Структурные изменения эритроцитов у кошек. Микрофотографии телец Паппенгейма

Автор (ы): Корнюшенков Е.А., Гимельфарб А.И.
Организация(и): Клиника экспериментальной терапии НИИ клинической онкологии РОНЦ имени Н.Н. Блохина РАМН, Ветеринарная клиника «Биоконтроль» «Институт развития ветеринарной интенсивной терапии, анестезиологии и реаниматологии – ВИТАР» МГАВМиБ им. К.И. Скрябина
Журнал: №1 - 2011

Сокращения: АД ― артериальное давление; ДД/мин ― дыхательные движения в минуту; ОА ― общая анестезия; Уд/Мин ― удары в минуту, ЧДД ― частота дыхательных движений, ЧСС ― частота сердечных сокращений, SpO2 ― сатурация кислорода в гемоглобине, ИВЛ (искусственная вентиляция легких).

Введение

Общая характеристика пропофола. Пропофол -- внутривенный анестетик короткого действия, используемый как для индукции, так и для поддержания общей анестезии (ОА). Относится к фенолам и представляет собой 2,6-диизопропилфенол. Пропофол не растворим в воде, выпускается в виде 1%-й водно-масляной эмульсии белого цвета, рН нейтральный.

Препарат обеспечивает быструю индукцию в анестезию (60...90 с), которая, как правило, не сопровождается выраженной стадией возбуждения. Продолжительность анестезии после однократного болюсного введения составляет в среднем 5...10 мин. В более низких дозах пропофол вызывает седацию. Препарат не обладает анальгетическими свойствами, а повышает порог болевой чувствительности (т.е., уменьшает восприятие боли). Механизм действия пропофола до конца не изучен, однако доказано ингибирование ГАМК-медиаторной трансмиссии. Пропофол не обладает кумулятивными свойствами, поэтому пробуждение даже после длительной инфузии препарата наступает очень быстро как у человека, так и у животных большинства видов. При поступлении в организм пропофол в значительной степени (до 98 %) связывается с белками плазмы крови. Метаболизируется в печени и вне ее. Метаболиты выделяются в основном почками.

Короткая продолжительность клинического действия пропофола обусловлена как его перераспределением, так и быстрым метаболическим клиренсом. Концентрация препарата в плазме после струйного введения быстро снижается в основном за счет перераспределения пропофола из мозга и других хорошо васкуляризованных тканей в органы с менее интенсивным кровоснабжением.

Несмотря на то, что период полувыведения составляет (Т1/2 =40-50 мин.), пробуждение наступает быстро даже после продолжительной инфузии пропофола. Причина подобного противоречия заключается в большом объеме распределения пропофола в равновесном состоянии: он интенсивно перераспределяется в мышцы, жир и др. плохо васкуляризованные ткани.

Ожирение, умеренная дисфункция печени и почек не оказывает значительного влияния на продолжительность действия пропофола, несмотря на кумуляцию его метаболитов. Это дает основание предполагать, что метаболиты пропофола не обладают клинически значимым эффектом. Если скорость введения пропофола тщательно регулируется в зависимости от наблюдаемого эффекта, то снижается частота побочных эффектов (например, артериальной гипотонии) и ускоряется пробуждение после анестезии.

Методика, называемая тотальной внутривенной анестезией (ТТВА, Total ntravenous anesthetics - TIVA) получила свое широкое распространение именно при применении пропофола. В настоящее время этот метод является реальной альтернативой ингаляционной (газовой) анестезии. Так, при сравнении управляемости различных анестетиков (L.Smith, 1996, США), пропофол занял второе место (после дезфлюрана) по скорости пробуждения больных после наркоза, опередив изофлюран и севофлюран. Также важным аспектом использования пропофола является его противорвотный (антиэметический) эффект. N. R. Fahmu (1996, США) сообщает, что при использовании методик TIVA, включающих пропофол, синдром послеоперационной тошноты и рвоты отсутствовал, что весьма актуально, если животное было кормлено.

Особенности метаболизма кошек. Большинство липофильных веществ (за исключением ингаляционных анестетиков) подвергается в организме биотрансформации. Важнейшая роль в биотрансформации лекарственных веществ принадлежит микросомальным ферментам печени, благодаря которым липофильные соединения превращаются в гидрофильные и уже после этого экскретируются (как правило, с мочой). Если вещество не подвергается метаболизму, оно может накапливаться и вызывать токсические эффекты.

Печеночный метаболизм большинства препаратов состоит из двух фаз ― метаболической трансформации (первая) и конъюгации (вторая). В первую фазу за счет окисления, восстановления и гидролиза, вещества становятся более гидрофильными. Во вторую фазу к веществу или его метаболитам присоединяется ряд эндогенных веществ, таких как глюкуронид, глутатион, сульфаты, ацетил и др. Наиболее частой химической реакцией фазы конъюгации является глюкуронизация, которая катализируется ферментами, принадлежащими к семейству глюкуронил-трансфераз.

Было установлено, что у кошек значительно снижена активность некоторых глюкуронил-трансфераз, чем и объясняются особенности действия многих лекарственных средств на этот вид животных. В то время как у большинства животных фармакопрепараты быстро экскретируются из организма в виде конъюгатов глюкуроновой кислоты. У кошек клиренс понижен, а период полувыведения препаратов увеличен. Концентрация таких веществ у кошек повышается быстрее, и токсические эффекты более выражены (особенно ярко у этого вида животных проявляется токсичность ацетаминофена или парацетамола).

Однако, не все экзогенные вещества, метаболизм которых сопряжен с глюкуронизацией, токсичны для кошек. Во-первых, это зависит от того, какая именно глюкуронил-трансфераза требуется для метаболизма того или иного вещества и от выраженности дефицита данного фермента; во-вторых, от широты фармакологического действия вещества; в-третьих, от наличия альтернативных путей метаболизма. У кошек довольно хорошо развит путь конъюгации с сульфатами, который может компенсировать недостаточность глюкуронизации.

Пропофол ― фенольное соединение и метаболизируется, главным образом, в печени с образованием глюкуронидов и сульфатных конъюгатов. Дефицитом глюкуронизации, необходимой для метаболизма фенольных соединений, и объясняется феномен более длительного пробуждения, отмеченный многими исследователями после длительного введения пропофола кошкам.

Анемия с образованием телец Хайнца (Heinz body formation anaemia). Тельца Хайнца представляют собой скопления денатурированного, преципитированного гемоглобина в эритроцитах. Их образование связано с окислительным повреждением эритроцитов под воздействием активных метаболитов кислорода (О2, Н2О2, ОН-), а также с некоторыми другими механизмами. Окислительное повреждение способствует также переходу гемоглобина в метгемоглобин, который не способен присоединять кислород. В результате описанных процессов способность эритроцитов переносить кислород снижается.

У кошек тельца Хайнца обнаруживаются чаще, чем у животных других видов, что связано с более высокой интенсивностью их образования и более медленным удалением. Гемоглобин кошек содержит до 20 S-H-групп, в то время как у других видов животных и у человека их содержание не превышает 4. Повышенное содержание сульфгидрильных групп делает гемоглобин кошек более подверженным окислительному повреждению. Еще одним фактором, способствующим быстрому образованию телец Хайнца, считается легкий переход гемоглобина кошек из состояния тетрамера в состояние димера. Замедленное удаление из кровотока эритроцитов, содержащих тельца Хайнца, объясняется особенностями строения селезенки кошек. У здоровых кошек количество эритроцитов, содержащих тельца Хайнца, достигает 1...2%, хотя и при уровне в 10% кошки могут выглядеть клинически здоровыми.

К окислительным токсинам, вызывающим образование телец Хайнца у кошек, относятся метиленовый синий, ацетаминофен, фенацетин, пропилен-гликоль и др. Пропофол тоже является таким окислителям. Повреждение эритроцитов под действием некоторых перечисленных препаратов объясняется не только особенностями строения гемоглобина кошек, но также более медленным метаболизмом этих веществ. Повышение количества телец Хайнца отмечено при некоторых системных заболеваниях, таких, как жировая дистрофия печени, сахарный диабет, гипертиреоидизм и лимфома. Поскольку у кошек метаболизм пропофола в связи с дефицитом глюкуронизации замедлен, время воздействия препарата на эритроциты продлевается, что увеличивает возможность их окислительного повреждения.

Материалы и методы

На базе Клиники экспериментальной терапии НИИ клинической онкологии РОНЦ имени Н.Н. Блохина РАМН совместно с ветеринарной клиникой «Биоконтроль» были апробированы схемы общей анестезии на основе препарата пропофол. Исследование проводилось на 41-й собаке и 35-ти кошках, проходивших плановое хирургическое лечение в ветеринарной клинике «Биоконтроль». Возраст собак составлял от 6-ти месяцев до 19-ти лет. Возраст кошек составлял от 4-х до 12-ти лет.

За основу тотальной внутривенной анестезии был взят препарат пропофол. Мониторинг осуществлялся с помощью кардиомонитора Sensitec 1200. Исследовались следующие показатели гемодинамики: ЧСС, ЭКГ, ЧДД, НАД, SpO2, Т. Мы регистрировали следующие этапы временного интервала: во время вводной индукции, через 5 мин. после индукции, через 30 мин. после индукции и через 60 мин. после индукции.

Все данные о мониторинге регистрировались в протоколе анестезиологического отделения ветеринарной клиники «Биоконтроль». Степень анестезиологического риска у оперируемых больных соответствовала 2-4 классу по классификации ASA.

Все животные были распределены на пять групп

1-я группа(n=20): собаки в качестве индукции получали препараты пропофол в дозе 6-8 мг/кг МТ; кетамин 2,5 мг/кг МТ и ксилазин 1,25 мг/кг МТ. Далее, пропофол вводился в дозе 10 мг/кг/ МТ/час; кетамин 3,5 мг/кг/ МТ/час и ксилазин 1,5 мг/кг/ МТ/час. В качестве премедикации использовали атропин 0,025 мг/кг МТ; амоксицилин 12,5 мг/кг МТ п/к; тавегил 1,0 мл/10 кг МТ в/м.

2-я группа(n=13): собаки в качестве индукции получали пропофол в дозе 6 -8 мг/кг МТ и фентанил в дозе 5 мкг/кг МТ. Далее, пропофол в дозе 12 мкг/кг/ МТ/час и фентанил 10 мкг/кг/ МТ/час. В качестве премедикации использовали атропин 0,025 мг/кг МТ; амоксицилин 12,5 мг/кг МТ п/к; тавегил 1,0 мл/10 кг МТ в/м.

3-я группа(n=8): собаки в качестве индукции получали препарат пропофол в дозе 6-8 мг/кг МТ и золетил в дозе 4 мг/кг МТ. Далее, пропофол в дозе 12 мг/кг/ МТ/час и золетил в дозе 4 мг/кг МТ/час. В качестве премедикации использовали атропин 0,025 мг/кг МТ; амоксицилин 12,5 мг/кг МТ п/к; тавегил 1,0 мл/10 кг МТ в/м.

Вводную индукцию осуществляли болюсным введением препаратов, в дальнейшем индукцию проводили, используя одноканальные или двухканальные шприцевые дозаторы фирмы Sensitec.

Учитывая универсальность в применении пропофола, мы использовали его у пациентов, которым выполнялись операции разного профиля. В табл.1 приведены данные о характере оперативного вмешательства у собак.

Таблица 1. Распределение групп животных по характеру оперативного вмешательства у собак.

4-я группа: кошки(n=20), которым были назначены непродолжительные лечебные процедуры (лучевая терапия) под ОА препаратом пропофол. Продолжительность анестезии составляла 10 мин. Оценивали такие параметры, как наличие или отсутствие возбуждения (опистотонуса) при вводной анестезии, ЧСС, SpO2 (с помощью пульсоксиметра фирмы Dixion), время и характер пробуждения животных. В качестве премедикации использовали атропин 0,025 мг/кг МТ в/в и тавегил 0,3 мл/животное в/в, разбавленный физиологическим растворам в пропорции 1:5. Индукционная доза ― 6...8 мг/кг МТ препарата пропофола болюсно.

