 3-нормоциты

Уровень глюкозы и лактата в крови. Содержание глюкозы в артериальной крови детей одинаково в обеих группах. Очевидно, дети с признаками гипоксии при рождении потребляют в 2,5 раза меньше глюкозы, Уровень лактата в артериальной крови детей из группы 1 4,74±1,76 ммоль/л, что ниже на 14,3% (р<0,05), чем в венозной крови.

В артериальной и венозной крови детей из группы 2 уровень лактата практически одинаков: 3,20±1,40 и 3,26±1,47 ммоль/л. Высока вариабельность данного показателя в обеих группах (37-45%). Полученные нами данные об уровне лактата у детей из обеих групп соответствуют данным литературы. (АМегеК., 1999; Савельева Г.М., 2000; Романова М.А., 2003; Шабалов Н.П., 2004). Уровень лактата у детей при рождении, как показатель кислородной задолженности в организме, выше в 6,4 раза по сравнению с взрослыми. У детей с признаками ВУГ уровень

лактата в артериальной и венозной крови выше в 1,5 раза по сравнению с детьми из группы 2. Таким образом, у детей с признаками ВУГ образование энергии происходит в условиях пониженного содержания кислорода путем анаэробного гликолиза и ресинтеза глюкозы из лактата путем глюконеогенеза (DasU.G., 1999; RozanceP. J., 2010; Роберт Pox, 2010; Кореновский Ю.В., 2013).

Потребление и утилизация кислорода. У детей с признаками ВУГ при рождении содержание кислорода и углекислого газа в крови изменены (табл. 5). Потребление кислорода у детей из группы 1 снижено на 27% (р<0,05). ПК характеризует уровень затрат энергии (ЭЗ), а в сочетании с данными о содержании СО2 в крови дает представление о дыхательном коэффициенте (ДК). ЭЗ детей из группы 1 меньше на 28,5%, чем у детей из группы 2 (р<0,05). ДК у детей из группы 1 составляет 1,47±0,28, у детей из группы 2 — 1,23±0,13. Во время внутриутробного развития преобладает липогенез и расщепление глюкозы как основного источника энергии (Нарогян М.В, 2006; Сафронов В.В., 2010). В результате действия внутриутробной гипоксии происходит уменьшение гипер- и дислипидемии (Солкин A.A., 2012; Насирова У.Ф, 2014).

Таблица 5

Показатели энергообмена у детей (M±SD)

группа 1 группа 2

А | В А | В

Масса тела, гр. 3542±549,27 336б,59±433,70

Объем крови, мл 278,50±42,14 269,42±34,72

с02, мл 20,76±9,74* 10,4б*±4,58 31,65±8,42 17,90±7,29

cCOi, мл/л 427,37±69,57 451,86*±71,23 457,37±54,73 487,87±80,0

ПК, мл/кг/мин 8,97*±1,40 12,26±0,77

ДК 1,47±0,28 1,23±0,13

ЭЗ, ккал/кг/мин 0,05*±0,01 0,07±0,004

Примечание: *р<0,05 между группой 1 и 2

Таким образом, при ВУГ усиливается распад жиров с образованием промежуточных кислых метаболитов, кетоновых тел, что углубляет ацидоз, активирует гликогенолиз, истощаются функциональные резервы и запасы гликогена в печени, развивается гипергликемия. Изменения метаболизма в свою очередь углубляют гипоксию и приводят к возникновению энергетического дефицита (AndersR., 1999; Шабалов Н.П., 2003; Шевченко Ю.Л., 2008; Роберт Рох, 2010).

В группе детей с признаками внутриутробной гипоксии легкой степени сопряженность между исследуемыми показателями усиливается в 60%

случаях. Например, в группе 1 корреляции между рН и рС02 в артериальной крови детей г§= - 0,76, в группе 2 г§= - 0,66; венозной крови детей из группы 1 Гд= - 0,66, в группе 2 гя= - 0,78. В группе 1 корреляция между р02 и я02 в артериальной крови Гя= 0,95, в группе 2 г8= 0,85; венозной крови гй= 0,90, ^=0,87, соответственно.

