Мікроциркуляторні порушення та стан кисневого забезпечення тканин у хворих на ревматоїдний артрит

Резюме. Обстеження 188 хворих на ревматоїдний артрит показало, що найважливішими детермінантами кисневого режиму тканин є швидкість капілярно-тканинної дифузії, активність дихальних ферментів та стан мікрогемодинаміки. По мірі зростання активності запального процесу підвищується інтенсивність тканинного дихання та активізується артеріо-венозне шунтування крові, блокується транспортування кисню в мікроциркуляторному басейні.

Ключові слова: ревматоїдний артрит, кисневе забезпечення тканин.

Виходячи з сучасних уявлень про патогенез гіпоксичних станів, можна припустити, що одним із найсуттєвіших і закономірних наслідків генералізованого хронічного запального процесу повинні бути порушення кисневого забезпечення тканин (КЗТ). Вони здатні спричинити цілу низку біохімічних аберацій, в першу чергу в енергетичному статусі клітин, частина з яких безпосередньо впливає на імунні та неспецифічні механізми підтримання запалення [2, 7]. В зв’язку з цим стан КЗТ, як кінцевий результат взаємодії ушкоджуючих чинників та компенсаторних реакцій, може розглядатися як патогенетично обгрунтований об’єкт для моніторингу перебігу системних запальних захворювань сполучної тканини.

Мета. Вивчити особливості порушень мікроциркуляції (МЦ) та КЗТ у хворих з різним ступенем активності ревматоїдного артриту (РА).

Матеріал і методи. Обстежено 188 хворих на РА (середній вік 46,4±0,6 року) з тривалістю хвороби 7,9±0,3 року. Суглобово-вісцеральну форму РА мали 32 хворих, системні прояви без вісцеритів - 31, РФ-позитивний варіант – 114 хворих. Активність І ступеня була у 17 осіб, П – у 75, Ш – у 96.

Легеневий газообмін вивчали методами мас-спектрометрії (МХ 6202) та спірографії (СПИРО 2-25) з визначенням величин альвеолярного тиску кисню (РАО₂, мм рт. ст.) та поглинутого кисню (ПО₂, мл/хв×м²). В крові з стегнових артерії та вени визначали парціальну напругу кисню (РаО₂, РvО₂, мм рт. ст.), насичення киснем гемоглобіну (SaO₂, SvO₂, %) та вміст кисню (СаО₂, СvO₂, мл/100 мл) на аналізаторах AVL-OMNI, OSM-1 та апараті Ван-Слайка [3]. Спорідненість гемоглобіну до кисню оцінювали за величиною Р₅₀. Розраховували альвеоло-артеріальний градієнт напруги кисню – Р(А-а)О₂, артеріо-венозну різницю вмісту кисню (Са-vO₂), коефіцієнт його екстракції (КЕO₂, %), індекс транспорту кисню до тканин кінцівки (ІТО₂к, мл/хв×100 г) та його питоме поглинання (ПО₂к, мл/хв×100г) [6]. В підшкірній клітковині гомілки досліджували параметри КЗТ за допомогою полярографа LP-7e [5]. Крім величини тканинної напруги кисню (РтО₂, мм рт. ст.), оцінювали латентний період зниження РтО₂ (Тл¯, с) і константу швидкості утилізації кисню за першу хвилину ішемії (КШУ₁, хв^-1), які характеризують інтенсивність тканинного дихання, латентний період підвищення РтО₂ в постішемічній фазі (Тл­, с) – показник проникності капілярно-тканинного бар’єру для кисню та час досягнення 75% приросту РтО₂ (Т75, с), що відображає транспортні можливості МЦ. Питомий  кровотік в нижній кінцівці (ПКк, мл/хв×100 г) визначали методом реоплетізмографії. Оцінювали також судинну реактивність за вираженістю і тривалістю спастичної реакції мікросудин (Вср, %, і Тср, с) на механічне подразнення (метод полярографії). Контрольну групу склали 38 здорових осіб (середній вік 38,9±1,7 року).

Таблиця. Показники кисневого забезпечення тканин у хворих з різним ступенем активності РА (М±m)