В 5-ю группу(n=15) входили животные, которым было назначено плановое хирургическое вмешательство в объеме унилатеральной мастэктомии. Премедикация: атропин 0,05 мг/кг МТ п/к; амоксицилин 12,5 мг/кг МТ п/к; тавегил 0,3 мл/животное в/м; буторфанол 0,4 мг/кг МТ в/м. В качестве компонентов ОА пациентам применяли пропофол в дозе 4...6 мг/кг МТ и золетил 2 мг/кг МТ. Оценивали такие критерии, как наличие или отсутствие возбуждения у животного при индукции, АД, ЧСС, ЧДД, SpО2 (используя кардиомонитор фирмы Mindrey).

Животным всех групп с целью профилактики гиповолемии проводили инфузионную терапию раствором Рингера со скоростью 10 мл/кг МТ/час.

Результаты исследования у собак

При вводной индукции пропофолом мы наблюдали у 3-х собак (две -- кане корсо, одна -- английский бульдог белого окраса) гиперемию слизистых оболочек ротовой полости и глаз, а также гиперемию кожи в области ушей и мошонки, без признаков зуда.

У 2-х собак при вводной анестезии пропофолом наблюдался опистотонус и «плавательные» движения конечностями.

У собак всех групп мы наблюдали незначительные изменения со стороны частоты сердечных сокращений (ЧСС). В 1-й и 2-й группе мы наблюдали снижение ЧСС (график 1). У двух животных 1-й группы и одного животного 3-й группы наблюдалось снижение ЧСС ниже 50 уд/мин. после чего им применяли холинолитические препараты (атропин 0,05 мг/кг в/в), что стабилизировало показатели гемодинамики. У остальных пациентов 3-й группы наблюдался незначительный подъем ЧСС после вводной индукции (график 1). Однако к моменту середины оперативного лечения ЧСС имела тенденцию к снижению.

При исследовании изменений АД мы наблюдали снижение АД по ходу операции у собак 1-й группы (график 2). У трех собак 1-й группы наблюдалось снижение АД ср. ниже 70 мм рт. ст., которое не стабилизировалась на фоне инфузионной терапии. Данным животным применяли вазоконстрикторы (допмин: 4 мкг/кг/ МТ/мин), что позволило стабилизировать показатели гемодинамики.

У собак 2-й группы наблюдалась тенденция к снижению АД после проведенной вводной индукции (график 2). У одного животного потребовалась стимуляция допмином. В дальнейшем мы наблюдали тенденцию к увеличению показателей артериального давления.

У животных 3-й группы мы наблюдали незначительное повышение АД ближе к концу оперативного лечения (график 2).

Снижение показателей сатурации относительно нормы (96-98%) наблюдалось у всех групп собак при вводной индукции (график 3). Наиболее низкой сатурация наблюдалась у пациентов 2-й группы (92,8%). Однако в дальнейшем показатели сатурации составляли нормальные значения во всех исследуемых группах.

Тенденция к снижению ЧДД наблюдалось у всех исследуемых групп (график 4). Тенденция к ослаблению спонтанного дыхания наблюдалась у четырех (14,2%) животных 1-й группы, у восьми (66,6%) животных 2-й группы и шести (75%) животных 3-й группы. Им проводилась респираторная поддержка аппаратом ИВЛ Graph в режиме PCV , f = 10 - 15 Peep 0 – 5 см. вод. ст.

Уменьшение температуры тела наблюдалось у всех групп животных (график 5). Снижение температуры тела ниже 35,0 наблюдалось у одного животного 1-й группы и одного 2-й группы. Используя подогреваемые подстилки, и вводя теплые растворы, данные изменения гемодинамики были нивелированы.

Восстановление сознания (забор языка в ротовую полость, двигательная активность, обострение внимания при произнесении клички животного) наблюдалось быстрее у пациентов 2-й группы. В среднем, время пробуждения составило 35-40 мин. после операции продолжительностью 60 мин. В группах, где использовались диссоциативные анестетики (кетамин, золетил), это время продлевалось на 20-30 мин. и составляло от 50 до 70 мин. после операции продолжительностью 60 мин.

У трех животных 3-й группы наблюдалось психомоторное возбуждение, проявляющееся лаем и галлюцинациями («ловлей мух») в послеоперационном периоде.

Результаты исследования у кошек

При вводной анестезии препаратом пропофол мы не наблюдали признаков возбуждения или опистотнуса у исследуемых животных 4-й и 5-й групп. У четырех животных (по две кошки из обеих групп) мы наблюдали признаки опистотонуса после анестезии, которые не сопровождались другими неврологическими расстройствами (судороги, атаксия) и самопроизвольно нивелировались через 5...10 мин.

Изменения со стороны сердечно-сосудистой системы регистрировались в 4-х из 5-ти исследовательских групп. В 4-й группе мы наблюдали плавное снижение ЧСС (до 130 уд/мин) по ходу анестезии. В дальнейшем, на 10-й мин ЧСС повысилась (до 135 уд/мин), что соответствовало фазе пробуждения животного и являлось физиологической нормой. В 5-й группе на всем протяжении анестезии мы наблюдали снижение ЧСС (до 122 уд/мин), что являлось физиологической нормой и не требовало фармакокоррекции (график 6). Дополнительным методом контроля сердечно-сосудистой системы у животных 5-й исследовательской группы было измерение АД (график 8). Мы наблюдали тенденцию к снижению АД (среднее значение в группе до 72 мм рт. ст.), что соответствовало норме и не требовало дополнительного введения вазоконстрикторов.

Изменения со стороны дыхательной системы регистрировали по данным частоты дыхательных движений и сатурации гемоглобина в кислороде. Мы наблюдали снижение процента кислорода в гемоглобине при вводной анестезии в 4-й и 5-й исследовательских группах (среднее значение до 94,5 %). Во время анестезии этот показатель увеличивался и к 10-й мин. мы регистрировали 96% кислорода, что соответствовало физиологической норме (график 7). При анализе сатурации за весь период наблюдения установлено, что содержание кислорода было выше в 5-й исследовательской группе (в среднем 97,6 %), что свидетельствовало о лучшей оксигенации пациентов. В обеих исследовательских группах не отмечено депрессии спонтанного дыхания, анестезия проходила без респираторной поддержки и признаков дыхательной недостаточности. Минимальное значение ЧДД (в среднем 16 ДД/мин) регистрировали у животных 5-й группы, что являлось физиологической нормой для этого вида (график 9).

Сознание и двигательная активность быстрее восстанавливались у животных 4-й группы. Это объясняется тем, что им вводили только индукционную дозу препарата пропофол в монорежиме. В среднем, время пробуждения составляло 5 мин. 45 сек., в 4-й группе и 29 мин. 15 сек., в 5-й группе.

Нарушений сердечного ритма, а также судорог, апноэ, цианоз не отмечены у исследуемых групп животных. Также мы не наблюдали клинических симптомов, соответствующих развитию болезни Хайнца.

Обсуждение

Наблюдаемая нами гиперемия слизистых оболочек ротовой полости и глаз, а также гиперемия кожи у трех собак объясняется в большей степени индивидуальной реакцией животных на составляющие ингредиенты пропофола, а именно, содержание соевого компонента, который в отдельных случаях может дать аллергическую реакцию по типу крапивницы. Как правило, такого рода реакция является единственным серьезным проявлением аллергии и не влечет за собой дополнительных последствий.

Опистотонус и «плавательные» движения при применении пропофола, вероятнее всего, происходят по тем же причинам, что и у других предшественников пропофола. Эти непроизвольные движения связаны с возникающей депрессией подкорковых структур, устраняющей ингибирующее влияние на кору. Как правило, данные осложнения возникают при вводной анестезии и являются неэпилептической миоклонией. В некоторых работах показано, что такие состояния у людей и собак не сопровождаются судорожной или эпилептиформной активностью на электроэнцефалограмме (Borgeat A., Wilder-Smith OHG, 1994). Доказано также, что пропофол вызывает феномены возбуждения (миоклонию, тремор, дистонию) реже, чем этомидат и тиопентал (Reddy R. V., Moorhy S.S., 1993). Миоклония легко снимается применением альфа- 2-агонистов, кетамином, золетилом или газовыми анестетиками.

Наблюдаемое снижение ЧСС при комбинации гипнотика пропофола и наркотического анальгетика, является предсказуемым осложнением, исходя из фармакодинамики обоих препаратов. Оба препарата снижают ЧСС, что в совокупности усиливает это действие и может вызвать стойкую брадикардию. Такой же эффект вызывает и комбинация пропофола с ксилазином. Эти изменения гемодинамики являются ожидаемыми и легко компенсируются применением атропина. Повышение ЧСС при использовании пропофола и золетила на начальных этапах индукции, вероятней всего, объясняется компенсаторным процессом, связанным со снижением ЧДД. Также повышение ЧСС при использовании золетила вероятно за счет симпатической стимуляции, которая приводит к синусовой тахикардии.

Артериальная гипотония при применении пропофола в качестве компонента внутривенной анестезии связана со снижением сердечного выброса и снижением сосудистого сопротивления. Этот факт является актуальным у декомпенсированных больных, для которых типична дегидратация и гиповолемия. Однако у исходно здорового животного этот факт может не иметь существенного клинического значения. Индукция анестезии пропофолом в сочетании с фентанилом иногда вызывает артериальную гипотонию, хотя на протяжении всего периода снижения АД на ЭКГ не будет зарегистрировано никаких признаков ишемии миокарда (Haessler R., Madler C., 1992). При индукции, сочетающей пропофол и золетил, возможен незначительный подъем артериального давления вследствие симпатической стимуляции. В случаях отрицательной динамики повышения АД за счет инфузионной терапии, назначаются вазоконстрикторы (допмин, добутамин, адреналин).

Депрессия дыхания при использовании высокодозной пропофоловой анестезии (10 и более мг/кг) будет считаться нормой. Операция может проходить и при спонтанном дыхании, однако обязательным условием будет проведение оксигенотерапии. Именно после перевода животных на искусственную вентиляцию легких (ИВЛ) мы наблюдали повышение показателей сатурации, что являлось объективным критерием респираторной поддержки. В комбинации пропофола и фентанила, а также пропофола и золетила более чем в 70% случаях понадобится респираторная поддержка у собак. При этом, при использовании для индукции шприцевых дозаторов, проведение ИВЛ будет малоинвазивным, что позволит животному сразу же после окончания операции начать дышать самостоятельно. В отношении кошек можно сказать, что эти животные хорошо переносит высокодозную пропофоловую анестезию, которая не проявляется угнетением для дыхательного центра, что дает возможность проведения анестезии при спонтанном дыхании.

Снижение температуры тела наблюдается при использовании всех видов анестезиологического пособия. В некоторых случаях это может оказать свои положительные свойства, например при нейрохирургических вмешательствах. Предрасполагающими факторами к развитию гипотермии являются: длительные хирургические вмешательства на открытых полостях; собаки карликовых пород; операции с массивной кровопотерей. Если же источником гипотермии послужила длительная анестезия, то данное состояние хорошо компенсируется применением электрических одеял и введением теплых растворов.

Выводы

1. Пропофол подходит для использования в качестве средства ОА у кошек и собак, как при кратковременных процедурах, так и при постоянно контролируемой инфузии.

2. Индукционная доза указанного препарата не должна превышать 8 мг/кг МТ.

3. При соблюдении предложенных схем ОА, индукция (в монорежиме 6...8 мг/кг МТ, при сочетании с анальгетиками 4...6 мг/кг МТ) и операция проходят при спонтанном дыхании у кошек. У собак при дозе более 10 мг/кг МТ может возникнуть депрессия дыхания, что потребует респираторной поддержки.

4. В период пробуждения животного возможны эпизоды опистотонуса, 11,4 % случаев, по собственным исследованиям, что самопроизвольно нивелируется через 5...10 мин.

5. Пропофол обладает хорошими реверсивными свойствами, что позволяет минимизировать количество времени пребывания животного в стационаре.

Литература

1. Кирк Р., Бонагура Д. «Современный курс ветеринарной медицины Кирка», М., Аквариум-Принт, 2005.

2. Уиллард М., Тведтен Г., Торнвальд Г. «Лабораторная диагностика в клинике мелких домашних животных», Под ред. д.б.н. В.В. Макарова; М., Аквариум Бук, 2004.

3. Харкевич Д.А. «Фармакология». Гэотар-Мед, 2004.

4. Andress J.L., Day T.K., Day D. The effects of consecutive day propofol anesthesia on feline red blood cells. Vet Surg, 1995.

