Реологические свойства крови у больных анемией злокачественных новообразований после гемотрансфузии

УДК 612.1;34.39.27 Н. В. Кислов, А. В. Муравьев, А. В. Замышляев, В. Н. Левин

Реологические свойства крови у больных анемией злокачественных новообразований после гемотрансфузии

Анемия является существенным фактором, ухудшающим здоровье человека и качество его жизни. Были исследованы гематологические и гемореологи-ческие последствия развития анемии у больных злокачественными новообразованиями, а также возможности ее коррекции с помощью переливания эритро-цитарной донорской массы (метод гемотрансфузии). При этом было показано, что после гемотрансфузии прирост вязкости крови составил 19 % из-за выраженного увеличения гематокрита, тогда как вязкость плазмы оставалась неизменной. В микрореологической части профиля следует отметить только умеренное увеличение агрегации эритроцитов на 17-19 % (p<0,05), тогда как их деформируемость достоверно не изменялась после гемотрансфузии. Таким образом, можно заключить, что коррекция анемии путем гемотрансфузии достаточно большого объема эритроцитарной массы заметно изменяет макрореоло-гические свойства крови, но не существенно влияет на их микрореологию, в том числе на деформируемость клеток.

Ключевые слова: реологические свойства крови, анемия, гемотрансфузия, агрегация и деформируемость эритроцитов.

N. V. Kislov, A. V. Muravyov, A. V. Zamyshlyaev, V. N. Levin

Rheological properties of blood in patients with anemia of malignant neoplasms

after blood transfusion

Anemia is an important factor that worsens the health of a person and the quality of his life. Hematologic and hemorheological consequences of anemia development

© Кислов Н. В., Муравьев А. В., Замышляев А. В., Левин В. Н., 2018

Реологические свойства крови у больных анемией 29

злокачественных новообразований после гемотрансфузии

in patients with malignant neoplasms were studied, as well as the possibility of its correction by transfusion of erythrocyte donor mass (the method of blood transfusion). It was shown that, after blood transfusion, the increase in blood viscosity was 19% because of the pronounced increase in hematocrit, while the viscosity of the plasma remained unchanged. In the microrheological part of the profile, only a moderate increase in erythrocyte aggregation by 17-19 % (p <0.05) should be noted, whereas their deformability did not change significantly after blood transfusion. Thus, it can be concluded that correction of anemia by blood transfusion of a sufficiently large volume of erythrocyte mass significantly changes the macrorheological properties of the blood, but does not significantly affect their microrheology including cell deformability.

Keywords: rheological properties of blood, anemia, hemotransfusion, aggregation and deformability of erythrocytes.

Введение

Злокачественные опухоли оказывают системное действие на организм. Это проявляется рядом неспецифических симптомов: общей иммунодепрессии, лихорадки, анемии, астении, кахексии; паранеопластическими синдромами, а также гематологическими нарушениями [13]. Анемия представляет собой частое осложнение [9, 15] как самих онкологических заболеваний, так и их лечения и самым существенными образом влияет на течение и исход болезни [10]. Она сопровождается слабостью и обуславливает снижение качества жизни больных [14]. При этом происходит снижение концентрации гемоглобина, ге-матокрита и числа эритроцитов [7]. Все это может существенным образом сказаться на реологической картине крови и ее транспортных возможностях [6]. Снижение гематокрита, характерное для анемии, должно положительно повлиять на вязкость крови и ее кислородтранспортную функцию [2, 5, 11]. При коррекции анемии как при помощи препаратов эритропоэтина, так и особенно при гемотрансфузии могут происходить быстрые и существенные перестройки ге-

30 Н. В. Кислое, А. В. Муравьев, А. В. Размышляев, В. Н. Левин

мореологического профиля пациентов. Характер этих изменений в настоящее время мало изучен, требуется комплексная оценка гемореологического профиля и транспортного потенциала крови в условиях коррекции анемии препаратами эритропоэтина и при гемотрансфузиях.

Целью настоящего исследования было изучение изменения комплекса ге-мореологических характеристик у анемичных больных злокачественными новообразованиями (ЗНО) при гемотрансфузии.

