В.Л. Воейков, *Ю.И. Гурфинкель, А.Ю. Дмитриев, С.З. Кондаков, *С.Ю.Озерский
МГУ им. И.В. Ломоносова, г. Москва
*ЦКБ МПС, г. Москва
Измерение скорости оседания эритроцитов (СОЭ) - один из наиболее широко используемых диагностических тестов. Однако стандартный метод определения СОЭ малоинформативен, а при массовом анализе образцов крови весьма трудоемок. Появившиеся недавно автоматические приборы, позволяющие получать значение СОЭ за 30 или 60 мин не повысили информативности метода. Мы установили, что процесс оседания красной крови носит немонотонный характер.
Оседание форменных элементов крови начинается не сразу, а затем граница между оседающией красной кровью и чистой плазмой начинает опускаться с ускорениями и торможениями. Графики зависимости скорости оседания границы от времени после установки капилляра отражают индивидуальные особенности крови каждого донора. В болезненных состояниях эта картина меняется. Анализ динамики оседания красной крови (ДОК) больных с сердечно-сосудистыми заболеваниями, астмой и другими патологиями показал существенные отличия в картине ДОК. Таким образом, анализ ДОК с высоким временным разрешением существенно более информативен, чем стандартный тест СОЭ.
Мы разработали прибор для автоматической регистрации ДОК одновременно в нескольких образцах с высокой степенью разрешения, и в течение любого периода времени. Пипетка с кровью равномерно освещается источником света.
Приемник света - сканерная линейка из светочувствительных элементов (приборов с зарядовой связью), выходы которых соединены с процессором компьютера. Свет слабо поглощается чистой плазмой и полностью поглощается столбиком клеток. В память компьютера регулярно (например, каждые 30 сек) записывается информация о положении границы между опускающимся столбиком клеток и чистой плазмой. Когда врача интересует лишь среднее значение скорости оседания эритроцитов за 1 час (СОЭ), прибор выдает этот показатель, измеренный с высокой точностью. Однако прибор позволяет измерять скорость движения границы за любые промежутки времени, обсчитывать накопленные за время опыта данные и по окончании опыта выдавать графики зависимости скорости движения границы от времени с начала измерения. Результаты, полученные на этом приборе, выявили не только колебания скорости оседания границы, но и несколько характерных макроскопических этапов процесса. Их продолжительность, средние значения скорости на каждом этапе, интенсивность и частота отклонений реальной скорости от средних значений характерны для поведения крови индивидуума. Благодаря автоматизации процесса эти параметры доступны количественному анализу и сохраняются в банке данных. Это позволяет следить за измененим ДОК в ходе лечения. Содержание ценность такой информации, безусловно, выявится в ходе систематических исследований по выявлению корреляции всех этах параметров с конкретными нозологиями, а также их изменений при терапевтических процедурах. Поскольку прибор позволяет одновременно регистрировать кривые ДОК в нескольких образцах крови, открывается возможность разработки дополнительных диагностических процедур, в частности, изучения влияния на ДОК различных факторов, воздействующих на выделенную кровь. Динамический характер процесса оседания крови трудно объясним в рамках стандартных моделей, описывающих седиментацию красной крови как суммарный эффект седиментации отдельных эритроцитов и их агрегатов. Поведение красной крови лучше согласуется с моделью, предложенной в 1928 г. С.Д. Балаховским, согласно которой эритроциты в условиях определения СОЭ быстро ассоциируют, формируя разветвленные сети "монетных столбиков", а оседание красной крови отражает уплотнение образованных клетками трехмерных структур. Скорость движения мениска между красной кровью и плазмой определяется прочностью клеточного остова, так называемой "гемотонией". Тогда колебания скорости движения границы между красной кровью и плазмой, наблюдаемые нами на графиках ДОК определяется уплотнением структурных образований. Такой процесс может проявлять кооперативность: "проседание" нескольких или даже одной петли, из которых строится сеть монетных столбиков, может повлечь за собой каскад "проседаний" других. Затем система на какое-то время "успокаивается" в состоянии неустойчивого равновесия. В целом такой процесс должен проявлять ту или иную степень немонотонности. На основании собственных и литературных данных мы выдвинули гипотезу, в соответствии с которой устойчивость формирующейся в крови клеточной структуры требует затрат метаболической энергии форменных элементов крови, а не обусловлена пассивным "склеиванием" эритроцитов за счет адсорбции на них макромолекул, выступающих в роли межклеточных мостиков. С этой точки зрения процесс оседания красной крови представляет собой активную реакцию крови, как переживающей ткани, на стрессорные факторы, к которым в условиях определения СОЭ можно отнести гипоксию и соприкосновение крови c чужеродной поверхностью. Характер реакции зависит от метаболического потенциала крови, функционального состояния всех ее форменных элементов и от функционального состояния плазмы крови, которые в совокупности отражают физиологическое состояние индивидуума. В рамках этой гипотезы можно объяснить различия между динамикой оседания красной крови в норме и при патологии. Известно, что в нормальной крови образуются "монетные столбики" правильной формы с высокой степенью разветвленности, тогда как в патологической эти структуры гораздо менее организованны, что должно ослаблять устойчивость сети к уплотнению будет значительно ниже. При слишком высокой скорости ассоциации эритроцитов разветвленная сеть может вообще не возникнуть, а красная кровь разобьется на отдельные плотные агрегаты, которые будут оседать в соответствии с законами седиментации. То же должно происходить и при патологически низких значениях гематокрита. Все эти особенности должны отражаться в динамике процесса оседания столбика клеток в цельной крови значительно полнее и тоньше, чем в единственном среднем значении скорости, измеренном через 1 час после начала оседания. Таким образом, анализ ДОК может существенно повысить информативность диагностического теста по сравнению с общепринятым тестом на СОЭ. Кроме того, изучение ДОК должно позволить глубже разобраться как в физико-химических, так и в физиологических процессах, протекающих в крови вне организма.