5. Bley R., Roos M.,Price J., Ruess-Melzer K., Buchholz J., Poirier V., Kaser-Hotz B. Clinical assessment of repeated propofol-associated anesthesia in cats. Journal of the American Veterinary Medical Association, 2007.

6. Boothe D.M. Drug therapy in cats: mechanisms and avoidance of adverse drug reactions. J Am Vet Med Assoc, 1990.

7. Brearley J.C., Kellagher R.E.B., Hall L.W. Propofol Anaesthesia in Cats. Veterinary Anaesthesia and Analgesia, 1988.

8. Glen J.B. Animal Studies of the Anaesthetic Activity of ICI 35 868. British Journal of Anaesthesia, 1980.

9. Liehmann L. A comparison of cardiorespiratory variables during isoflurane–fentanyl and propofol–fentanyl anaesthesia for surgery in injured cats. Veterinary Anaesthesia and Analgesia, 2004.

10. Matthews N.S., Brown R.M., Barling K.S., Lovering S.L., Herrig B.W. Repetitive Propofol Administration in Dogs and Cats. Journal of the American Animal Hospital Association, 2004.

11. Mendes G.M., Selmi A.L. Use of a combination of propofol and fentanyl, alfentanil, or sufentanil for total intravenous anesthesia in cats. J Am Vet Med Assoc, 2003.

12. Morgan D.W., Legge K. Clinical evaluation of propofol as an intravenous anaesthetic agent in cats and dogs. Vet Rec, 1989.

13. Pascoe P.J., Ilkiw J.E., Frischmeyer K.J. The effect of the duration of propofol administration on recovery from anesthesia in cats. Vet Anaesth Analg, 2006.

14. Robertson S. What"s Different About Anesthetizing Cats? Proceeding of the SEVC Southern European Veterinary Conference, 2008,Barcelona, Spain.

15. Seymour C., Duke T. BSAVA Manual of Feline and Canine Anaesthesia and Analgesia. 2nd edition. 2007.

Анемия – патологическое состояние, характеризующееся уменьшением содержания гемоглобина, снижением гематокрита и числа эритроцитов в единице обьёма крови.

Анемия апластическая – заболевание, обусловленное угнетением кроветворной функции костного мозга.

Механизм развития апластической анемии связан, вероятно, с иммунными процессами. Заболевание может быть вызвано или обострено гормональным дисбалансом, повреждением костного мозга или генетической предрасположенностью.

Характерны сонливость, бледность, петехиальные кровоизлияния или кровоточивость слизистых оболочек, гематурия, кровохаркание, мелена вследствие тромбоцитопении, периодическое повышения температуры тела, частые или длительные воспалительные процессы лейкопении.

Диагностика

Апластическую анемию дифференцируют с инфекцией и интоксикациями, а также пролиферативным и инфильтративным процессами в костном мозге.

Используюются пробы на панцитопению (эрлихиоз, вирус лейкоза кошек), на антитела к эритроцитам (проба Кумбса), лейкоцитам и тромбоцитам, на другие аутоиммунные болезни (антинуклеарные антитела к системной красной волчанке). Аспирационная биопсия костного мозга может выявить недостаточное число гемопоэтических элементов и значительное количество жира.

Лечение

Проводят антибиотикотерапию, переливание крови или тромбоцитарной массы, назначают глюкокортикоиды и другие иммуносупресанты, анаболические стероиды и колонниестимулирующие факторы поотдельности или в комбинации.

При появлении сонливости, лихорадки и кровоизлияний, возникающих при рецидиве анемии, лейкопении и тромбоцитопении следует немедленно обратиться к врачу. Необходимо ежедневно пальпировать лимфатические узлы, измерять температуру тела. Выздоровление может наступить через 1 или несколько месяцев в зависимости от результатов клинического анализа крови (степень уменьшения числа кровяных клеток и тромбоцитов), возраста и общего состояние животного, а также причины болезни.

Анемия аутоиммунная гемолитическая

Анемия, обусловленная разрушением эритроцитов аутоантителами с последующим их захватом макрофагами и депонированием в селезёнке.

Специфические аутоантитела вырабатываются против антигенов мембраны неизменных (первичная аутоиммунная гемолитическая анемия) или повреждённых (вторичная аутоиммунная гемолитическая анемия) эритроцитов.

При аутоиммунной гемолитической анемии поражаются кроветворная, лимфатическая и иммунная системы. Если печень и желчевыводящие пути не могут справиться с билирубиновой нагрузкой, развиваются гипербилирубинемия и желтуха.

Гипоксия может привести к центрилобулярному некрозу печени. Также гипоксия вызывает тахикардию, а снижение вязкости и турбулентности тока крови – приглушенность сердечных тонов. При хронической анемии развивается сердечная недостаточность на фоне высокого сердечного выброса. Со стороны дыхательной системы наблюдается тахипноэ, со стороны почек и почечных путей – некроз почечных канальцев.

В анамнезе отмечают эпизоды потери сознания, вялость, сонливость, потерю аппетита, одышку, учащённое дыхание, иногда полиурию и полидипсию.
При обследовании обращают на себя внимание бледность слизистых, тахикардия, тахипноэ, желтуха, тёмная моча окрашенная гемоглобином или билирубином), лихорадка, увеличение селезёнки, печени и лимфатических узлов, систолический шум, ритм галопа. При сопутствующей тромбоцитопении при синдроме диссеминированного сосудистого свёртывания крови могут наблюдать петехии, экхимозы или мелена.

Диагностика

При общем клиническом анализе крови выявляются: анемия, увеличенный средний объём эритроцитов (через 3-5 дней после гемолитического криза), сдвиг лейкоцитарной формулы влево. В моче – гемоглобин.

В пунктате костного мозга обычно определяются гиперплазия эритроидного отростка, при арегенераторной анемии прекращается созревание и наблюдается цитопения юных клеток, а при хронической форме – миелофиброз.

При физикальном обследовании определяются гепатоспленомегалия, реактивное увеличение лимфатических узлов, признаки застойной сердечной недостаточности ( , кардиомегалия, мускатная печень), тромбоэмболия лёгочной артерии, синдром диссеминированного внутрисосудистого свёртывания.

Лечение

При остром гемолитическом кризе лечение проводят в стационаре, до стабилизации гематокрита, прекращения гемолиза и устранения анемии. При развитии осложнений (синдром дессиминированнного внутрисосудистого свёртывания, тромбоэмболия лёгочной артерии, тромбоцитопения, желудочно-кишечные кровотечения, сердечная недостаточность), при необходимости в повторных гемотрансфузиях показана госпитализация. Хронический внесосудистый гемолиз лёгкой степени госпитализации не требует, если анемия клинически не проявляется.

Следует понимать, что аутоиммунная гемолитическая анемия и её осложнения, представляют опасность для жизни, и может потребоваться пожизненная терапия, в ряде случаев сопровождающаяся тяжёлыми побочными реакциями, и что болезнь может рецидивировать.
При выборе медикаментозной и инфузионной терапии, вызвавшую заболевание (инфекция, лекарственные препараты при вторичной аутоиммунной гемолитической анемией). Назначают преднизолон, при отсутствие эффекта назначают иммунодепрессанты.

В острую фазу аутоиммунной гемолитической анемии необходимо ежедневно определять гематокрит, чтобы оценить эффективность терапии и потребность в переливании крови. В стационаре несколько раз в сутки сосчитывают частоту дыхания и сердечных сокращений, проводят общий и биохимический анализы крови. При подозрении на тромбоэмболию лёгочной артерии часто проводят рентгенографию грудной клетки и исследование газов артериальной крови.

В течение первого месяца амбулаторного лечения до стабилизации состояния раз в неделю исследуют гематокрит, затем – каждые 2 недели в течение 2 месяцев

Анемия гемолитическая Хайнца (Эрлиха)

Анемия, обусловленная проникновением в организм оксидантов и разрушением гемоглобина.
Фрагменты последнего, обнаруживаемые в эритроцитах, названные тельцами Хайнца (Эрлиха), или включениями.

Дефектные эритроциты депонируются или подвергаются лизису в селезёнке. В ряде случаев болезнь сопровождается метгемоглобинемией.

Чаще наблюдается у кошек, гемоглобин которых более чувствителен к действию оксидантов. Окислительными свойствами обладают лук, вещества содержащие цинк, D, I, L-метионин (у кошек); а также лекарственные средства – ацетаминофен (у кошек) и фенацетин (у собак)

Диагностика

При тяжёлой анемии в крови и моче определяется свободный гемоглобин. Гематокрит и число ретикулоцитов указывают на тяжесть регенеративной анемии.

Лечение

Бывает достаточно исключить травмирующий фактор – оксиданты, и проводить симптоматическую терапию (переливание крови, кислородотерапия, ограничение активности).
Необходимо периодически исследовать гематокрит, число ретикулоцитов и процент эритроцитов, содержащих тельца Хайнца, документируя процесс исчезновения последних и восстановления числа нормальных эритроцитов. Если удалось преодолеть гемолиз эритроцитов, прогноз благоприятный.

Анемия железодефицитная

Патологическое состояние, обусловленное дефицитом железа в организме.
При недостаточности поступление этого элемента нарушается эритропоэтическая функция костного мозга. Самая распространённая причина железодефицитной анемии – кровопотеря, источником которой чаще всего является ЖКТ, реже мочевыводящие пути. Причиной анемии могут быть новообразования, сильное поражение блохами, а также нематодная инвазия.

Железодефицитная анемия чаще встречается у собак, реже - у взрослых кошек. У 50% 5-10- недельных котят развивается так называемая преходящая железодефицитная анемия новорождённых.

Диагностика

В крови обнаруживают микроцитоз, гипохромия – характерный признак. Низкое содержание железа в плазме крови подтверждают диагноз.

Лечение

Восполнение запаса железа - для парентерального введения используют феррум-лек. Каждые 1-4 недели необходим контроль гемограммы. У некоторых животных восстановление нормальной восстановление нормальной формулы эритроцитов может происходить в течение нескольких месяцев.

Анемия гипопластическая макроцитарная

Наследственное заболевание, характеризующиеся остановкой развития ядра в клетке предшественнице эритроцита вследствие нарушения синтеза ДНК при нормальном развитии цитоплазмы.

Выявлено несколько факторов, предрасполагающих к макроцитарной анемии или провоцирующих её:

Несбалансированное кормление (нехватка фолиевой кислоты, дефицит витамина В12)

Токсины (интоксикация дилантином, отравление метотрексатом или другими токсическими веществами)

Наследственные (той пудель)

Макроцитарная анемия обычно протекает в лёгкой форме

Диагностика

Классическая макроцитарная анемия (большой средний обьем эритроцитов) и сопутствующая нормохромия (средняя концентрация гемоглобина.

Из специфических исследований важны тесты для определения вируса лейкоза и иммунодефицита кошек: ретровирусная инфекция является наиболее частой причиной мегалобластной анемии у кошек. Заключительный диагноз ставят на основании исследования костного мозга, часто во всех клеточных линиях.

Лечение

Направлено на устранение причины болезни. Эффективность лечения определяют по результатам общего анализа крови (еженедельно) и костного мозга (индивидуально).
У кошек с положительной реакцией на вирус лейкоза прогноз осторожный. У животных с лекарственно-обусловленной анемией прогноз благоприятен при условии своевременной отмены препарата.

Анемия при хронических заболеваниях почек (прогрессирующей почечной недостаточностью)

Характеризуется низким гематокритом, уменьшением количества эритроцитов и содержания в них гемоглобина, гипоплазией эритроидных элементов костного мозга.
Причиной анемии могут быть врождённые и приобретённые формы почечной недостаточности (пиелонефрит, гломерулонефрит, амилоидоз)

Диагностика

При клиническом и биохимическом анализах крови и мочи выделяются нормоцитарная нормохромная арегенераторная анемия, высокий уровень азота мочевины крови, креатенина, фосфора, кальция, низкий гидрокарбоната и калия. Отмечаются нарушения мочеотделения, умеренная протеинурия, наличие активного осадка. На рентгенограммах видны небольшие неправильной формы почки с нарушенной структурой.

Лечение

Если появляются симптомы анемии, необходимо увеличить количество эритроцитов. Для коррекции анемии при хронической почечной недостаточности используют эритропоэтин. Для лечения язв и кровотечений ЖКТ – ранитидин, сукралфат. Следуют лечить также системную гипертензию.
Определение гематокрита осуществляют в первые 3 месяца еженедельно, затем 1 раз в 1-2 месяца, артериальное давление измеряют 1-2 раза в месяц.