Значимых корреляций между исследуемыми показателями становится больше в 2 раза. В группе 1 появляются значимые взаимосвязи в артериальной крови между рС02 и р02 г8= -0,76, рС02 и с02 гд = - 0,65, рС02 и ПК г8= - 0,64, рН и лактат ^ - 0,68, рН и р02 г5= 0,65, рН и ПК г3= 0,64, рН и ЭЗ Гв= 0,58, НС03' и лактатом г3=-0,75, ВЕ и лактатом Г5=-0,66, ПК и нормоцитами г5= -0,52, эритроцитами и нормоцитами гд= -0,55, ретикулоцитами и нормоцитами гд= - 0,55.

В венозной крови - между рС02 и р02 гя= -0,56, рС02 и с02 Гб=- 0,51, рС02 и оценкой Апгар на 1мин. г8=-0,54, рН и лактатом г<;= - 0,50, НС03" и лактатом г8= - 0,69, ВЕ и лактатом гэ= - 0,55, лактат и глюкозой 0,56.

ВЫВОДЫ

1. В крови детей с признаками внутриутробной гипоксии при рождении до начала легочного дыхания снижается по сравнению с нормативами в артериальной крови рН на 0,15 ед, р02на 3,8 мм.рт.ст, ВЕ на 4,77 ммоль/л, НСОз'на 5,0 ммоль/л, повышается рС02 на 11,66 мм.рт.ст, К на 0,64 ммоль/л, Са++ па 0,30 ммоль/л; в венозной крови снижается рН на 0,15 ед, р02 на 2,7 мм.рт.ст, ВЕ на 4,75 ммоль/л, НС03" на 4,7 ммоль/л, повышается рС02 на 12,67 мм.рт.ст, К+ на 0,58 ммоль/л, Са++ на 0,40 ммоль/л; уровень Ыа+, СГ не изменяется.

2. Общее количество гемоглобина в крови детей одинаково, но содержание форм гемоглобина изменено: у детей с признаками внутриутробной гипоксии уменьшено - 02НЬ, СОНЬ, увеличено - ННЬ, МеШЬ.

3. Газотранспортная функция крови детей с призпаками внутриутробной гипоксии при рождении ослаблена: достоверно уменьшены показатели р02, з02, с02, уровень утилизации кислорода различается не значительно, выше рС02 и снижено содержание С02 в крови, артерио-венозная разница по С02 снижена на 40% по сравнению с детьми без признаков гипоксии.

4. В крови преобладают молодые формы клеток эритроидного ряда (относительное количество ретикуло- и нормоцитов увеличено в 1,5-2 раза) у детей с признаками внутриутробной гипоксии.

5. Под действием гипоксии потребление кислорода у детей уменьшено на 27% и составляет 8,97±1,40 мл/кг/мин; энергозатраты понижены на 28% и составляют 0,05±0,01 ккал/кг/мип; дыхательный коэффициент практически одинаков 1,47±0,28, потребление глюкозы в 2,5 раза меньше, уровень лактата выше в 1,5 раза в артериальной и венозной крови.

6. Корреляции между КОС, газотранспортными свойствами крови, уровнем электролитов, глюкозы, лактата, количеством эритроидных клеток у детей с признаками внутриутробной гипоксии и детей из группы сравнения при рождении усиливаются в 60% случаев, значимых корреляций между исследуемыми показателями становится больше в 2 раза.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. У детей с признаками внутриутробной гипоксии при рождении, помимо оценки по шкале Апгар, следует проводить анализ крови из пупочных артерий и вены для оценки кислотно-основных, газотранспортных свойств крови, уровня электролитов, глюкозы и лактата, по возможности определять количество эритроцитов, ретикулоцитов и нормоцитов для оценки состояния ребенка и формирования тактики наблюдения в период адаптации.

2. Корреляции между показателями крови новорожденных детей целесообразно включить в базу данных для клинической практики.

СПИСОК НАУЧНЫХ РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Лебедева О.Н. Электролиты в артериальной и венозной крови из пупочных сосудов детей при рождении/ О.Н.Лебедева, H.A. Правдухина, О.И. Косолапова //«Физиология человека и животных: от эксперимента к клинической практике»VI Молодежная научная конференция Института физиологии КНЦУроРАН. Тез.докл. -Сыктывкар.-2007. -C.XI-XII.