Материалы и методы

Регистрацию всех параметров проводили утром, натощак, после ночного отдыха. Для оценки гемореологического эффекта препаратов химиотерапии кровь для анализа (в объеме 10 мл, с гепарином в качестве антикоагулянта, 5000 I.E) брали из локтевой вены без наложения жгута в асептических условиях клинической лаборатории опытным медперсоналом. Наблюдения проводили на группе (n=32) больных ЗНО, осложненных анемией (Hb<120 г/л) до гемотранс-фузии эритроцитарной массы (500 мл, внутривенно) и после выполнения процедуры.

Методы исследования включали: измерение вязкости крови, плазмы и суспензии эритроцитов (суспензия эритроцитов в аутологической плазме и/или буфере со стандартизированным гематокритом, равным 40 %). Регистрацию вязкости проводили при помощи полуавтоматического капиллярного вискозиметра. При постоянных величинах геометрии капилляра (диаметр и длина рабочей части) приложенное движущее давление 10, 20, 40, 60, 80 и 100 мм вод. ст. давало величины напряжения сдвига порядка от 0,39 Н.м-2 до 3,90 Н.м-2.

Определение показателя гематокрита (Hrt) цельной крови и приготовленных суспензий эритроцитов проводили на специальной микрогематокритной центрифуги ТН-21 (Германия). Оценку величины гематокрита проводили с помощью бинокулярного микроскопа МБС-9, который позволял более точно определить измеряемую величину столбика «упакованных» эритроцитов.

Реологические свойства крови у больных анемией 31

злокачественных новообразований после гемотрансфузии

Концентрацию гемоглобина крови (Hb) измеряли при помощи цианметге-моглобинового метода. На основе регистрации общей концентрации гемоглобина крови и величины гематокрита (Hct) рассчитывали среднюю концентрацию гемоглобина в эритроците (МСНС). Концентрацию общего белка, альбуминов и глобулинов измеряли биуретовым методом. Рассчитывали отношение альбуминов (А) к глобулинам (Г) как А/Г коэффициент. Фибриноген плазмы определяли методом Клауса при записи коагулограммы.

Вязкость цельной крови (ВК), плазмы (ВП) и суспензии эритроцитов (ВС) измеряли с помощью капиллярного вискозиметра при шести скоростях сдвига (от 20 с-1 до 200 с-1). Рассчитывали отношение гематокрита (Hct) к вязкости крови (пк): ТО2= Hct/ВК! как показатель эффективности транспорта кислорода кровью (ТО2).

Агрегацию эритроцитов (АЭ) регистрировали агрегометром типа МА-1 («Myrenne», Германия).

Деформируемость эритроцитов оценивали двумя способами:

1) измеряли вязкость суспензии эритроцитов при стандартном гематокрите (Hct=40%) и постоянной величине вязкости суспензионной среды (изотонический раствор NaCl, вязкость - 1.10 мПас);

2) определяли индекс удлинения эритроцитов (ИУЭ) в проточной микрокамере. На основе измерения длины (L) и ширины (W) вытянутых отдельных клеток рассчитывали индекс удлинения эритроцитов (ИУЭ), как показатель их деформируемости: Ky3=(L-W)/(L+W).

Статистическая обработка полученных результатов проводилась с использованием программы Statistica 6.0. Достоверность различий определяли с помощью t-критерия Стьюдента. За уровень статистически значимых различий принимали изменения при p<0.05 и p<0.01. Гипотеза о взаимосвязи данных проверялась по коэффициентам ранговой корреляции Спирмена. Данные в таблицах и тексте представлены как M±m.

32 Н. В. Кислов, А. В. Муравьев, А. В. Размышляев, В. Н. Левин

Результаты исследования

Исходные концентрации гемоглобина у больных этой группы были очень низкими, и это потребовало срочного переливания эритроцитарной массы. В результате однократной гемотрансфузии через сутки произошло выраженное повышение Ш и Hct на 55 % и 38 % ф<0,01), соответственно (Табл. 1). Из других гематологических характеристик следует отметить некоторое снижение концентрации гемоглобина в эритроцитах. На это указывало уменьшение величин МСНС и МСН на 14 % и 12 %. Это сочеталось с небольшим приростом среднего объема эритроцитов.