Показник	Норма n = 38	Всі хворі n = 188	Ступінь активності
			І n = 17	ІІ n = 75	ІІІ n = 96
ПО2	118,2±4,8	123,2±2,1	120,3±5,4	121,2±2,9	125,8±3,2
Р(А-а)О2	17,4±0,9	19,7±0,4	16,8±1,5	18,8±1,1	20,4±0,8*
Нв	133,7±2,1	112,9±1,1*	121,1±3,1*	117,4±1,5*	108,6±1,6*1,2
РаО2	77,9±1,3	74,0±0,7*	77,6±2,2	74,6±0,9*	73,2±1,0*
SaO2	92,1±0,4	90,0±0,2*	92,3±0,4	90,6±0,3*1	89,2±0,4*1,2
CaO2	16,72±0,21	13,85±0,18*	15,57±0,38*	14,47±0,18*1	13,16±0,16*1,2
PvO2	35,6±1,0	33,9±0,6	33,6±2,5	34,6±0,8	33,4±0,8
SvO2	62,7±1,2	57,6±1,0*	58,6±3,1	58,7±1,2*	56,8±0,9*
P50	28,8±0,4	29,7±0,3	29,5±0,7	29,7±0,4	29,8±0,4
Ca-vO2	5,39±0,25	5,00±0,12	6,09±0,46	5,16±0,21	4,73±0,17*1
КЕО2	32,5±1,5	36,3±0,8*	39,2±2,9*	35,6±1,3	36,4±1,3*
ПКк	3,32±0,17	3,49±0,20	2,71±0,28	3,16±0,22	3,86±0,251,2
ІТО2к	0,53±0,04	0,47±0,03	0,42±0,04	0,42±0,04	0,50±0,05
ПО2к	0,173±0,009	0,174±0,013	0,173±0,021	0,166±0,017	0,178±0,019
РтО2	42,8±1,8	37,0±0,9*	37,1±3,2	39,1±1,7	34,5±1,1*2
Тл¯	13,7±1,3	25,2±2,0*	29,5±6,6*	25,1±3,6*	22,3±2,5*
КШУ1	0,213±0,017	0,111±0,005*	0,082±0,015*	0,097±0,009*	0,124±0,010*1,2
Тл­	14,9±1,3	30,3±2,5*	28,4±5,1*	25,2±3,2*	34,5±4,1*
Т75	117,7±9,1	166,7±4,6*	155,0±8,8*	154,8±8,5*	178,0±6,7*1,2
Тср	511±47	681±25*	682±86	687±35*	677±40*
Вср	26,0±1,7	28,3±1,1	17,8±2,3*	30,1±2,21	28,5±1,91

Примітка.* - достовірність відмінності (р<0,05-р<0,001) в порівнянні з нормою, ¹  - в порівнянні з І ст. акт., ²  – в порівнянні з П ст. акт.

Результати та обговорення. У хворих на РА виявлялась гіпоксія тканин, обумовлена порушеннями на всіх етапах транспорту кисню - надходження його в кров, транспортування еритроцитами, перфузії тканин, дифузії від капіляра до клітин та засвоєння його внутрішньоклітинними ферментами (див. табл.). Близькі до нормальних значення Р(А-а)О₂ вказують на відсутність значних дифузійних порушень в легенях, однак достовірне зниження РаО₂ – підсумкового результату збалансованості вентиляційно-перфузійно-дифузійних відношень - може свідчити про наявність, принаймні у частини хворих, субклінічних уражень легеневої тканини з вогнищами гіпоперфузії, гіповентиляції чи артеріоло-венулярного шунтування. Одночасне погіршення сатурації Нв та типове для РА зниження рівня останнього приводило до падіння на 17,2% (р<0,001) кількості транспортованого артеріальною кров’ю кисню - CaO₂. Щоправда, за рахунок деякого зростання кровотоку в кінцівці масоперенос кисню до периферічних тканин (ІТО₂к) вірогідно не змінювався, так само як і його сумарне поглинання (ПО₂к, Ca-vO₂, ПО₂). Найбільш серйозні порушення, відповідальні за гіпоксію тканин, виявлялись на тканинно-мікроциркуляторному рівні. Зокрема, про підвищений вазоконстрікторний потенціал та погіршення МЦ свідчать збільшення показників Тср на 33,3% (р<0,01) та Т75 на 41,6% (р<0,001), а про блокаду капілярно-тканинної дифузії кисню – зростання Тл­ в 2 рази (р<0,001). Погіршення дифузії кисню – зростання Тл­ більше 30 с (М+2s) – мало місце у 49,7% хворих. Як видно з величин показників Тл¯ і КШУ₁, тканинне дихання було пригніченим, однак переважаючою функціональною детермінантою виявилось уповільнення дифузії кисню, оскільки інтегральний показник рівноваги процесів постачання та утилізації кисню – РтО₂ був вірогідно нижчим за норму (на 13,6%, р<0,01). Враховуючи описані зміни кінетичних параметрів КЗТ та РтО_2, можна стверджувати, що нормальні значення PvO_2, Р₅₀, Ca-vO₂ та ПО₂к не є свідченням скомпенсованості стану КЗТ, а вказують на певний ступінь "закритості", блокади МЦ. До того ж нормальний (не підвищений) рівень поглинання кисню тканинами (ПО₂к) в умовах викликаної запаленням інтенсифікації обміну речовин слід розглядати як ознаку неадекватності функціонування системи КЗТ [323]. Про це свідчить і наявність декомпенсованого метаболічного ацидозу у венозній крові: середні значення рН становили 7,314±0,008, а ВЕ – /-/6,93±0,56 ммоль/л (в нормі рН=7,353±0,008, ВЕ=/-/3,77±0,72; р<0,001).