Темы _

14.1. Метаболизм эритроцитов

14.2. Особенности метаболизма фагоцитирующих клеток

14.3. Основные биохимические механизмы гемостаза

14.4. Основные свойства белковых фракций крови и значение их определения для диагностики заболеваний

Цели изучения Уметь:

1. Объяснять причины, вызывающие гемолиз эритроцитов.

2. Описывать молекулярные механизмы возникновения нарушений свертывания крови.

3. Аргументировать целесообразность применения некоторых лекарственных препаратов для лечения нарушений свертывания крови.

4. Обосновывать основные причины возникновения гипо- и гиперпроте-

инемий. Знать:

1. Особенности метаболизма эритроцитов, пути образования и обезвреживания в них активных форм кислорода.

2. Роль активных форм кислорода в фагоцитозе.

3. Структуру ферментных комплексов прокоагулянтного этапа свертывания крови, последовательность их взаимодействия, механизмы регуляции и этапы образования фибринового тромба.

4. Роль и молекулярные основы функционирования противосвертывающей и фибринолитической систем крови.

5. Молекулярные механизмы нарушений свертывания крови и современные способы их коррекции.

6. Основные свойства и функции белков плазмы крови.

ТЕМА 14.1. МЕТАБОЛИЗМ ЭРИТРОЦИТОВ

Эритроциты - высокоспециализированные клетки, которые переносят кислород от легких к тканям и диоксид углерода, образующийся при метаболизме из тканей к альвеолам легких. В результате дифференцировки эритроциты теряют ядро, рибосомы, митохондрии, эндоплазматический ретикулум. Эти клетки имеют только плазматическую мембрану и цитоплазму. Они не содержат ядра, поэтому неспособны к самовоспроизведению и репарации возникающих в них повреждений. Двояковогнутая форма эритроцитов имеет большую площадь поверхности по сравнению с клетками сферической формы такого же размера. Это облегчает газообмен между клеткой и внеклеточной средой. Вместе с тем такая форма и особенности строения

цитоскелета и плазматической мембраны обеспечивают большую пластичность эритроцитов при прохождении ими мелких капилляров.

Метаболизм глюкозы в эритроцитах представлен анаэробным гликолизом и пентозофосфатным путем превращения глюкозы. Эти процессы обусловливают сохранение структуры и функций гемоглобина, целостность клеточной мембраны и образование энергии для работы ионных насосов.

1. Гликолиз обеспечивает энергией работу транспортных АТФаз, а также протекающие с затратой АТФ гексокиназную и фосфофруктокиназную реакции гликолиза. NADH, образующийся в ходе анаэробного гликолиза, является коферментом метгемоглобинредуктазы, катализирующей восстановление метгемоглобина в гемоглобин. Кроме того, в эритроцитах присутствует фермент бисфосфоглицератмутаза, превращающий промежуточный метаболит этого процесса 1,3-бисфосфоглицерат в 2,3-бисфосфоглицерат. Образующийся только в эритроцитах 2,3-бисфосфоглицерат служит важным аллостерическим регулятором связывания кислорода с гемоглобином. На окислительном этапе пентозофосфатного пути превращения глюкозы образуется NADPH, участвующий в восстановлении глутатиона. Последний используется в антиоксидантной защите эритроцитов (рис. 14.1).

Рис. 14.1. Образование и обезвреживание активных форм кислорода в эритроцитах:

1 - источник супероксидного аниона в эритроцитах - спонтанное окисление Fe 2 + в геме гемоглобина; 2 - супероксиддисмутаза превращает супероксидный анион в пероксид водорода и О 2 ; 3 - пероксид водорода расщепляется каталазой или глутатионпероксидазой; 4 - глутатионредуктаза восстанавливает окисленный глутатион; 5 - на окислительном этапе пентозофосфатного пути превращения глюкозы образуется NADPH, необходимый для восстановления глутатиона; 6 - в глицеральдегидфосфатдегидрогеназной реакции гликолиза образуется NADH, участвующий в восстановлении железа метгемоглобина метгемоглобинредуктазной системой

2. Большое содержание кислорода в эритроцитах определяет высокую скорость образования супероксидного анион-радикала O 2 - , пероксида водорода Н 2 О 2 и гидроксил-радикала ОН".

Постоянным источником активных форм кислорода в эритроцитах является неферментативное окисление железа гемоглобина:

Активные формы кислорода могут вызвать гемолиз эритроцитов. Эритроциты содержат ферментативную систему, предотвращающую токсическое действие радикалов кислорода и разрушение мембран эритроцитов.

3. Нарушение любого звена ферментативной системы обезвреживания активных форм кислорода приводит к снижению скорости этого процесса. При генетическом дефекте глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы и приеме некоторых лекарств, являющихся сильными окислителями, потенциал глутатионовой защиты может оказаться недостаточным. Это приводит к повышению содержания в клетках активных форм кислорода, вызывающих окисление SH-групп молекул гемоглобина. Образование дисульфидных связей между протомерами гемоглобина и метгемоглобина приводит к их агрегации - образованию телец Хайнца (рис. 14.2).

Рис. 14.2. Схема образования телец Хайнца - агрегации молекул гемоглобина.

В норме супероксиддисмутаза катализирует образование пероксида водорода, который под действием глутатионпероксидазы превращается в Н 2 О. При недостаточной активности ферментов обезвреживания активных форм кислорода происходит окисление SH-групп в остатках цистеина протомеров метгемоглобина и образование дисульфидных связей. Такие структуры называются тельцами Хайнца

Последние способствуют разрушению эритроцитов при попадании их в мелкие капилляры. Активные формы кислорода, вызывая перекисное окисление липидов мембран, разрушают мембраны.

ТЕМА 14.2. ОСОБЕННОСТИ МЕТАБОЛИЗМА ФАГОЦИТИРУЮЩИХ КЛЕТОК

Фагоцитоз обеспечивает защиту организма от бактерий. Моноциты и нейтрофилы мигрируют из кровяного русла к очагу воспаления и эндоцитозом захватывают бактерии, образуя фагосому.

1. Фагоцитоз требует увеличения потребления кислорода, который является главным источником O 2 - , H 2 O 2 , OH" в фагоцитирующих клетках (рис. 14.3). Этот процесс, продолжающийся 30-40 минут, сопровождается резким повышением поглощения кислорода и поэтому называется респираторным взрывом.

2. В макрофагах бактерицидное действие оказывает оксид азота NO, источником которого является реакция превращения аргинина в NO и цитруллин под действием NO-синтазы. Супероксид анион образует с оксидом азота соединения, обладающие сильными бактерицидными свойствами:

NO + О 2 - → ONOO - → ОН* + NO 2 .

Пероксинитрит ONOO - , оксид азота, диоксид азота, гидроксил радикал вызывают окислительное повреждение белков, нуклеиновых кислот и липидов бактериальных клеток.

Рис. 14.3. Образование активных форм кислорода в процессе респираторного взрыва активированными макрофагами, нейтрофилами и эозинофилами.

Активация NADPH-оксидазы, которая локализована на мембране клетки, вызывает образование супероксидных анионов. При фагоцитозе мембрана впячивается, затем образуется эндосома и супероксидсинтезирующая система вместе с бактериальной клеткой оказывается в эндосоме. Супероксидные анионы генерируют образование других активных молекул, включая Н 2 О 2 и гидроксильные радикалы. Миелопероксидаза - гемсодержащий фермент, находящийся в гранулах нейтрофилов. Она поступает в эндосому, где образует НС1О. В результате мембраны и другие структуры бактериальной клетки разрушаются

ТЕМА 14.3. ОСНОВНЫЕ БИОХИМИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ

ГЕМОСТАЗА

Прекращение кровотечения после травмы кровеносных сосудов, раство рение сгустков крови - тромбов - и сохранение крови в жидком состоянии обеспечивает гемостаз. Этот процесс включает четыре этапа:

Рефлекторное сокращение поврежденного сосуда в первые секунды после травмы;

Образование в течение 3-5 минут тромбоцитарной пробки (белого тромба в результате взаимодействия поврежденного эндотелия с тромбоцитами;

Формирование в продолжение 10-30 мин фибринового (красного" тромба: растворимый белок плазмы крови фибриноген под действием фермента тромбина превращается в нерастворимый фибрин, который откладывается между тромбоцитами белого тромба;

Фибринолиз - растворение тромба под действием протеолитических ферментов, адсорбированных на фибриновом сгустке. На этом этапе просвет кровеносного сосуда освобождается от отложений фибрина и предотвращается закупорка сосуда фибриновым тромбом.

1. Свертывание крови - важнейшая часть гемостаза. В процессе формирова ния фибринового тромба можно выделить четыре этапа.

Превращание фибриногена в фибрин-мономер. Молекула фибриногена состоит из шести полипептидных цепей трех типов - 2Аа, 2Вр, 2γ. Они связаны между собой дисульфидными связями и образуют три домена А- и В-участки находятся на N-концах цепей Аа и Вр соответственно Эти участки содержат много остатков дикарбоновых аминокислот и поэтому заряжены отрицательно, что препятствует агрегации молекул фибриногена (рис. 14.4). Тромбин, который относится к группе серино вых протеаз, отщепляет А- и В-пептиды от фибриногена; в результате образуется фибрин-мономер.

Рис. 14.4. Строение фибриногена.

Фиброген состоит из шести полипептидных цепей 3 типов: 2Λα , 2Ββ и 2γ, образующих три домена (обозначены штрихами). Λ и В - отрицательно заряженные участки цепей Λα и Ββ препятствуют агрегации молекул фибриногена

Образование нерастворимого геля фибрина. В молекулах фибринамономера имеются участки, комплементарные к другим молекулам фибрина, - центры связывания, между которыми образуются нековалентные связи. Это приводит к полимеризации молекул фибрина и формированию нерастворимого геля фибрина (рис. 14.5). Он непрочен, так как образован слабыми нековалентными связями.

Рис. 14.5. Образование геля фибрина.

Фибриноген, освобождаясь под действием тромбина от отрицательно заряженных пептидов 2А и 2В, превращается в фибрин-мономер. Взаимодействие комплементарных участков в доменах молекул фибрина-мономера с другими такими же молекулами приводит к образованию геля фибрина

Стабилизация геля фибрина. Фермент трансглутамидаза (фактор XIIIa) образует амидные связи между радикалами аминокислот Глн и Лиз мономеров фибрина и между фибрином и гликопротеином межклеточного матрикса фибронектином (рис. 14.6.)

Сжатие геля осуществляет сократительный белок тромбоцитов тромбостенин в присутствии АТФ.

2. Свертывание крови может идти по внешнему или внутреннему пути.

Внешний путь свертывания крови инициируется при взаимодействии белков свертывающей системы с тканевым фактором (Тф) - белком, который экспонируется на мембранах поврежденного эндотелия и активированных тромбоцитов, внутренний путь - при контакте белков свертывающей системы с отрицательно заряженными участками поврежденного эндотелия.

Рис. 14.6. Образование амидных связей между остатками Глн и Лиз в мономерах фибрина

Коагуляции (образованию фибринового тромба) предшествует ряд последовательных реакций активации факторов свертывания крови. Эти реакции инициируются на поврежденной или измененной тромбогенным сигналом клеточной мембране и заканчиваются активацией протромбина.

Каскад реакций прокоагулянтного этапа имеет ряд особенностей:

Все ферменты являются протеазами и активируются частичным протеолизом;

Все реакции локализованы на поврежденных мембранах клеток крови и эндотелия, поэтому тромб образуется на этих участках;

Максимальную активность ферменты проявляют в составе мембранных комплексов, включающих фермент, фосфолипиды клеточных мембран, белок-активатор, Са 2 +.

Большинство факторов свертывания активируется по механизму положительной обратной связи.