Гемотрансфузия эритроцитарной массы привела к приросту числа лейкоцитов на 32 % ф<0,05), концентрации фибриногена на 10 %, в сочетании с уменьшением СОЭ на 37 % ф<0,01). Число тромбоцитов и концентрации белков в плазме достоверно не изменились после трансфузии (Табл. 1).

Таблица 1

Гематологические показатели до и после коррекции анемии у больных с помощью гемотрансфузии

Показатели До гемотрансфузии После гемотрансфузии

Гемоглобин, г/л 68,02+3,00 105,17+7,24**

Гематокрит, % 24,00+1,00 33,05+1,70**

Число эритроцитов, 1012/л 2,74+0,22 3,79+0,26**

МСНС, г/дл 35,35+1,36 30,60+1,02

МСН, пг 31,60+1,14 27,93+0,86

MCV, фл 91,60+0,72 94,50+4,81

Лейкоциты, 109/л 4,66+0,62 6,13+0,72*

Белок, г/л 74,84+1,87 77,21+1,42

Тромбоциты, 109/л 355,12+32,24 344,33+55,26

Фибриноген, г/л 4,22+0,11 4,64+0,12*

Обозначения: МСНС - средняя концентрация гемоглобина в эритроците; МСН - среднее содержание гемоглобина в эритроците; MCV - средний объем эритроцита; ** - p<0,01.

В условиях выраженного прироста гематокрита следовало ожидать и увеличения вязкости цельной крови. Анализ гемореологического профиля больных анемией после проведения однократной гемотрансфузии показал, что вязкость крови при относительно высоких скоростях сдвига достигла 4,22 мПа.с, что на 19% выше, чем до трансфузии ф<0,05). Анализ механизмов изменения ведущей макрореологической характеристики крови, определяющей ее транспортный потенциал, показал, что ее прирост связан с изменением концентрации эритроцитов. На это указывало выраженное увеличение гематокрита и отсутствие изменений вязкости плазмы (переливали только эритроцитарную массу), (Табл. 2). Если исключить влияние вязкости плазмы на варьирование величины вязкости цельной крови путем расчета относительной вязкости, то становится еще более очевидной доминирующая роль концентрации эритроцитов в приросте вязкости крови после гемотрансфузии эритроцитарной массы анемичным больным (рис. 1).

Таблица 2

Вязкость крови и плазмы у лиц с анемией до и после гемотрансфузии

Показатели До коррекции анемии После гемотрансфузии

Лк1, мПа-с 3,54+0,03 4,22+0,01*

Лк6, мПа-с 7,04+0,66 8,22+0,69*

Лп, мПа-с 2,06+0,07 2,05+0,06

Лотн, мПа-с 1,72+0,02 2,06+0,03*

Л 40%, мПа-с 5,98+0,04 5,69+0,03

6,68+0,36 7,03+0,28

Обозначения: ЛкьЛ^ - вязкость цельной крови при шести скоростях сдвига; Лп - вязкость плазмы; лотн - относительная вязкость крови (отношение Лк^Лп); Л40% - вязкость крови, скорректированная на гематокрит 40 %.

Дополняют этот анализ данные приведения вязкости к стандартному гема-токриту 40 %. Расчет этого показателя до и после трансфузии свидетельствует о роли гематокрита в приросте вязкости крови, поскольку коррекция вязкости на гематокрит 40 % мало повлияла на абсолютные величины вязкости. Разница не превышала 5 % и не была статистически достоверной (Табл. 2).

Рисунок 1. Изменение некоторых параметров гемореологического профиля у больных солидными опухолями, осложненными выраженной анемией после

трансфузии эритроцитарной массы

Обозначения: Hct - гематокрит, ВК - вязкость крови, ВП - вязкость плазмы, ВКотн. - относительная вязкость крови, ВК40% - вязкость крови при гема-токрите 40 %.