2. Косолапова О.И. Результаты внутрилабораторного контроля качества при исследовании показателей кислотно-основного равновесия и водно-электролитного баланса/ О.И. Косолапова, H.A. Правдухина, О.Н. Лебедева // Клиническая лабораторная диагностика.-2007. -№11. -С. 36-37.

3. Косолапова О.И. Исследование зависимости патологии .детей при рождении от состояния здоровья матерей/ О.И. Косолапова, О.Н. Лебедева,

H.A. Правдухина II «Медико-физиологические проблемы экологии человека» Всероссийская конференция с международным участием.-Ульяновск,-2007,-С. 131-132.

4. Косолапова О.И. Содержание глюкозы, лактат и активность лактатдегидрогеназы в крови детей при рождении/ О.И. Косолапова, H.A. Правдухина, О.Н. Лебедева // «Молодежь и наука на Севере» I Всероссийская молодежная научно-практическая конференция,-Сыктывкар- 2008,- С. 230.

5. Косолапова О.И. Содержание гемоглобина в крови детей при рождении/ О.И. Косолапова, H.A. Правдухина, О.Н. Лебедева // «Человек и окружающая среда» XVIII Коми республиканская научная конференция студентов и аспирантов. Тез.докл. - Сыктывкар. - 2008. -С. 51-52.

6. Малыгина E.H. Кислотно-основное состояние крови новорожденных детей с признаками гипоксии при рождении/ E.H. Малыгина, О.И. Косолапова// Здоровье человека на Севере. - Сыктывкар. - 2008,- №2. Т.1. -С. 120-123.

7. Косолапова О.И. К анализу буферных систем крови детей при рождении/ О.И. Косолапова, О.Н. Лебедева// Науч. труды II съезда физиологов,- М,- Кишинев: Медицина-Здоровье.-2008. — С. 203.

8. Косолапова О.И. Проблемы утилизации кислорода у детей при рождении/ О.И. Косолапова//«Физиология человека и животных: от эксперимента к клинической практике» VIII Молодежная научная конференция Института физиологии КНЦ УроРАН. Тез.докл.-Сыктывкар.- 2009. - С. 95-98.

9. Иржак Л.И. Исследование оксигенации крови новорожденных детей до начала легочного дыхания/ Л.П. Иржак, Т.А. Потапова, О.И. Жадова // Фундаментальные исследования,- 2011. - №11. — С. 508-510.

10. Иржак Л.И. Определение уровня энергетических затрат у новорожденных детей до начала легочного дыхания/ Л.И. Иржак, Т.А. Потапова, О.И. Жадова // В мире научных открытии.-2012. - № 2 (26).-С.148-152.

11. Потапова Т.А. Показатели кислотно-основного состояния крови детей при рождении/ Т.А. Потапова, О.И. Жадова //В мире научных открытий,- 2012. - № 2 (26).- С.98-101.

12. Жадова О.И. Углеводный обмен у детей с признаками гипоксии при рождении до начала легочного дыхания/ О.И. Жадова // «Физиология человека и животных от эксперимента к клинической практике» XI Всероссийская молодежная научная конференция Института физиологииКНЦ УроРАН. Тез.докл,-Сыктывкар,-2012. - С. 86-88.

13. Жадова О.И.Транспорт газов крови у детей при рождении с признаками гипоксии до начала легочного дыхания/ О.И. Жадова //«Адаптация человека на Севере: медико-биологические аспекты» Матер. Всероссийской молодежной научно-практической конференции.-Архангельск,- 2012. - С. 84-86.

14. Жадова О.И. Кислотно-основное состояние и электролиты крови детей при рождении/ О.И. Жадова// В мире научных открытий,-2014. - № 2 (50).- С.127-135.

15. Жадова О.И. Эритроцитарное равновесие в крови детей в норме и патологии/ О.И. Жадова //«Медико-физиологические проблемы экологии человека»V Всероссийская конференция с международным участием.-Ульяновск.-2014. - С. 22-26.

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

АВР - артерио-венозная разница ВУГ — внутриутробная гипоксия плода ДК — дыхательный коэффициент ДФК — дыхательная функция крови КОС - кислотно-основное состояние КУК - коэффициент утилизации кислорода ПК - потребление кислорода ФР — функциональные резервы ЭЗ - энергозатраты

Издательский центр СыктГУ. Заказ № 21. Тираж 100 экз. Усл. п. л. 1,0.