В прокоагулянтном каскаде реакций внешнего пути последовательно образуются три мембранных комплекса (рис. 14.7). Каждый из них включает:

белок-активатор протеолитического фермента - тканевой фактор (Тф) (не требует активации), факторы V или VIII (активируются частичным протеолизом);

отрицательно заряженные фосфолипиды мембран эндотелия или тромбоцитов. При травме или поступлении тромбогенного сигнала нарушается поперечная асимметрия мембран, на поверхности появляются отрицательно заряженные фосфолипиды, экспонируется тканевой фактор и таким образом формируются тромбогенные участки;

ионы Са 2 +, взаимодействуя с полярными «головками» отрицательно заряженных фосфолипидов, обеспечивают связывание ферментов прокоагулянтного пути с мембранами клеток. В отсутствии Са 2 + кровь не свертывается;

Рис. 14.7. Прокоагулянтный этап внешнего пути свертывания крови и превращение фибриногена в фибрин.

Стрелка - активация факторов свертывания крови; стрелка с точками - активация факторов свертывания по принципу положительной обратной связи; - - мембранный фосфолипидный компонент ферментных комплексов, в рамке - белкиактиваторы.

1, 2 - фактор VIIa мембранного комплекса УПа-Тф-Са 2+ активирует факторы IX и X; 3 - фактор 1Ха мембранного комплекса IXa-VIIIa-Ca 2 + (тенназа) активирует фактор X; 4, 5 - фактор Ха мембранного комплекса Ха-Уа-Са 2 + (протромбиназа) превращает протромбин (фактор II) в тромбин (фактор Па) и активирует фактор VII по принципу положительной обратной связи; 6-10 - тромбин (фактор Па) превращает фибриноген в фибрин, активирует факторы V, VII, VIII и XIII

Один из протеолитических ферментов (сериновую протеазу) - фактор VII, IX или X. Эти белки содержат на N-концах молекул 10-12 остатков γ-карбоксиглутаминовой кислоты. Посттрансляционное карбоксилирование факторов VII, IX, X, а также протромбина, плазминогена и протеина С катализирует γ-глутамилкарбоксилаза. Коферментом этого фермента является восстановленная форма витамина K, которая образуется в печени под действием NADPH-зависимой витамин К-редуктазы (рис. 14.8).

Структурные аналоги витамина К - дикумарол и варфарин - являются конкурентными ингибиторами NADPH-зависимой витамин K-редуктазы.

Они снижают скорость восстановления витамина К и, следовательно, активность γ-глутамилкарбоксилазы. Производные варфарина и дикумарола используют как непрямые антикоагулянты для предотвращения тромбозов.

Инициирующий мембранный комплекс содержит белок-активатор Тф, фермент фактор VII и ионы Са 2 +. Фактор VII обладает небольшой активностью, но в комплексе VII-Тф-Са 2+ его активность в результате конформационных изменений возрастает, и он частичным протеолизом активирует фактор X.

Рис. 14.8. Посттрансляционное карбоксилирование остатков глутаминовой кислоты в молекулах сериновых протеаз свертывающей системы крови; роль Са 2 + в связывании этих ферментов на тромбогенных участках клеточных мембран

Кроме того, инициирующий комплекс активирует фактор IX. Мембранные комплексы IXа-VIIIa-Са 2 + (тенназа) и VIIа-Тф-Са 2 + образуют активный фактор Xа. Последний в составе протромбиназного комплекса Xа-Vа-Са 2 + может превращать небольшое количество протромбина (фактор II) в тромбин (фактор На). Образовавшийся тромбин активирует (по принципу положительной обратной связи) факторы V, VIII, VII, которые включаются в состав мембранных комплексов.

Протромбин - это гликопротеин плазмы крови, который синтезируется в печени. Молекула протромбина состоит из одной полипептидной цепи, содержит одну дисульфидную связь и остатки γ-карбоксиглутамата. Последние, взаимодействуя с Са 2 +, связывают профермент с мембраной (рис. 14.9).

Фактор Xa протромбиназного комплекса гидролизует две пептидные связи в молекуле протромбина, и он превращается в тромбин. Тромбин состоит из двух полипептидных цепей, связанных дисульфидной связью, и не содержит остатков γ-карбоксиглутамата (рис. 14.10).

эндотелия формируются три ферментных комплекса, каждый из которых содержит один из протеолитических ферментов - фактор калликреин или фактор и белок-активатор высокомолекулярный кининоген (ВМК). Калликреин - сериновая протеаза, субстратами которой являются фактор XII и некоторые белки плазмы крови, например плазминоген. Комплекс фактор XIIa-ВМК превращает прекалликреин в калликреин, который вместе с ВМК по принципу положительной обратной связи активирует фактор XII, включающийся в комплекс XIIa-BMK. В его составе фактор XIIa протеолитически активирует фактор XI, который в комплексе с ВМК превращает фактор IX в активный IXа. Последний включается в состав мембранного комплекса IXа-УШа-Са2+, который частичным протеолизом образует фактор Xа, являющийся протеолитическим ферментом протромбиназы Xа-Vа-Са2+) (рис. 14.11).

Рис. 14.11. Схема внутреннего и внешнего путей свертывания крови:

ВМК - высокомолекулярный кининоген; Тф - тканевой фактор. Обозначения см. на рис. 14.7

Все ферменты свертывающей системы крови являются протеазами и активируются частичным протеолизом:

1 - активируемый контактом с субэндотелием фактор XII превращает прекалликреин в калликреин; 2 - калликреин комплекса калликреин-ВМК частичным протеолизом активирует фактор XII; 3 - фактор XIIa комплекса XIIа-BMK активирует фактор XI;

4 - активированный частичным протеолизом фактор XIIa комплекса XIIa-ВМК превращает прекалликреин в калликреин по принципу положительной обратной связи;

5 - фактор XIa комплекса XIa-ВМК активирует фактор IX; 6 - фактор IXа мембранного комплекса IXа-УШа-Са2+ активирует фактор X; 7, 8 - фактор УПа мембранного комплекса УПа-Тф-Са 2 + активирует факторы IX и X; 9 - фактор Xa протромбиназного комплекса активирует фактор II (протромбин); 10, 11 - фактор IIа (тромбин) превращает фибриноген в фибрин и активирует фактор XIII (трансглутамидазу); 12 - фактор XIIIa катализирует образование амидных связей в геле фибрина;

5. Таким образом, каскад реакций внешнего и внутреннего путей свертывания крови приводит к образованию протромбиназы. Этапы, одинаковые для обоих путей, называют общим путем свертывания крови.

Каждое ферментативное звено реакций свертывания крови обеспечивает усиление сигнала, а положительные обратные связи обусловливают лавинообразное ускорение всего процесса, быстрое образование тромба и прекращение кровотечения.

6. Гемофилии. Снижение свертываемости крови приводит к гемофилиям - заболеваниям, сопровождающимся повторяющимися кровотечениями. Причина кровотечений при этих заболеваниях - наследственная недостаточность белков свертывающей системы крови.

Гемофилия А обусловлена мутацией гена фактора VIII, локализованного в X-хромосоме. Дефект этого гена проявляется как рецессивный признак, поэтому этой формой болезни страдают только мужчины. Гемофилия А сопровождается подкожными, внутримышечными и внутрисуставными кровоизлияниями, опасными для жизни.

Гемофилия В связана с генетическим дефектом фактора IX, который встречается гораздо реже.

7. Противосвертывающая система крови ограничивает распространение тромба и сохраняет кровь в жидком состоянии. К ней относятся ингибиторы ферментов свертывания крови и антикоагулянтная система (антикоагулянтный путь).

Антитромбин III - белок плазмы крови, который инактивирует ряд сериновых протеаз: тромбин, факторы IXa, Xa, XIIa, плазмин, калликреин. Этот ингибитор образует комплекс с ферментами, в составе которого они теряют свою активность. Активатором антитромбина III является гетерополисахарид гепарин. Гепарин поступает в кровь из тучных клеток соединительной ткани, взаимодействует с ингибитором, изменяет его конформацию, повышая его сродство к сериновым протеазам (рис. 14.12).

Ингибитор тканевого фактора (антиконвертин) синтезируется клетками эндотелия и локализуется на поверхности плазматической мембраны. Он образует с фактором Xa комплекс, который связывается с фосфолипидами мембран и тканевым фактором. В результате этого комплекс УПа-Тф-Са 2 + не образуется и становится невозможной активация факторов X и IX.

A 2 -Макроглобулин взаимодействует с активными сериновыми протеазами и подавляет их протеолитическую активность.

а 1 -Антитрипсин ингибирует тромбин, фактор XIa, калликреин, а также панкреатические и лейкоцитарные протеазы, ренин, урокиназу.

Антикоагулянтная система (система протеина С) включает последовательное образование двух ферментных комплексов. Взаимодействие тромбина с белком-активатором тромбомодулином (Тм) в присутствии ионов Са 2+ приводит к образованию первого мембранного комплекса

Рис. 14.12. Инактивация антитромбином III сериновых протеаз.

Гепарин связывается с антитромбином III, изменяет его конформацию и увеличивает сродство к сериновым протеазам.

Присоединение протеазы к комплексу гепарин-антитромбин III снижает сродство гепарина к ингибитору. Гетерополисахарид освобождается из комплекса и может активировать другие молекулы антитромбина III

антикоагулянтной системы Па-Тм-Са 2+ . В его составе тромбин, с одной стороны, теряет способность активировать факторы V и VIII, а также превращать фибриноген в фибрин, а с другой - частичным протеолизом активирует протеин С. Активированный протеин С (Са), взаимодействуя с белком активатором S, образует с помощью Са 2 + на мембране комплекс протеин Са-S-Са 2 +. В этих условиях активированный протеин С (Са) катализирует гидролиз белков-активаторов факторов Va и VIIIa (рис. 14.13).

Разрушение этих белков-активаторов приводит к торможению каскада реакций внешнего пути свертывания крови и остановке образования тромба.

8. Фибринолиз - это гидролиз фибрина в составе тромба с образованием растворимых пептидов, которые удаляются из кровотока. Этот этап гемостаза предотвращает закупорку сосуда фибриновым тромбом. Формирование фибринового тромба сопровождается осаждением на нем профермента плазминогена и его активаторов. Неактивный плазминоген синтезируется в печени и поступает в кровь. В крови он превращается в активный фермент плазмин частичным протеолизом. Эту реакцию катализируют протеолитические ферменты: тканевой активатор плазминогена (ТАП), урокиназа, фактор XIIa и калликреин (рис. 14.14).

Рис. 14.14. Фибринолитическая система крови:

1 - плазминоген под действием активаторов (ТАП, калликреина, урокиназы, фактора XIIa) частичным протеолизом превращается в плазмин; 2 - плазмин гидролизует фибрин с образованием растворимых пептидов; 3 - ТАП поступает в кровоток и ингибируется специфическими ингибиторами I и II типа; 4 - плазмин ингибируют неспецифические ингибиторы сериновых протеаз

Образующийся плазмин разрушает фибриновые волокна. Освобождающиеся из тромба плазмин и его активаторы поступают в кровоток. В крови плазмин инактивируется неспецифическими ингибиторами сериновых протеаз, а активаторы плазминогена - ингибиторами активаторов плазминогена I и II типа. Наследственная или приобретенная недостаточность белков фибринолитической системы сопровождается тромбозами.

ТЕМА 14.4. ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА БЕЛКОВЫХ ФРАКЦИЙ КРОВИ И ЗНАЧЕНИЕ ИХ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДЛЯ ДИАГНОСТИКИ ЗАБОЛЕВАНИЙ

Белки плазмы крови:

Образуют буферную систему крови и поддерживают рН крови в пределах 7,37-7,43;

Поддерживают осмотическое давление, удерживая воду в сосудистом русле;

Транспортируют метаболиты, витамины, ионы металлов, лекарства;

Определяют вязкость крови, играя важную роль в гемодинамике кровеносной системы;

Являются резервом аминокислот для организма;

Выполняют защитную роль.

1. Общий белок плазмы крови составляет 60-80 г/л, альбумин - 40- 60 г/л, глобулины 20-30 г/л.

Белки плазмы крови электрофоретически можно разделить на фракции, количество которых в зависимости от условий электрофореза может составлять от пяти до шестидесяти. При электрофорезе на бумаге белки делятся на пять фракций: альбумин (55-65%), - α1-глобулины (2-4%), α 2 -глобулины (6-12%), β-глобулины (8-12%) и γ-глобулины (12-22%). Альбумин имеет наибольшую, а γ-глобулины наименьшую подвижность в электрическом поле.