Обсуждение результатов

При необходимости быстрого повышения концентрации гемоглобина при анемии используют трансфузию эритроцитарной массы [12]. Поступление в общий кровоток больного большой массы эритроцитов донорской крови может существенно изменить гемореологический профиль пациента [6]. Известно, что гемотрансфузия приводит к быстрому приросту концентрации эритроцитов и гемоглобина у больных анемией при злокачественных новообразованиях. Существенный прирост гематокрита сочетался с достоверным увеличением вязкости крови и основная причина повышения вязкости крови при высоких скоростях сдвига связана с нарастанием концентрации эритроцитов при гемотранс-фузии. Вязкость плазмы и деформируемость эритроцитов практически не изменялись после гемотрансфузии. Однако выявлено умеренное повышение агрегации эритроцитов, что сочеталось с приростом концентрации фибриногена плазмы. Показатель эффективности транспортной функции крови (отношение Hct/BK1), хотя и увеличился после гемотрансфузии, однако прирост на 5 % не был статистически достоверным. Можно полагать, что резкое повышение концентрации эритроцитов и нарастание вязкости крови создают условия для прироста посткапиллярного сопротивления кровотоку [3, 8] и активации транскапиллярной фильтрации [1, 4]. Это, в свою очередь, приводит к выходу жидкости из сосудистого русла и повышению концентрации белков и в том числе фибриногена. У больных этой группы до начала гемотрансфузии был очень низкий гематокрит (в среднем 24%) при относительно высокой вязкости цельной крови (Табл. 1). Поэтому не было выявлено заметной корреляции между этими двумя характеристиками (г= 0,264). Тогда как после гемотрансфузии вместе с выраженным приростом Hct отмечена заметная корреляция концентрации эритроцитов с вязкостью крови (r=0,589). Необходимо заметить, что с другой реологической характеристикой - вязкостью плазмы - вязкость цельной

крови коррелировала менее выражено, на обоих этапах анализа коэффициент корреляции не превышал 0,380.

Оценка изменения транспортного потенциала на основе расчета отношения гематокрита к вязкости крови показала, что существенного сдвига этой реологической характеристики после гемотрансфузии не произошло. Различие с уровнем показателя до процедуры составило 5 % и не было статистически достоверным. Таким образом, на основании анализа макрореологических характеристик гемореологического профиля, нельзя заключить о выраженном позитивном влиянии переливания донорской эритроцитарной массы анемичным больным.

При переливании в общий кровоток больных лиц поступает значительная масса донорских эритроцитов. Эти эритроциты имеют свои микрореологические характеристики. Вместе с тем, анализ микрореологической части геморео-логического профиля после гемотрансфузии показал, что существенных различий с исходными величинами деформируемости эритроцитов не было обнаружено. Различия не превышали нескольких процентов и не достигали статистически значимой величины. Несколько более выраженными были сдвиги индекса деформируемости индивидуальных эритроцитов. В среднем был отмечен прирост ИУЭ на 6 %, вероятно, за счет популяции более деформируемых донорских клеток (Табл. 3).

Таблица 3

Микрореологические характеристики эритроцитов у лиц с анемией до и

после гемотрансфузии (M±m, п=32).

Показатели До гемотрансфузии После гемотрансфузии

Лс1, мПа-с 3,28+0,03 3,30+0,11

ИУЭ, отн. ед. 0,206+0,004 0,218+0,006

Tk (к) 0,816+0,033 0,806+0,036

Tk (с) 0,903+0,082 0,902+0,073

Обозначения: лс1-лс6 - вязкость суспензии эритроцитов при шести скоростях сдвига; ИУЭ - индекс удлинения эритроцитов; Tk (к) - индекс ригидности эритроцитов в цельной крови; Tk (с) - индекс ригидности эритроцитов в суспензии.

Агрегация эритроцитов - обычно более «чувствительный» микрореологический показатель в отношении физиологических и патологических стимулов. Было обнаружено повышение агрегации эритроцитов на 11-13 %, определенной прямым микроскопическим методом разбавленных суспензий клеток. Однако прирост этого показателя не был достоверным, тогда как измерение агрегации в пробах цельной крови при помощи агрегометра (тип Myrenne М-1) позволило выявить достоверное увеличение этого микрореологического показателя на 17-19 % ф<0,05; Табл. 4). Увеличение агрегации эритроцитов происходило параллельно с приростом вязкости крови, зарегистрированной при относительно низкой скорости сдвига (рис. 2).

