Введение к работе
Актуальность проблемы. В основе возникновения любых патологических процессов в клетках, тканях и организме лежит дестабилизация структурно-функциональных свойств биомембран под воздействием неблагоприятных факторов внешней или внутренней среды (Биленко М.В., 1989; Владимиров Ю.А., 1989; Ciemeas ц.н., Waller h.d. , 1987). Это позволяет широко использовать выраженность снижения барьерных функций клеточных мекбран в качестве диагностического и прогностического критерия течения и исхода заболеваний независимо от их этиологии и патогенеза.
В соответствии с рекомендациями ВОЗ диагноз острого инфаркта миокарда монет быть поставлен при наличии у пациента, как минимум, двух из югае перечисленных факторов: характерные жалобы больного, характерные изменения на электрокардиограмме, характерная динашка преходящей гиперферментемии (Малая Л.Т. и др., 1980; Чазов Е.И., 1982; Silber u., 1987).
Значимость ферментной диагностики ИМ резко возрастает при от- ' сутствии четких электрокардиографических признаков заболевания, что обычно наблюдается при рецидавируюцих (Суркин А.Л. и др., 1981) или повторных инфарктах Шопов В.Г., 1971; Чазов Е.Й., 1973), а также при осложнении течения основного заболевания нару-цениями сократимости и проводимости сердечной мышцы (Фридберг Ч.К., 1975;. Schafer J.E. et al., 1989). В этих случаях биохимические теста становятся единственными объективными методами подтверждения или исключения предполагаемого диагноза Ш (Титов В.Н., 1988; Walter АР.', 1976; Sljaoons М.Ь., .1988).
В настоящее время для неотложной кардиологии общепринятыми ' "инфарктными" тестами являются: определение- активности креатин-фосфокиназы, аспартатаминотрансферазы, лактатдегидрогеназы и ее изоформы - гидрооксибутиратдегидрогеназа (Захария Е.А., и др., 1989; Junker V.X. etal.* 1990).
Отличительной чертой трех последних энзимов служит то, что наряду с некротизированными миоцитаыи источником их повышенной активности в кровотоке могут быть поврежденные клетки печени, почек и форменные элементы крови, в частности эритроциты, изофер-ментный спектр ДДГ которых полностью совпадает с миокардиальнык (Hillia L.D., Braunwaed Е., 1977; Chapell J.P., 1980). . ;.
Последнее заставляет критически относится к традиционному отождествлению данных, получаемых' при ферментных исследованиях сыворотки,с биохимической кертиной крови, имеющей место in Vivo, что представляется некорректным по ряду причин.
Во-первых, в отличие от других жидкостей, формирующих внут-реннэю среду, кровь не однородна по своему составу, так как вместе, с плазмой в нее входят форменные элементы: эритроциты, лейкоциты и тромбоциты, из которых в количественном отношении красные клетки крови составляют почти 100 процентов.
Во-вторых, форменные элементы 'крови являются соматическими клетками с автономным метаболизмом, ферментные системы которого во многом совпадают с клетками других органов и тканей организма, в первую очередь с миоцитама (Sonoter w., 1974).
В-третьих, интрацеллюлярная активность форменных элементов крози по сравнению с плазмой на несколько порядков выше, поэтоыу любое изменение их мембранной проницаемости должно вести к неспецифическому росту фермеитемии.
В-четвертых, имеются отдельные наблюдения, свидетельствующие о более высокой активности диагностически важных ферментов в сыворотке крови по сравнению с плазмой (Яблучанский Н.И., 1987; Cohen L., Laser L., 1956).
Несмотря на все перечисленные выпе обстоятельства, ни у нас в стране, ни за рубежом не проводилось исследований, посвященных влиянию свертывания крови на мембранную проницаемость ее форменных элементов, а также не была дана научная оценка правомерности использования сыворотки кроЕи в качестве адекватного объекта биохимических анализов, в первую очередь ферментных.
Цель работы. Исследование влияния свертывания крови in vitro на состояние структурно-функциональных свойств мембран эритроцитов и использование выявленных биохимических механизмов в качестве теоретической основы для разработки комплекса методических приемов, повышающих специфичность и надежность классических ферментных тестов, применяемых в неотложной кардиологии.
Задачи исследования: **
-
Изучить влияние свертывания крови in vitro на мембранную проницаемость ее форменных элементов.
-
Изучить основные биохимические механизмы, приводящие к дестабилизации структурно-функциональных свойств мембран эритроцитов при.свертывании крови in vitro.
-
Выявить пусковой механизм дестабилизации мембран эритроцитов при свертывании крови in vitro- и роль экстрацеллюлярного кальция в повышении юс мембранной проницаемости.
