Сравнительная оценка антигипоксического действия цельной крови и препарата перфторан на патогенез гемолитической анемии у собак

На правах рукописи

Орехова Ольга Николаевна

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА АНТИГИПОКСИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ ЦЕЛЬНОЙ КРОВИ И ПРЕПАРАТА ПЕРФТОРАН НА ПАТОГЕНЕЗ ГЕМОЛИТИЧЕСКОЙ АНЕМИИ У СОБАК

06.02.01 – диагностика болезней и терапия животных, патология, онкология и морфология животных

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата ветеринарных наук

Москва - 2012

Работа выполнена на кафедре «Незаразные болезни» ФГБОУ ВПО «Московский государственный университет пищевых производств», Министерства образования и науки РФ

Научный руководитель: Концевая Светлана Юрьевна

доктор ветеринарных наук, профессор

(ФГБОУ ВПО МГУПП)

Официальные оппоненты: Ватников Юрий Анатольевич

доктор биологических наук, профессор,

(ФГБОУ ВПО РУДН)

Квочко Андрей Николаевич

доктор биологических наук, профессор,

(ФГБОУ ВПО СтГАУ)

Ведущая организация: ФГБОУ ВПО "Уральская государственная академия

ветеринарной медицины" (г. Троицк)

Защита состоится 7 декабря 2012 г. в 16:00 на заседании совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 212.148.09 при ФГБОУ ВПО «Московский государственный университет пищевых производств», по адресу: 109316, г. Москва, ул. Талалихина, д.33, в конференц-зале.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Московский государственный университет пищевых производств».

Автореферат разослан 03. 11. 2012 года

Автореферат размещен на официальном сайте Министерства образования и науки РФ http://vak.ed.ru/ 01.11. 2012 года

Ученый секретарь диссертационного совета,

доктор ветеринарных наук, профессор Андрианова Т.Г.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В настоящее время практикующие ветеринарные специалисты все чаще выявляют анемию у животных с различными патологиями, когда диагностический поиск не выявляет у них симптомов, которые могли бы характеризовать это явление как самостоятельное заболевание. Такие формы анемии возможны при наиболее часто встречающихся у животных заболеваниях, в связи с чем их называют вторичными, симптоматическими, указывая на значимость основного заболевания в их патогенезе (Брюсов П.Г., 1997).

Чаще симптомы основного заболевания превалируют в клинической картине, но иногда снижение уровня гемоглобина является ранним признаком начала развития сопутствующей анемии (Дементьева И.И., 1998) и может способствовать распознаванию тяжелых синдромов.

В ряде одних случаев анемия становится ведущим симптомом скрыто протекающего заболевания. В ряде других случаев наблюдают прямую связь между степенью нарастания малокровия и тяжестью основного заболевания. Малокровие, развившееся на фоне основного заболевания, чаще всего не требует специальной корригирующей терапии, так как лечение уже направлено на ядро патологии (Новожилова Т.А., 2005, Медведева И.А., 2007). В каждом конкретном случае необходимы уточнение патогенеза анемии и дифференциальная диагностика истинной анемии.

Однако анемия приводит к гипоксии тканей и ее развитие при различных заболеваниях способствует ухудшению прогноза. Таким пациентам необходима лекарственная коррекция малокровия для достижения более быстрого, ярко выраженного и долговременного терапевтического эффекта.

Зачастую подобные состояния организма требуют незамедлительного переливания донорской крови с целью возмещения частично утраченной газотранспортной функции крови в связи с разрушением эритроцитов и падением гемоглобина (Остапченко Д.А., 2000). Однако проведение гемотрансфузии далеко не всегда возможно из-за отсутствия подходящей донорской крови или при наличии у больного животного противопоказаний к данному методу терапии. Именно поэтому ветеринарными специалистами продолжается поиск альтернативных методов заместительной терапии у животных с гемолитической анемией. В настоящее время представляет большой интерес исследование кровезаменителей – переносчиков кислорода, способного в условиях дыхания реципиента газовой смесью, обогащенной кислородом, выполнять одну из важнейших функций крови – дыхательную, которая резко нарушается при различных экстремальных состояниях организма, в том числе и при гемолитической анемии. В препарате Перфторан материализовались компромиссные решения многих физико-химических и биологических проблем. Несмотря на то, что в широкой ветеринарной практике этот препарат используется сравнительно недавно, первые научно-исследовательские эксперименты по изучению свойств Перфторана проводились именно на собаках.