Большинство белков плазмы крови синтезируется в печени, однако некоторые образуются и в других тканях. Например, γ-глобулины синтезируются В-лимфоцитами, а пептидные гормоны в основном секретируют эндокринные железы.

2. Белок альбумин синтезируется в печени, имеет небольшую молекулярную массу и составляет большую часть белков плазмы крови. Благодаря высокому содержанию дикарбоновых аминокислот альбумин удерживает катионы, главным образом Na+, Са 2 +, Zn 2 +, и играет основную роль в сохранении коллоидно-осмотического давления. Альбумин является важнейшим транспортным белком. Он транспортирует жирные кислоты, неконъюгированный билирубин, триптофан, тироксин, трийодтиронин, альдостерон, многие лекарства.

3. Глобулины составляют четыре фракции: α 1 , α 2 , β и γ. В эти фракции входят белки, которые выполняют специфические и защитные функции, например, тироксин- и кортизолсвязывающие белки, трансферрин, церулоплазмин (ферроксидаза), интерфероны, иммуноглобулины.

4. Содержание белков в плазме крови может изменяться при патологических состояниях. Такие изменения называются диспротеинемией.

Гиперпротеинемия - это повышение концентрации белков в плазме крови.

Гиперпротеинемия может быть вызвана потерей воды организмом при полиурии, диарее, рвоте или обусловлена повышением содержания γ-глобулинов и некоторых других белков при острых воспалительных процессах, травмах, миеломной болезни. Их называют белками острой фазы, и к ним относят, например, С-реактивный белок (называемый так потому, что взаимодействует с С-полисахаридами пневмококков), гаптоглобин (образует комплекс с гемоглобином, который поглощается макрофагами, что предотвращает потерю железа), фибриноген.

Гипопротеинемия в основном является следствием нарушения синтеза или потери организмом альбумина, то есть является гипоальбуминемией. Она наблюдается при нефрите, гепатите, циррозе печени, ожогах, продолжительном голодании. Уменьшение содержания альбумина в крови приводит к снижению осмотического давления, а также нарушению распределения жидкости между сосудистым руслом и межклеточным пространством, что проявляется в виде отеков.

ЗАДАНИЯ ДЛЯ ВНЕАУДИТОРНОЙ РАБОТЫ

1. Нарисуйте в тетради схему метаболизма эритроцитов (рис. 14.15) и завершите ее, указав:

а) ферменты, обозначенные цифрами 1, 2, 3 и т. д.;

б) коферменты, обозначенные # и *;

в) ферменты метаболизма глюкозы, которые катализируют реакции восстановления NADP+ и NAD+;

Рис. 14.15. Метаболизм эритроцитов:

#, * - коферменты, #Н, *Н - восстановленные коферменты

г) аллостерический регулятор, снижающий сродство гемоглобина к кислороду в тканях;

д) ферменты катаболизма глюкозы, обеспечивающие синтез АТФ.

2. Напишите реакции:

а) образования активных форм кислорода в эритроцитах;

б) восстановления глутатиона;

в) устранения Н 2 О 2 ;

г) восстановления метгемоглобина в гемоглобин.

3. Нарисуйте в тетради схему прокоагулянтного этапа свертывания крови (рис. 14.16), заменив знак вопроса соответствующим фактором.

Рис. 14.16. Прокоагулянтный этап свертывания крови и образование геля фибрина

4. Напишите реакцию образования амидной связи между радикалами остатков глутамина и лизина мономеров фибрина, укажите фермент, его профермент, активатор и механизм активации. Объясните значение этой реакции в формировании фибринового тромба.

5. Представьте схему, показывающую роль тромбина на прокоагулянтном этапе свертывания крови и в антикоагулянтном пути, дописав названия отсутствующих белков и кофакторов (рис. 14.17). Укажите механизмы действия каждого фактора и его роль в гемостазе.

Рис. 14.17. Роль тромбина на прокоагулянтном этапе и в антикоагулянтном пути свертывания крови

6. Сравните результаты, полученные при электрофоретическом разделении на бумаге белков плазмы крови (протеинограммы) в норме и при некоторых патологических состояниях (рис. 14.18). Укажите возможные причины, вызвавшие изменения количества белков некоторых фракций при этих состояниях организма.

Рис. 14.18. Протеинограммы белков плазмы крови в норме и при некоторых патологических состояниях

7. Заполните табл. 14.1, указав функции белков плазмы крови. Таблица 14.1. Функции некоторых белков плазмы крови

ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ

1. Установите правильную последовательность событий.

При обезвреживании активных форм кислорода в эритроцитах:

A. Супероксиддисмутаза катализирует образование пероксида водорода

Б. Гемоглобин спонтанно окисляется в метгемоглобин

B. Глутатионпероксидаза разрушает пероксид водорода

Г. Глутатионредуктаза восстанавливает окисленный глутатион Д. Глюкозо-6-фосфатдегидрогеназа восстанавливает NADP+

2. Выберите правильные ответы. В фагоцитирующих клетках:

A. Глутатионпероксидаза окисляет глутатион Б. NADPn-оксидаза восстанавливает О 2

B. Активные формы кислорода вызывают свободнорадикальные реакции

Г. Супероксиддисмутаза превращает супероксидный анион в Н 2 О 2 Д. Миелопероксидаза катализирует образование НОСl

3. Выполните «цепное» задание:

а) в результате механического или химического повреждения клеток эндотелия на поверхности экспонируется белок:

A. Тромбомодулин Б. Фактор V

B. Трансглутамидаза Г. Тканевой фактор Д. Протеин С

б) он активирует сериновую протеазу инициирующего комплекса свертывающей системы крови:

A. Тканевой фактор Б. Тромбомодулин

B. Протеин S Г. Фактор VII Д. Фактор II

в) этот активированный фермент в составе мембранного комплекса действует на субстрат:

A. Фибриноген Б. Протеин С

B. Гепарин

Г. Протромбин Д. Фактор X

г) протеолитическая активация этого субстрата приводит к образованию:

A. Фибрина

Б. Активированного протеина С

B. Фактора ХШа Г. Тромбина

Д. Фактора Ха

д) этот белок вызывает:

A. Активацию протеина С

Б. Превращение плазминогена в плазмин

B. Образование комплекса с гепарином Г. Активацию тканевого фактора

Д. Отщепление пептида от профермента

е) в результате этого образуется:

A. Плазмин

Б. Активная трансглутамидаза

B. Фибрин-мономер

Д. Тромбин

ж) этот белок участвует в реакции:

A. Частичного протеолиза Б. Фосфорилирования

B. Карбоксилирования Г. Полимеризации

Д. Конъюгации

з) в результате этой реакции происходит:

A. Образование белого тромба Б. Агрегация тромбоцитов

B. Ретракция геля фибрина

Г. Формирование красного тромба

Д. Превращение фибриногена в фибрин

4. Выполните «цепное» задание:

а) посттрансляционной модификацией ферментов свертывающей системы крови является:

A. Фосфорилирование серина Б. Окисление лизина

B. Гликозилирование серина

Г. Карбоксилирование глутамата Д. Гидроксилирование пролина

б) в этой реакции участвует кофермент:

A. NADP+ Б. FAD

Д. Восстановленная форма витамина K (КН 2)

в) структурным аналогом этого кофермента является лекарственный препарат:

A. Сульфаниламид Б. Фенобарбитал

B. Дитилин Г. Варфарин

Д. Аллопуринол

г) лечение этим препаратом вызывает (выберите правильные ответы):

A. Повышение свертываемости крови

Б. Нарушение образования ферментных мембранных комплексов

B. Снижение свертываемости крови

Г. Ускорение трансляции протеолитических ферментов внешнего

пути свертывания крови Д. Повышение скорости полимеризации фибрина.

5. Выберите правильные ответы.

Ингибиторами свертывания крови являются:

A. а 2 -Макроглобулин Б. Антитромбин III

B. Плазмин

Г. Антиконвертин Д. а^Антитрипсин

6. Выполните «цепное» задание.

а) тромбомодулин активирует:

A. Протеин С Б. Протеин S

B. Тканевой фактор Г. Протромбин

Д. Тромбин

б) этот белок изменяет свою конформацию и приобретает способность активировать:

A. Фактор VIII Б. Фактор V

B. Протеин S Г. Протеин С

Д. Антитромбин III

в) активация выбранного вами белка стимулирует образование следующего мембранного комплекса, в котором белком-активатором является:

A. Протеин S Б. Протеин С

B. Плазмин Г. Фактор V

г) этот активатор повышает сродство сериновой протеазы к субстратам (выберите правильные ответы):

A. Фактору Vа Б. Фактору VIIa

B. Фибрину

Г. Фактору VIIIa Д. Тромбину

7. Выберите правильные ответы.

Плазмин:

A. Образуется в результате частичного протеолиза из профермента. Б. Является сериновой протеазой

B. Активируется гепарином Г. Гидролизует фибрин

Д. Ингибируется α 2 -макроглобулином

8. Выберите правильные ответы. Гипоальбуминемия наблюдается при:

Б. Нефротическом синдроме

B. Злокачественных новообразованиях в печени Г. Циррозе печени

Д. Желчнокаменной болезни.

9. Выберите правильные ответы.

Гиперпротеинемия наблюдается при:

Б. Полиурии

B. Инфекционных болезнях Г. Повторяющейся рвоте

Д. Длительных кровотечениях

ЭТАЛОНЫ ОТВЕТОВ К «ЗАДАНИЯМ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ»

1. Б→А→В→Т→Д

2. Б, В, Г, Д

3. а) Г, б) Г, в) Д, г)Д, д) Д, е) Д, ж) А, з) Д

4. а) Г, б) Д, в) Г, г) Б, В

5. А, Б, Г, Д

6. а) Д, б) Г, в) А, г) А, Г

7. А, Б, Г, Д

8. Б, В, Г

9. А, Б, В, Г

ОСНОВНЫЕ ТЕРМИНЫ И ПОНЯТИЯ

1. Метгемоглобинредуктаза

2. Бисфосфоглицератмутаза

3. Супероксиддисмутаза

4. Глутатионредуктаза

5. Тельца Хайнца

6. Гемостаз

7. Адгезия и агрегация тромбоцитов

8. Гемофилии

9. Тромбозы

10. Свертывание крови (внешний и внутренний пути свертывания крови)

11. Факторы свертывания крови

12. Витамин К

13. Противосвертывающая система (антитромбин III, антиконвертин, а 2 -макроглобулин, система протеина С)

14. Фибринолиз

15. Белки плазмы крови (альбумин, α 1 -глобулины, α 2 -глобулины, β-глобулины и γ-глобулины)

16. Гиперпротеинемия. Гипопротеинемия

ЗАДАНИЯ ДЛЯ АУДИТОРНОЙ РАБОТЫ

Решите задачи

1. Парацетамол - жаропонижающее и болеутоляющее вещество, которое входит в состав некоторых лекарств, например гриппостада, фервекса. Однако такие препараты противопоказаны людям, имеющим генетический дефект глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы эритроцитов. Какие последствия может вызвать прием лекарств, содержащих парацетамол, у пациентов с недостаточностью этого фермента? Для ответа на вопрос напишите:

а) реакцию образования супероксидного аниона в эритроцитах;

б) схему обезвреживания активных форм кислорода в эритроцитах и объясните значение окислительных реакций пентозо-фосфатного пути для нормального протекания этого процесса.

2. У пациента, страдающего хроническим грануломатозом, обнаружена наследственная недостаточность NADPH-оксидазы. При этом заболевании некоторые микроорганизмы сохраняют жизнеспособность внутри фагоцитов, а их антигены вызывают клеточный иммунный ответ и образование гранулем. Объясните роль NADPH-оксидазы в фагоцитозе. Для этого:

а) напишите реакцию, которую катализирует этот фермент;

б) укажите вещества, синтез которых снижается в фагоцитирующих клетках при недостаточности NADPH-оксидазы.

3. В слюнных железах медицинской пиявки содержится ингибитор тромбина - пептид гирудин. В крови человека гирудин образует комплекс с тромбином, в котором фермент теряет способность превращать фибриноген в фибрин. Почему гирудотерапию (лечение пиявками) используют для профилактики тромбозов при сердечно-сосудистых заболеваниях? Для ответа на вопрос опишите:

а) этапы образования фибринового тромба;

б) особенности строения протромбина и механизм его превращения в тромбин.