Таблица 4

Изменение агрегации эритроцитов после лечения анемии путем гемотрансфузии больных анемией

Показатели До гемотрансфузии После гемотрансфузии

ПА, отн. ед. 0,237+0,033 0,264+0,040

Мю 7,48+0,42 8,90+0,39*

М1ю 17,02+0,37 19,96+0,16*

Обозначения: ПА - показатель агрегации эритроцитов (метод микроскопии); М10 - показатель агрегации высокой скорости сдвига (600 с-1; Мугепде М-1); М110 - показатель агрегации низкой скорости сдвига (3с-1; Мугеппе М-1).

Высокая агрегация может объяснять причину относительно увеличенной

вязкости крови, зарегистрированной при низкой скорости.

До гемотрансфузии После гемотрансфузии

Рисунок 2. Изменение вязкости крови при низких скоростях сдвига и агрегации эритроцитов у больных солидными опухолями после гемотрансфузии Обозначения: ВК2 - вязкость крови при низкой скорости сдвига, ИА - индекс агрегации (параметр М10 - на агрегометре Мугеппе).

Заключение

Таким образом, проведенное исследование реологических и гематологических последствий коррекции анемии при помощи гемотрансфузии показало, что происходит повышение гемоглобина и гематокрита и как следствие этого повышение вязкости цельной крови без изменения текучести плазмы с умеренным приростом агрегации эритроцитов.

Библиографический список

1. Алексеев, О. В. Микроциркуляторный гомеостаз [Текст] / О. В. Алексеев. - М. : Медицина, 1981. - С. 419-457.

2. Галенок, В. А. Гемореология при нарушениях углеводного обмена [Текст] / Е. В. Гостинская, В. Е. Диккер. - Новосибирск : Наука, 1987. - 258 с.

3. Джонсон, П. Периферическое кровообращение [Текст] / М. : Медицина. - 1982. - 396 с.

4. Левин, В. Н. Реологические особенности крови при долговременной и срочной адаптации к мышечным нагрузкам [Текст] / В. Н. Левин, А. В Муравьев // Бюл. экспер. биол. и медицины. - 1985. - Т. 99. - № 2. - C. 142-144.

5. Левтов, В. А., Регирер С. А., Шадрина Н. Х. Реология крови [Текст] /

B. А. Левтов, С. А. Регирер, Н. Х. Шадрина. - М. : Медицина, 1982. - 272 с.

6. Муравьев, А. В. Гемореология [Текст] : монография / А. В. Муравьев,

C. В. Чепоров. - Ярославль : Изд-во ЯГПУ, 2009. - 178 с.

7. Павлов, А. Д. Этиология и патогенез анемий при злокачественных новообразованиях [Текст] / А. Д. Павлов, Е. Ф. Морщакова // Вопросы гематологии, онкологии и иммунологии в педиатрии. - 2004. - Т. 3. - №2 1. - С. 50-55.

8. Фолков, Б. Активные и пассивные компоненты в регуляции емкости кровеносных сосудов. Труды международного симпозиума по регуляции емкостных сосудов [Текст] / под ред. А. М. Чернуха, Б. И. Ткаченко. - М. : Медицина. - 1977. - С. 7-19.

9. Baleydier F, Domenech C., Thomas X. Novel conventional therapies in onco-hemathology // Bull Cancer. - 2011. -198(8). - P. 901-913.

10. Berardi R., Braconi C., Mantello G. Anemia may influence the outcome of patients undergoing neo-adjuvant treatment of rectal cancer // Ann Oncol. - 2006. -17. - P. 1661-1664.

11. Dintenfass L. Red cell aggregation in cardiovascular diseases and crucial role of inversion phenomenon // Angiology. - 1985. - Vol. 36. - P. 315-326.

12. Granetto C., Ricci S., Martoni A., Pezzella G. Comparing the efficacy and safety of fixed versus weight-based dosing of epoetin alpha in anemic cancer patients receiving platinum-based chemotherapy // Oncol Rep.- 2003.- Vol. 10(5). - P. 1289-1296.

13. Hudis C.A., Vogel C.L., Gralow J.R., Williams D., Procrit Study Group. Weekly epoetin alfa during adjuvant chemotherapy for breast cancer: effect on hemoglobin levels and quality of life // Clin Breast Cancer. - 2005. - Vol.6. - P. 132-142.