Стан КЗТ значною мірою залежав від ступеню активності РА, хоча ця залежність і не була прямою (див.табл.). По мірі його зростання прогресивно погіршувалась оксигенація артеріальної крові (знижувались РаО₂, SaO₂, CaO₂) за рахунок перфузійно-дифузійних порушень /зростання Р(А-а)О₂/ та падіння рівня Нв. Оскільки ні за клінічними, ні за спіро-мас-спектрометричними даними зміни легеневої вентиляції не виявлялись, то паренхиматозно-інтерстиційний механізм недонасичення крові киснем в легенях може пояснюватись більшою частотою системних форм РА при П та Ш ступенях активності, в тому числі з васкулітами та ураженням легенів. Дійсно, системні прояви зустрічались при П ст. акт. у 24,1% хворих (c²=4,13, р<0,05 відносно І ст. акт.), при Ш – у 44% (c²=11,27, р<0,001 та c²=11,29, р<0,001 відносно І та П ст. акт. відповідно). Однак недонасичення артеріальної крові киснем компенсувалось збільшенням периферічного кровотоку (при Ш ст. акт. – на 42,4% і 22,2% більше порівняно з І та П ст. акт.) і в результаті у всіх категорій хворих кількість транспортованого до тканин кисню (ІТО₂к) була приблизно однаковою. З урахуванням цього та літературних даних про відсутність суттєвого впливу на капілярну РО₂ коливань РаО₂ в межах 60-200 мм рт.ст. [1] можна стверджувати, що погіршення оксигенації артеріальної крові не мало вирішального значення в механізмах порушень КЗТ. При цьому утилізація кисню (Ca-vO₂) по мірі росту активності запалення зменшувалась і за Ш ст. акт. була вірогідно нижчою порівняно як з нормою, так і з І ст. акт. (відповідно на 12,2% та 22,3%). У цих же хворих реєструвалось достовірне зниження РтО₂. Як відомо, збільшення кровотоку в поєднанні із зниженням утилізації кисню та РтО₂ характерне для активізації артеріо-венозного шунтування крові. Крім того, характерними для Ш ст. акт. були відносне підвищення інтенсивності тканинного дихання (зростання КШУ₁ порівняно з І та П ст. акт. відповідно на 51,2% та 27,8%, р<0,05) та погіршення масопереносу кисню на капілярно-тканинному рівні, причому останнє – переважно за рахунок змін МЦ. Про це свідчило достовірне зростання Т75 за умов відсутності суттєвих відмінностей величин Тл­ між групами хворих з І - Ш ст. акт. РА.

Висновки. У хворих на РА транспорт кисню в організмі порушений на всіх етапах, починаючи з оксигенації крові в легенях і закінчуючи інтенсивністю тканинного дихання, однак визначальними детермінантами КЗТ є швидкість капілярно-тканинної дифузії, активність дихальних ферментів та стан мікрогемодинаміки. По мірі зростання активності запального процесу підвищується інтенсивність тканинного дихання та активізується артеріо-венозне шунтування крові, блокується транспортування кисню в мікроциркуляторному басейні. Капілярно-тканинна дифузія кисню уповільнена у 49,7% хворих на РА.

ЛІТЕРАТУРА:

1. Вовенко Е.П., Иванов К.П. Перепад РО₂ по длине капилляров // Докл. АН СССР. – 1990. - №3. – С. 755-758.
2. Меерсон Ф.З. Адаптационная медицина: механизмы и защитные эффекты адаптации. – М., 1993. – 312 с.
3. Моран Н. Лабораторная оценка снабжения  тканей кислородом: газы крови и СО-оксиметрия (Лекция) // Клин. лаб. диагн. – 1998. - № 2. – С. 25-32.
4. Руководство по гипербарической оксигенации / Под ред. С.Н. Ефуни. – М.: Медицина, 1986. – 416 с.
5. Цапаев В.Г. Изучение механизмов регуляции кислородного обмена в ткани //  Кардиология. – 1994. - №5-6. – С. 32-34.
6. Spears J.R. Advances in the management of respiratory failure. Aqueous preparations of oxygen // ASAIO J. – 1996. – Vol. 42, N 3. – P. 196-198.
7. Stimulation of prostaglandin synthesis by human endothelial cells exposed to hypoxia / Michiels C., Arnould T., Knott I. et al. // Amer. J. Physiol. – 1993. - Vol. 264, N 4 p.I. – P. C866-C874.

DISTURBANCES OF THE MICROCIRCULATION AND CONDITION OF THE OXYGEN MAINTENANCE OF TISSUES IN PATIENTS WITH RHEUMATOID ARTHRITIS
О.B. Yaremenko

Abstract. Inspection of 188 patients with rheumatoid arthritis have shown, that the most important determinants of an oxygen regime of tissues are speed diffusion of oxygen in a tissue, the activity of respiratory enzymes and condition of microhemodynamic. With increase inflammation's activity the intensity of tissue breathing and arterio-venous shunting of blood raises, the transport of oxygen on microcirculation level is blocked.

Key words: rheumatoid arthritis, oxygen maintenance of tissues.

National Medical University named after А.А. Bogomolets, Kyiv