4. Для профилактики тромбозов и тромбоэмболии после инфаркта миокарда врач назначил пациентке препарат варфарин и рекомендовал диету, исключающую на время лечения продукты, богатые витамином К (капусту, шпинат, салат, зеленый чай). Обоснуйте рекомендацию врача. Для этого:

а) укажите кофермент, образующийся в организме из витамина К;

б) объясните значение посттрансляционной модификации сериновых протеаз, в которой участвует этот кофермент;

в) опишите роль протеаз в мембранных ферментных комплексах внешнего пути свертывания крови.

5. В отсутствии ионов Са 2 + кровь не свертывается. Какую роль играет Са 2 + в свертывании крови? Для ответа на вопрос:

а) опишите состав мембранных комплексов прокоагулянтного этапа внешнего пути свертывания крови и последовательность их взаимодействия;

б) укажите роль Са 2+ в формировании этих комплексов.

6. У новорожденного с наследственным дефицитом протеина С обнаружена легочная эмболия. Почему ребенок, гомозиготный по такой мутации, может погибнуть сразу после рождения, если ему не проводить заместительную терапию протеином С? Для ответа на вопрос:

а) напишите схему реакций системы протеина С;

б) объясните роль тромбина в гемостазе.

7. Пациентке, страдающей тромбофлебитом, для профилактики тромбоза назначили лечение тканевым активатором плазминогена (ТАП). Объясните механизм действия рекомендованного врачом препарата. Для этого представьте схему фибринолитической системы крови и укажите роль ТАП, ингибитора активатора плазминогена и ингибиторов плазмина.

8. Редкое наследственное аутосомно-рецессивное заболевание анальбуминемия сопровождается почти полным отсутствием альбумина. Почему у пациентов с такой патологией наблюдаются отеки? Для ответа на вопрос укажите:

а) особенности аминокислотного состава альбумина;

б) функции этого белка плазмы крови.

Тельца Хайнца (также известные как тельца Гейнца или Гейнца-Эрлиха) - это преципитаты окисленного гемоглобина в эритроците, при окрасках по Романовскому выглядящие как эозинофильные сферические включения, часто выступающие за границы эритроцита. Это достаточно распространенный маркер окислительного повреждения гемоглобина, часто, хотя и необязательно сопутствующий эксцентроцитам и метгемоглобинемии.

Наиболее часто тельца Хайнца можно увидеть у кошек, и это связано с некоторыми особенностями их физиологии. Во-первых, в отличие от большинства других видов, у кошек в молекуле гемоглобина есть шесть нестабильных сульфгидрильных групп, и их гемоглобин очень легко диссоциирует из тетрамера в димер. Во-вторых, их несинусоидальная селезенка крайне неэффективна в вопросах удаления включений с поверхности эритроцитов - поэтому, как и в случае с тельцами Хауэлла-Джолли, до 5% эритроцитов с тельцами Хайнца для кошки считается вариантом нормы. Ну и наконец, отсутствие некоторых ферментативных систем не позволяет им эффективно метаболизировать некоторые ксенобиотики, продукты промежуточного обмена которых часто и вызывают образование телец Хайнца.

В течение некоторого времени эритроцит может смещать образовавшееся тельце Хайнца к периферии по механизму, аналогичному выталкиванию телец Хауэлла-Джолли, и даже иногда избавляться от него, но чаще всего он не успевает это сделать. Тельце Хайнца само по себе изменяет реологические свойства эритроцита, он становится более хрупким, и в среднем продолжительность жизни эритроцитов резко сокращается. У кошек, поскольку селезенка тельца Хайнца не убирает, основным механизмом элиминации пораженных эритроцитов является гемолиз. В мазках часто можно наблюдать "призраки" эритроцитов - то есть, пустые мембраны без гемоглобина, - с ярко заметным тельцем Хайнца. На фотографии выше такие тоже есть.

К распространенным причинам окислительного повреждения эритроцитов относятся:
- применение парацетамола. К нему чувствительны опять же особенно кошки, но и у собак распространена гемолитическая реакция.
- отравление луком, чесноком. Это, конечно, касается преимущественно собак - заточить лука из-под шашлыков они всегда горазды, а вот кошек, трескающих подобные гадости, увидеть можно редко.
- пропиленгликоль у кошек. Раньше часто входил во влажные рационы, сейчас FDA не рекомендовала его применение в кошачьих кормах. Человек к пропиленгликолю чувствителен чуть менее чем никак, поэтому в человеческой еде его полно (любителям покормить со стола на заметку).
- любые системные заболевания, сопровождающиеся ацидозом. В моей личной тройке лидеров - диабет, особенно с кетоацидозом, септические плевриты, сопровождающиеся пиотораксом и дыхательной недостаточностью, и липидоз.
- отравление сильными окислителями (в основном тоже собачья тема): витамин К, антагонисты витамина К, цинк и многое другое.

Появление телец Хайнца далеко не всегда сопровождается клинически обнаружимой гемолитической анемией. При умеренной интенсивности поражения костный мозг обычно успевает ответить повышением эритропоэза, и в крови помимо них обнаруживается еще умеренная полихромазия.

К структурным изменениям эритроцитов можно отнести изменение их численности, размеров, формы, цвета, появление в них включений или микроорганизмов. Вообще структурные изменения эритроцитов у кошек аналогичны таким изменениям у других видов животных. Однако у кошек бывают некоторые только им свойственные изменения эритроцитов, требующие особого внимания в отношении постановки диагноза и выбора лечения (см. предыдущую статью). Эти изменения включают анемию с тельцами Хайнца (вызываемую лекарственными препаратами, питанием и заболеваниями), пойкилоцитоз (вызываемый заболеваниями печени и введением доксорубицина) и макроцитарную анемию (вызываемую вирусом лейкемии кошек).

Анемия с тельцами хайнца

Патофизиология образования телец Хайнца у кошек
Тельца Хайнца представляют собой скопления осадка гемоглобина внутри эритроцитов, что ведет к окислительному повреждению. Окисление (окислительная нагрузка) вызывается увеличением образования (или уменьшением детоксификации) высокореактивных химических соединений, называемых свободными радикалами, которые взаимодействуют и разрушают окружающие составные части клеток. Свободные радикалы могут самопроизвольно образоваться из кислорода (который находится в высокой концентрации внутри эритроцитов) или могут появиться в результате действия лекарств, химических веществ или растений с окисляющими свойствами. Окисление гемоглобина может привести к образованию метемоглобина или телец Хайнца. Тельца Хайнца разрушают эритроциты и могут способствовать анемии. У кошек тельца Хайнца ранее назывались «невосприимчивыми тельцами эритроцитов» (ER), или тельцами Шмауча; они являются важной чертой эритроцитов всех членов семейства кошачьих.

Гемоглобин у кошек особенно чувствителен к окислению, потому что он содержит большое количество групп свободного тиола (SH), которые являются целью для окислительного повреждения. Окисление тиола вызывает реконфигурацию цепей глобина и их конечную денатурацию в тельца Хайнца. Димеры гемоглобина у кошек также разлагаются с большей готовностью, чем у других видов, и глютатион, защитник тиола, является неустойчивым и легко истощается в эритроцитах кошек. В конечном итоге тельца Хайнца образуются в эритроцитах кошек в связи с применением препаратов, кормлением и заболеваниями. Поскольку структура глобина тесно связана с окислением гема, метемоглобинемия часто сопровождает образование телец Хайнца или предшествует ему.

Тельца Хайнца также наиболее вероятны у кошек из-за несинусоидальной структуры селезенки. В отличие от собак, у кошек имеются относительно большие селезеночные отверстия, которые обеспечивают свободное прохождение эритроцитов даже при наличии жестких включений, таких как тельца Хайнца. Поэтому селезенка у кошек не оказывает влияния на скорость удаления эритроцитов, содержащих тельца Хайнца, из системы кровообращения. Сами по себе тельца Хайнца сокращают срок жизни эритроцитов, но степень анемии, возникающей как следствие этого, при наличии последней зависит от быстроты образования телец Хайнца, их размеров и численности, а также степени повреждения мембраны эритроцитов.

Причины появления телец Хайнца у кошек Тельца Хайнца, вызванные лекарственными препаратами
Препараты-оксиданты, вызывающие образование телец Хайнца, включают ацетаминофен (тиленол; парацетамол), фенацетин, феназопиридин, метиленовый синий и DL-метионин. Все эти препараты способны вызывать сопутствующую метемоглобинемию без образования телец Хайнца. Препараты-оксиданты с большей вероятностью вызывают гемолитическую анемию с тельцами Хайнца, чем другие причины образования телец Хайнца, из-за быстроты их образования и вероятности дополнительного окислительного повреждения мембраны эритроцитов. Ацетаминофен наиболее часто служит причиной анемии с тельцами Хайнца у кошек из-за неспособности кошек детоксифицировать данный препарат при помощи глюкоронидации. Токсичность ацетаминофена зависит от дозы, и одной таблетки весом 325 мг достаточно для токсичности. Вообще препараты-оксиданты вызывают токсичность у кошек в меньших дозах, чем это требуется для других видов животных. Часто бывает необходим подробный опрос клиента для постановки диагноза токсичности препарата.

Образование телец Хайнца вследствие особого кормления
Продукты питания, вызывающие появление телец Хайнца, включают лук, пропиленгликоль (пищевая добавка) и некоторые рыбные корма. При появлении телец Хайнца на фоне особого кормления может быть нормальный гематокрит и анемия от слабой до умеренной. Скорость и степень образования телец Хайнца связаны с приемом пищи и количеством поступившего оксиданта. При малых количествах оксиданта костный мозг имеет достаточно времени для компенсации укороченного срока жизни RBC. Кошки, получающие оксиданты с кормами, больше подвержены действию препаратов-оксидантов. Например, ацетаминофен более токсичен для кошек, получающих корма, содержащие пропиленгликоль.

Лук (сырой, приготовленный, дегидрированный или в виде порошка) вызывает образование телец Хайнца в зависимости от его количества; при его избытке может развиться гемолитическая анемия. Некоторые коммерческие мясные продукты для детского питания (например, фирмы «Гербер») содержат достаточно лукового порошка, что является причиной образования более чем 50% телец Хайнца и в некоторых случаях ведет к анемии, в зависимости от приема пищи. Детского питания с луковым порошком не следует давать кошкам с диабетом или другими заболеваниями, при которых и так имеется повышенное содержание телец Хайнца и могут возникнуть нарушения. В некоторых продуктах для кошек содержится микроскопическое количество лукового порошка или соли, что едва ли способно вызвать повышенное образование телец Хайнца Один или более компонентов тиола, содержащихся в луке, отвечают за окисление гемоглобина.

До недавних пор пропиленгликоль добавлялся в полувлажные корма для кошек в качестве источника углеводов и консерванта. В настоящее время в корма для кошек больше не добавляют пропиленгликоль, поскольку он вызывает появление телец Хайнца; однако корма для собак все еще содержат эту пищевую добавку. В некоторых кормах для кошек есть пропиленгликоль, но его количество, поступающее с пищей, очень мало и едва ли способно вызвать образование телец Хайнца. Механизм, по которому пропиленгликоль вызывает окисление, неизвестен; это зависит от дозировки. Высокие дозы вызывают слабую или умеренную анемию. Рыбные корма также вызывают появление телец Хайнца и способны вызвать анемию, особенно у котят. Специфические компоненты рыбы, ответственные за образование телец Хайнца, еще не изучены.

Звболевания, приводящие к образованию телец Хвйнца
У кошек некоторые заболевания вызывают увеличение телец Хайнца, в особенности диабетический кетоацидоз. Кошки с кетоацидозом (в том числе те, у которых кетоацидоз не зависит от диабета) могут иметь 78-80% больших телец Хайнца, а у большинства их более 30%. У кошек, больных диабетом, не сопровождающимся кетонозом, также образуется повышенное число телец Хайнца, но в меньшей степени (от 5 до 20%). Механизм образования телец Хайнца, вызванных диабетом, неизвестен. Количество телец Хайнца соответствует концентрации кетонов в крови, потому вероятна какая-либо связь с кетозом.