-
Провести сравнительное исследование динамики активности ферментов с сочетанной миокардиально-эритроцитарной специфичностью в сыворотке и плазме больных острым ИМ,, леченных традиционно и с помощью иитракороігарного тромболизиса. .
-
Выявить неинвазивные критерии тромболитической реперфузии инфарктзависимой артерии и ферментативными методами оценить влияние способа лечения на ограничение размеров некроза сердечной мышцы.
-
Изучить влияние факторов внешней среды (контакт образцов крови с. атмосферным кислородом, эффект "старения" проб и эффект "разведения") на специфичность ферментной диагностики острого ИМ.
-
Разработать комплекс методических приемов, повышающих надежность лабораторной диагностики острого Ш за счет роста специфичности и разрешающей способности классических "инфарктных" тестов.
Научная новизна исследования.
В результате проведенных экспериментальных исследований нами разработана научная концепция дестабилизации структурно-функциональных свойств мембран эритроцитов в процессе свертывания крови in vitro. Предложена принципиальная схема "порочного" круга био-хишческих реакций коагуляционного микрогемолиза красных клеток крови, в соответствии с которой пусковым механизмом деструкции их мембран служит инициация свободнорадикального и перекисного окисления при контакте образцов крови с атмосферным кислородом, способствующая активации кальций-зависимого ферментативного фос- ; фолиполиза.
Выявлено свойство цитрата натрия оказывать опосредованный мембраностабилизирующий эффект в отношении красных клеток крови, обусловленный способностью данного антикоагулянта свяеывать свободные ионы кальция, пассивное вхождение которых в эритроциты стимулирует реакции цитотоксического кальциевого каскада.
Дано теоретическое обоснование выявляемым различиям в уровне активности "инфарктных" ферментов с сочетанной миокардиально-эритроцитарной специфичностью в сыворотке и плазме крови. Показано, что предпочтительным объектом исследований для этой группы
энзимов должна служить не сыворотка, а цитратная плазма крови.
Одними из первых в стране показаны особенности динамики преходящей гиперферментемии у больных острым ИМ, леченных с помощью интракоронарного тромболиэиса, а такие разработаны неинвазивные биохимические критерии коронарной реперфуэии, позволяющие с высокой степенью достоверности судить о реканалиэацки инфаркт-зависимой артерии.
Выявлены физико-химические закономерности денатурационных изменений активности "инфарктных*' ферментов с сочетанной миокарди-ально-эритроцитаркой специфичностью в процессе хранения образцов крови и в результате действия эффекта "разведения", а также разработаны методические приемы их коррекции.
Практическая значимость. На основании результатов проведенных исследований разработан комплекс методических приемов, повышающих надежность и диагностическую ценность ферментной диагностики острого ИМ, применение которого в практической деятельности биохимических лабораторий кардиологических и терапевтических стационаров без каких-либо материальных затрат позволяет:
повысить специфичность и разрешающую возмоиность АсТ, ДДГ к ГВДГ тестов более чем в два раза;
расширить временной интервал их диагностической ценности;
- использовать любой из "инфарктных" ферментов с сочетанной
миокардиально-оритроцитарной специфичностью для неинваэивного
контроля за успешностьа реканаякззци;: кпфаркт-сгБискмОй артерий;
ферментативными методами оценивать влияние способа лечения на ограничение размеров некроза сердечной кьшцы;
избежать появления ловнополокительных и ложноотрицательных результатов ферментных исследований, вызываемых эффектами "старения" и "разведения" образцов крови.
Внедрение. Научная концепция дестабилизации мембран эритроцитов при свертывании крови in vitro изложена в статьях, ' опубликованных 'в центральной печати. Разработанный комплекс методических приемов, повышающих надежность биохимической диагностики Ш, опубликован в виде методических рекомендаций "Ферментная диагностика острого инфаркта миокарда", утвержденных зам.министра ІЄ Р$ А.М.Москвичевым (6.10.92).
Апробация работы. Апробация диссертационной работы состоялась 9 июля 1994 года на расширенном заседании Ученого совета Саратовского НИИ кардиологии я кафедры пропедевтики внутренних болезней Саратовского государственного медицинского университета.
Публикации. Основное содержание работы отражено в 25 публикациях.
Объем «структура работы. Диссертация изложена на 300 страницах машинописного текста, иллюстрирована 20 таблицами и 38 рисунками. Состоит из введения и 10 глав, содержащих обзор литературы, описание материалов и методов исследования, результатов собственных наблюдений, а также заключения, выводов, практических рекомендаций и библиографического указателя, включающего 135 работ отечественных и 324 иностранных авторов.