14. Santini D., Vincenzi B., La Cesa A., Virzi V., et al., A new dose-intense epo-etin alfa regimen effective in anemic cancer patients receiving chemotherapy: an open label, non randomized, pilot study // Anticancer Res. - 2005. - 25(1B) - P. 669-74.

15. Wright J.D., Neugut A.I., Wilde E.T., Buono D.L., Malin J., Tsai W.Y., Hershman D.L. Physician characteristics and variability of erythropoiesis-stimulating agent use among Medicare patients with cancer // J Clin Oncol. - 2011. - 1; 29 (25). - P. 3408-3418.

Bibliograficheskij spisok

1. Alekseev, O. V. Mikrocirkuljatornyj gomeostaz [Tekst] / O. V. Alekseev. -M. : Medicina, 1981. - S. 419-457.

2. Galenok, V. A. Gemoreologija pri narushenijah uglevodnogo obmena [Tekst] / E. V. Gostinskaja, V. E. Dikker. - Novosibirsk : Nauka, 1987. - 258 s.

3. Dzhonson, P. Perifericheskoe krovoobrashhenie [Tekst] / M. : Medici-na. -1982. - 396 s.

4. Levin, V. N. Reologicheskie osobennosti krovi pri dolgovremennoj i srochnoj adaptacii k myshechnym nagruzkam [Tekst] / V. N. Levin, A. V Murav'ev // Bjul. jeksper. biol. i mediciny. - 1985. - T. 99. - № 2. - C. 142-144.

5. Levtov, V. A., Regirer S. A., Shadrina N. H. Reologija krovi [Tekst] / V. A. Levtov, S. A. Regirer, N. H. Shadrina. - M. : Medicina, 1982. - 272 s.

6. Murav'ev, A. V. Gemoreologija [Tekst] : monografija / A. V. Murav'ev, S. V. Cheporov. - Jaroslavl' : Izd-vo JaGPU, 2009. - 178 s.

7. Pavlov, A. D. Jetiologija i patogenez anemij pri zlokachestvennyh novo-obrazovanijah [Tekst] / A. D. Pavlov, E. F. Morshhakova // Voprosy gematologii, onkologii i immunologii v pediatrii. - 2004. - T. 3. - № 1. - S. 50-55.

8. Folkov, B. Aktivnye i passivnye komponenty v reguljacii emkosti krove-nosnyh sosudov. Trudy mezhdunarodnogo simpoziuma po reguljacii emkostnyh sosudov [Tekst] / pod red. A. M. Chernuha, B. I. Tkachenko. - M. : Medicina. -1977. - S. 7-19.

9. Baleydier F, Domenech C., Thomas X. Novel conventional therapies in on-cohemathology // Bull Cancer. - 2011. -198(8). - P. 901-913.

10. Berardi R., Braconi C., Mantello G. Anemia may influence the outcome of patients undergoing neoadjuvant treatment of rectal cancer // Ann Oncol. - 2006. -17. - P. 1661-1664.

11. Dintenfass L. Red cell aggregation in cardiovascular diseases and crucial role of inversion phenomenon // Angiology. - 1985. - Vol. 36. - P. 315-326.

12. Granetto C., Ricci S., Martoni A., Pezzella G. Comparing the efficacy and safety of fixed versus weight-based dosing of epoetin alpha in anemic cancer patients receiving platinum-based chemotherapy // Oncol Rep.- 2003.- Vol. 10(5). - P. 1289-1296.

13. Hudis C.A., Vogel C.L., Gralow J.R., Williams D., Procrit Study Group. Weekly epoetin alfa during adjuvant chemotherapy for breast cancer: effect on hemoglobin levels and quality of life // Clin Breast Cancer. - 2005. - Vol.6. - P. 132-142.

14. Santini D., Vincenzi B., La Cesa A., Virzi V., et al., A new dose-intense epo-etin alfa regimen effective in anemic cancer patients receiving chemotherapy: an open label, non randomized, pilot study // Anticancer Res. - 2005. - 25(1B) - P. 669-74.

15. Wright J.D., Neugut A.I., Wilde E.T., Buono D.L., Malin J., Tsai W.Y., Hershman D.L. Physician characteristics and variability of erythropoiesis-stimulating agent use among Medicare patients with cancer // J Clin Oncol. - 2011. - 1; 29 (25). - P. 3408-3418.