Ряд исследователей отметили влияние Перфторана на микроциркуляцию и гемокоагуляцию, проявляющееся в улучшении реологических свойств крови за счет снижения ее вязкости, предотвращения агрегации и адгезии эритроцитов, стимуляции фибринолитической активности, что способствует профилактике тромбофилии. Реологические свойства крови в норме и при патологии определяются функционально структурным состоянием эритроцитарной мембраны и составом плазмы крови, определяющих вязкость крови и плазмы, деформационные и агрегационные свойства клеточных элементов. Расстройства микроциркуляторной гемодинамики и связанные с ними нарушения регионарного кровообращения неблагоприятно отражаются на функциях всех органов и систем, что отягощает течение основного заболевания.

Преимущества Перфторана перед другими трансфузионными средами следующие: а) отсутствие проблем, связанных с групповой несовместимостью; б) отсутствие иммунологического конфликта; в) отсутствие опасности заражения вирусными инфекциями; г) длительная циркуляция препарата в крови с сохранением газотранспортной функции; д) возможность длительного хранения и массового производства.

Вышеизложенное послужило для нас основанием для включения кровезаменителя Перфторана в схему инфузионно-трансфузионной терапии при лечении гемолитических анемий различной этиологии. И это позволило в кратчайшие сроки предотвратить развитие гипоксии и последующие за ней другие осложнения.

Цель и задачи исследования. Целью нашей работы явилось повышение эффективности лечения и реабилитации собак с гемолитической анемией, а также проведение сравнительной оценки антигипоксического действия цельной крови и препарата Перфторан на патогенез данной патологии.

Для достижения поставленной цели были сформулированы следующие задачи:

1. Определить эффективность препарата перфторан при гемолитической анемии у собак, исследовать его влияние на гематологические показатели крови и клиническое состояние организма.

2. Установить эффективные и переносимые дозы вливания перфторана собакам с гемолитическими анемиями.

3. Исследовать влияние инфузий перфторана на газотранспортную функцию крови и ее кислотно-основного состояния.

4. Разработать и внедрить в клиническую практику схемы применения перфторана при гемолитической анемии у собак различной этиологии.

5. Провести сравнительную оценку антигипоксического действия цельной крови и препарата перфторан на патогенез гемолитической анемии у собак.

Научная новизна работы. Впервые в ветеринарной практике проведены клинические исследования физико-химических и биологических свойств Перфторана на патогенез гемолитической анемии различной этиологии у собак. Показано положительное влияние инфузии Перфторана на биохимический гомеостаз при гемолитической анемии.

Теоретически обоснована и клинически подтверждена высокая лечебная эффективность Перфторана при лечении гемолитической анемии у собак.

Впервые в ветеринарной практике определены эффективные и переносимые собаками дозы инфузий перфторана для коррекции анемического состояния.

Научно-практическая значимость. Клинико-морфологические эффекты и некоторые преимущества Перфторана перед цельной кровью вносят вклад в представления о методах заместительной терапии при гемолитической анемии у собак. Результаты, выявленные в диссертационной работе, имеют определенное значение для практикующих ветеринарных специалистов, так как могут быть использованы для лечения гемолитической анемии у собак, что позволяет избежать осложнений, сопутствующих данной патологии. Широкое применение перфторуглеродов среди больных собак с гемолитической анемией позволит значительно улучшить качество жизни и снизить показатели смертности, связанные с развитием осложнений данного синдрома и расширяет возможности комбинированной терапии при этой патологии.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Клинические исследования физико-химических и биологических свойств перфторана показывают положительное влияние на патогенез гемолитической анемии различной этиологии у собак.

2. Применение Перфторана значительно улучшает гематологические, гемодинамические показатели крови, способствует оптимизации газообмена, кислотно-основного состояния крови, происходит быстрая ликвидация развивающегося ацидоза в условиях высокой кислородной задолженности организма.

3. Переливание Перфторана эффективно при гемолитической анемии у собак, так как он обеспечивает доставку кислорода к тканям и имеет ряд преимуществ перед переливанием цельной крови.