Гипертиреоз и неоплазия, особенно лимфома, также связывают с повышением числа телец Хайнца, хотя в этих случаях тельца Хайнца обычно меньших размеров и их меньше, чем у кошек с диабетом. Диабет, гипертиреоз и неоплазия приводят к усилению кетогенеза, глюконеогенеза и катаболизма протеинов, согласно общему механизму увеличения окислительной нагрузки. Заболевания печени, почек, урологические заболевания, заболевания верхних дыхательных путей, стоматит, фарингит и кишечные нарушения также могут вызывать у некоторых кошек увеличение телец Хайнца. Гипофосфатемию также связывают с тельцами Хайнца у кошек, но неясно, является ли данное заболевание главной причиной окисления гемоглобина или просто сопутствующим фактором при определенных болезненных состояниях, таких как кетоацидотический диабет.

Вызванные болезнью тельца Хайнца часто приводят к слабой или умеренной, иногда тяжелой анемии по причине их большого размера и количества и из-за того, что главное заболевание часто дополнительно становится причиной эритропоэза. Острый гемолиз обычно не наблюдается, поскольку образование телец Хайнца, вызванных заболеваниями, обычно меньше, чем количество телец Хайнца, вызванных лекарственными препаратами.

Кошки с тельцами Хайнца, вызванными заболеваниями, также больше подвержены другим оксидантам. Например, у кошек с диабетом или гипертиреозом, которых кормили детским питанием с луковым порошком, бывает больше телец Хайнца, чем ожидалось по отдельности от употребления лука или только заболевания.

Диагноз анемии с тельцами Хайнца Количественное определение телец Хвйнца
Кошкам с анемией необходимо проводить исследование на наличие телец Хайнца. Аналогичным образом, кошкам с тельцами Хайнца, замеченными в мазках крови, следует всегда делать анализ на наличие анемии. Кроме того, всем кошкам с кетозом (обнаруженным по моче) надо проводить исследование на наличие телец Хайнца. Количество телец Хайнца подсчитывается как процент, взятый от 1000 эритроцитов с использованием нового метиленового синего красителя. Быстрый анализ телец Хайнца и ретикулоцитов можно произвести, поместив каплю нового метиленового синего на высушенный мазок крови и накрыв его покровным стеклом. Иногда тельца Хайнца можно наблюдать в виде бледных включений в мазках, окрашенных по Райту-Джемсу, особенно если они достаточно большие для того, чтобы выступать из эритроцитов периферии. Некоторые эритроциты, возможно, выталкивают тельца Хайнца. Тельца Хайнца могут также привести к образованию «теней эритроцитов», которые возникают при частичном лизисе эритроцитов и выходе гемоглобина. «Тени эритроцитов» появляются в виде краев полостей эритроцитов с присоединенным тельцем Хайнца. В отличие от собак, тельца Хайнца у кошек обычно единичны, бывают одного размера и могут становиться очень большими (занимают одну треть клеточного объема). Препараты-оксиданты могут вызывать многочисленные тельца Хайнца. Многие большие тельца Хайнца могут искусственно увеличивать среднюю концентрацию гемоглобина в клетках (МСНС) и общую численность лейкоцитов, измеряемую с помощью автоматических цитометров; на гистограммах лейкоцитов наблюдаются двойные пики или левые выступы.
Мнение, что у кошек тельца Хайнца - вполне «нормальное» явление, вытекает из недостатка понимания причин и назначений телец Хайнца у данного вида животных. По-настоящему здоровые кошки имеют менее 5% телец Хайнца, а кошки, получающие строго регламентированное питание, имеют менее 1-2%. Несмотря на отсутствие телец Хайнца у новорожденных котят, их наличие никак не зависит от возраста, пола или породы. Кошек, имеющих более 10% телец Хайнца и не подвергавшихся действию лекарственных препаратов, надо исследовать на наличие диабета, кетоацидоза или реакции на лук.

Метгемоглобинемия и анемия
Препараты-оксиданты почти всегда приводят к гемолитической анемии с тельцами Хайнца, которая бывает от слабой до тяжелой и часто сопровождается метгемоглобинемией. Кошки с токсичностью, вызванной ацетаминофеном, издают различные звуки, у них обычно наблюдаются угнетение, гиперсаливация, отек в области морды, рвота, гипервентиляция, желтуха и цианоз (вследствие метгемоглобинемии). Иногда возникает гемоглобинурия. Анализ метгемоглобинемии легко производится при помощи «капельного теста» (когда содержание метгемоглобина равняется 15% и более, капля крови на белой промокательной бумаге будет казаться коричневой по сравнению с каплей нормальной крови) или при помощи лабораторного подсчета концентрации метгемоглобина. Тельца Хайнца, вызванные кормлением и заболеваниями, обычно не приводят к метгемоглобинемии.

Тельца Хайнца, появившиеся по указанной причине, могут вызывать анемию, в зависимости от их размеров и количества и скорости образования. У кошек, у которых тельца Хайнца вызваны заболеваниями, чаще возникает анемия (особенно у кошек с кетоацидотическим диабетом), чем у кошек с теми же заболеваниями, но без телец Хайнца. Чем больше количество и размеры телец Хайнца, тем больше вероятность анемии. Однако бывает и так, что у кошек имеется 100% телец Хайнца и нормальный гематокрит, особенно если тельца Хайнца небольших размеров или скорость их образования (и укорочение срока жизни эритроцитов) достаточно медленные для того, чтобы костный мозг компенсировал их образование. Несмотря на то, что тельца Хайнца обычно образуются гораздо медленнее по причине питания или заболеваний, чем от приема препаратов, они могут достигать в этих случаях гораздо больших размеров. Анемия наиболее вероятна, когда тельца Хайнца больших размеров и поражают более 30% эритроцитов. Бывает трудно отличить влияние телец Хайнца на гематокрит от влияния на него основного заболевания.

У всех кошек с тельцами Хайнца следует произвести подсчет ретикулоцитов для оценки регенеративной реакции. Гемолитическая анемия с тельцами Хайнца, вызванная приемом препаратов, часто сопровождается ретикулоцитозом, в то время как увеличение численности пунктированных ретикулоцитов подтверждает наличие слабого или хронического гемолиза. Не следует исключать и другие случаи анемии, даже при наличии телец Хайнца. У кошек, больных диабетом, например, следует измерить содержание фосфора в сыворотке крови, чтобы отличить гемолиз, вызванный гипофосфатемией, от анемии с тельцами Хайнца. При токсичности, вызванной ацетаминофеном, необходимо также сделать анализ ферментов печени, поскольку у некоторых кошек развивается внезапная печеночная недостаточность, которая может привести к смерти.

Лечение анемии с тельцами Хайнца
Лечение анемии с тельцами Хайнца, вызванной лекарственными препаратами, является антидотным и поддерживающим. Во-первых, должен быть определен и удален источник оксиданта. Во-вторых, поддерживающий уход должен способствовать необходимой перфузии тканей. При чрезмерно низком гематокрите (< 12%) может потребоваться гемотрансфузия, но надо соблюдать осторожность, чтобы у кошки не было стресса. Часто бывает достаточно кислородного лечения и тихой темной клетки, в которой кошка чувствовала бы себя спокойно и не испытывала стрессов. В-третьих, антиоксидантное лечение направлено на восстановление истощенного глютатиона и особенно помогает в случаях токсичности, вызванной ацетаминофеном. Лечение N-ацетилцистеином (мукомист или мукоцил) дает хорошие результаты, ускоряя очищение от ацетаминофена наряду с восполнением групп тиола. N-ацетилцистеин выпускается в виде 10%-ного или 20%-ного раствора. Его нужно вводить вначале в дозе 140 мг/кг п/о или в/в, а затем 70 мг/кг через каждые 4 часа в течение 3-5 дополнительных сеансов лечения. Также эффективен сульфат натрия (1,6%-ный раствор) в дозе 50 мг/кг в/в через каждые 4 часа. Некоторым кошкам (особенно самкам) помогает лечение метиленовым синим для полного прекращения метгемоглобинемии. Вопреки бытующему мнению, метиленовый синий можно с безопасностью применять для кошек в том случае, если он вводится только один раз (1,0-1,5 мг/кг в/в); дополнительные дозы могут ускорить образование телец Хайнца. Для лечения метгемоглобинемии также рекомендуется аскорбиновая кислота. Но эритроцитов у кошек воспринимают ее настолько медленно, что она имеет, вероятно, лишь ограниченную пользу.

Возможно, что N-ацетилцистеин, аскорбиновая кислота и витамин Е могут помочь кошкам при анемии с тельцами Хайнца, образование которых вызвано питанием или заболеваниями, но не проводилось никаких исследований по испытанию их эффективности. Наиболее важно установить и устранить раздражающий пищевой компонент или лечить основное заболевание и обеспечить требуемый поддерживающий уход. После ликвидации окисляющего фактора тельца Хайнца, как правило, постепенно исчезают в течение 1-4 недель. Кошек надо тщательно исследовать на развитие анемии, возникающей при быстром удалении эритроцитов из-за больших размеров и/или большого количества телец Хайнца. Всех кошек с анемией с тельцами Хайнца надо исследовать при помощи последующего гематокрита, ретикулоцитов, и численность телец Хайнца документально отражает исчезновение телец Хайнца и регенерацию эритроцитов.

Пойкилоцитоз

Нарушения формы эритроцитов (пойкилоциты) гораздо менее распространены у кошек, чем у собак, в частности, из-за малого размера эритроцитов кошек. По этой причине пойкилоциты являются более специфическими индикаторами заболевания или лекарственной терапии у кошек и могут обеспечить полезную диагностическую и прогнозическую информацию.

Пойкилоцитоз при заболеваниях печени
Более чем у 50% кошек с заболеваниями печени развивается пойкилоцитоз, который характеризуется главным образом акантоцитами и овалоцитами (эллиптоцитами). Также могут наблюдаться небольшие количества кератоцитов, шизоцитов и пузырьковидных клеток. В то время как эти морфологические изменения часто имеют место у собак с заболеваниями печени, редкость пойкилоцитоза у кошек делает полученные данные очень важными для диагностики и прогноза. Пойкилоцитоз продолжается или усиливается у кошек с усилением заболеваний печени и уменьшается при регрессии заболевания и нормализации других лабораторных данных.

У кошек с гепатическим липидозом с гораздо большей вероятностью разовьется пойкилоцитоз, чем у кошек с другими видами заболеваний печени. Кроме того, у кошек с умеренным (2+) или заметным (4+) пойкилоцитозом более вероятно наличие анемии, с гематокритом в среднем менее чем на 5%, чем у кошек с заболеваниями печени, но без пойкилоцитоза. Пойкилоцитоз при заболеваниях печени, по всей вероятности, связан с изменением липидов в мембранах эритроцитов и более заметен у кошек с повышенным уровнем холестерина. Другие возможные механизмы включают увеличение окислительного повреждения, возникающего в результате дефицита витамина Е (в результате нарушения всасывания из-за холестаза) и микроангиопатии. Количество телец Хайнца иногда увеличивается при заболеваниях печени, но наиболее часто они наблюдаются при липидозе, возникшем в результате сахарного диабета.

Пойкилоцитоз, вызванный лечением доксорубицином
Введение доксорубицина вызывает пойкилоцитоз, аналогичный тому, который наблюдается при заболеваниях печени, со смешением овалоцитов, эхиноцитов, кератоцитов, акантоцитов, шизоцитов и пузырьковидных клеток. Степень пойкилоцитоза увеличивается от слабой (1+) до заметной (4+) с последующим лечением данным препаратом. Тяжесть пойкилоцитоза, вызванного доксорубицином, значительно выше у кошек, чем у собак, и у кошек число пойкилоцитов заметно увеличивается после всего лишь одного сеанса лечения данным препаратом. Такое действие после одного сеанса может быть вызвано в некоторой степени оксидантной чувствительностью эритроцитов кошек. У кошек, которых лечили доксорубицином, обычно не развивается анемия.

Макроцитная анемия

Макроцитная анемия часто наблюдается у кошек, пораженных вирусом лейкемии кошек (ВЛК), при этом средний объем клеток составляет более 50 fl. Хотя макроцитная анемия может также вызываться ретикулоцитозом (вследствие большего размера незрелых эритроцитов), в данном случае это, очевидно, бывает результатом нарушения выработки эритроцитов, и полихромазия не наблюдается. Средний объем эритроцитов (MCV), больший, чем 55 flпри отсутствии полихромазии, является хорошим положительным показателем наличия ВЛК-инфекции. Увеличение MCV, обычно без анемии, наблюдается у некоторых кошек с гипертиреозом.