Апробация работы. Результаты диссертационной работы доложены на:

- заседании кафедры незаразных болезней ФГОУ ВПО МГУПБ 2009г.;

- Всероссийской конференции по вопросам онкологии и анестезиологии мелких домашних животных ГУ РОНЦ им. Н.Н. Блохина 12-13 марта 2011г.;

- студенческой конференции, июнь 2011г.;

- научно-практическая конференция по актуальным вопросам ветеринарии Хакасского ГАУ, февраль 2012 г.;

- международной научной конференции Стратегия естественнонаучного образования, проводимой Российской Академией Естествознания 28 июля-4 августа 2012г., Испания-Франция;

- II Международном конгрессе ветеринарных фармакологов и токсикологов в г. Санкт-Петербурге 22-24 мая 2012 г.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 7 научных работ, в том числе 2 в изданиях, рекомендованных ВАК РФ для публикации материалов по кандидатским диссертациям.

Личный вклад автора. Представленная диссертационная работа является результатом четырехлетних научных исследований аспиранта. Основная экспериментальная часть исследований выполнена автором лично. Работа выполнялась под руководством доктора ветеринарных наук, профессора кафедры незаразных болезней ФГБОУ ВПО «МГУПП» С. Ю. Концевой, которая оказывала научно-методическую помощь в проведении исследований и анализе полученных результатов. Также выражаем огромную благодарность академику РАСХН, доктору ветеринарных наук, профессору ФГБОУ ВПО «МГУПП» Б.В. Уша за консультации и помощь в проведении экспериментов. Во всех совместных публикациях личный вклад автора составляет не менее 80%.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из общей характеристики работы, обзора литературы, собственных исследований, обсуждения полученных результатов, выводов, практических предложений, списка литературы, приложений. Работа изложена на 144 страницах компьютерного набора, иллюстрирована 10 таблицами и 21 рисунками. Список литературы включает 162 источника, в том числе 42 иностранных авторов.

СОБСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

Материалы и методы исследований

Работа выполнялась с 2008 по 2012 годы на базе ветеринарной клиники «Центр» и кафедры «Незаразные болезни» ФГБОУ ВПО «Московского государственного университета пищевых производств».

Всего в экспериментах был использован материал, полученный от 60 животных с различными заболеваниями, сопровождаемые гемолитической анемией.

Возраст животных составил от 3 до 13 лет, средний возраст – 7,6±2,3 лет (2,3 – выборочное стандартное отклонение).

Количество особей с монозаболеванием, сопровождающимся гемолитической анемией, составило 33 (55%), а с сочетанными – 27 (45%).

Обследование начинали с осмотра пациента, при котором оценивали габитус, состояние шерсти, кожных покровов и слизистых оболочек, проводили аускультацию грудной и пальпацию брюшной полостей. После физикального переходили к инструментальным методам обследования.

Производился общий клинический анализ крови, включавший определение гемоглобина, гематокрита, количества эритроцитов, а также описание мазка крови в отношении морфологии эритроцитов. Окраска мазков производилась по Романовскому-Гимзе (рис.1, 2, 3).

Рис. 1. Гемолитическая анемия, развивающаяся вследствие пироплазмоза.

Рис. 2. Гемолитическая анемия, развивающаяся вследствие хронической почечной недостаточности

Рис. 3. Гемолитическая анемия, развившаяся вследствие острого отравления

Микроскопию мазков проводили под увеличением UPlanFl 100х/1.30 Oil iris JAPAN.

Подсчет красных клеток крови, концентрация гемоглобина, гематокрит, эритроцитарные индексы: средний объем клетки, средний клеточный гемоглобин и средняя клеточная концентрация гемоглобина выполнялись с помощью автоматизированного счетчика IDEXX ProCyte DxTM

Для определения КОС, газов крови, лактата и аммиака мы использовали венозную и артериальную кровь. Взятие крови производили в гепаринизированные капилляры, прилагаемые к прибору Osmetech OPTITM CCA-TS Blood Gas Analyzer фирмы OSME FCH Critical Care.

Поскольку все показатели КОС тесно коррелируют друг с другом, при анализе буферных систем мы ориентировались на pH крови, стандартный бикарбонат плазмы, сдвиг буферных оснований (ВЕ).

Содержание ионов водорода [H+] в плазме крови в основном определяется соотношением между парциальным давлением углекислого газа (PaCO2) и анионами бикарбоната (HCO3-). Это соотношение можно выразить следующим уравнением:

H+ (мЭкв/л) = 24 (PaCO2 / HCO3-).

Изменение концентрации водородных ионов на 1 мЭкв/л приводит к изменению pH на 0,01. концентрация ионов водорода во внеклеточной жидкости поддерживается в узком диапазоне – 36 – 43 ммоль/л (что соответствует pH 7,33-7,43), конечной целью организма является поддержание pH в пределах этих значений, так как при них происходит большинство ферментативных реакций в клетках.

pH крови определяется уравнением Henderson-Hasselbalch:

pH = 6,1 + Ig [HCO3 - ]/(PaCO2 0,03).

При определении содержания электролитов и бикарбоната традиционно используют пробы венозной крови, а для измерения рСО2, pH и рО2 – артериальной. В норме физиологические показатели венозной крови прямо зависят от КОС тканей, в то время как артериальная кровь отражает в большей степени газообмен в легких. Однако, у больных животных, находящихся в критических состояниях, венозная кровь может и не отражать КОС тканей, что обусловлено действием микроциркуляторных шунтов, направляющих кровь мимо тканей с активным метаболизмом.

Взятие пробы артериальных и венозных газов крови осуществляется путем однократной пункции периферической артерии или вены, либо из постоянно установленного артериального или венозного катетера. Наиболее удобным местом для проведения пункции по ряду причин традиционно считается лучевая артерия или вена. Для большинства современных газоанализаторов достаточно 0,2-0,3 мл крови.

Для поддержки адекватного уровня газов крови необходимо каждые несколько часов (4-6) выполнять газометрические исследования. Однако, проводя их каждые 60 минут, что вызвало бы значительную потерю крови на одни только анализы (возможная анемизация пациента), не будем знать, что делается с этими параметрами между исследованиями. Чтобы расширить во времени сведения об оксигенации крови и парциальном давлении двуокиси углерода, а также иметь возможность вовремя корригировать их нарушения, мы осуществляли постоянный контроль неинвазивной методикой – пульсоксиметрией..

Работа пульсоксиметра основана на способности гемоглобина связанного (HbO2) и не связанного с кислородом (Hb) абсорбировать свет различной длины волны. Измеряя разницу между количеством света абсорбируемого во время систолы и диастолы, пульсоксиметр определяет величину артериальной пульсации (рис. 4).

.

Рис. 4. Проведение пульсоксиметрии собаке Корнелии, породы пудель, возраст 8 лет с диагнозом хроническая почечная недостаточность и хронический гепатит, сопровождающиеся гемолитической анемией. ИБ №10653, ИРК №50

Накопление молочной кислоты (лактат-ацидоз) – традиционный признак анаэробного гликолиза при неадекватной оксигенации тканей (тканевая гипоперфузия – скорость обмена веществ в тканях превышает скорость снабжения их кислородом), что является не первичной патологией, а маркером метаболических нарушений (John M. Lorenz, MD et. al., 1999).

Содержания лактата и аммиака определяли с помощью метода «сухого слайда» на анализаторе VetTest 8008 фирмы IDEXX Europe Technical Support.

Стратификация пациентов

В соответствии с поставленным диагнозом основного заболевания, сопровождающегося наличием гемолитической анемии, пациентов стратифицировали (разделили на группы) на две группы.

Основная группа (n=30). В группу вошли животные, у которых в классическую схему терапии как метод борьбы с гемолитической анемией и ее последствиями был включен перфторан.

Контрольная группа (n=30). В группу вошли животные, у которых методом борьбы с гемолитической анемией была выбрана гемотрансфузия.

Статистическая обработка результатов выполнена с помощью программы MedCalc для Windows, версия 11.1.1 (MedCalc Software, Mariakerke, Belgium).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Первичные реакции организма на гемолитическую анемию зависят от ее этиологии, скорости разрушения эритроцитов и как следствие снижение гемоглобина и гематокрита и возможности развития анемической комы. Угроза последней возникает при нарушении функции сердечной мышцы, обусловленной повышенной нагрузкой на миокард вследствие уменьшения доставки кислорода к тканям организма. Это в первую очередь связано с потерей эритроцитов или дефицитом глобулярного объема (ГО). Поэтому основным в лечении и профилактике анемической комы при гемолитической анемии является быстрое и качественное устранение нарушений микроциркуляции и реологических свойств крови, восстановление гемодинамики, а также повышение или восстановление кислородотранспортной функции крови.