Патогенез гипоксии новорожденных

Аденозин рассматривается как важный фактор, способствующий развитию ишемии кардиомиоцитов. В отличие от адениннуклеотидов аденозин моет высвобождаться из клетки и в обычных условиях. Молекула аденозина осуществляет как бы механизм обратной связи, с помощью которого клетка сама регулирует свое кровоснабжение. Если содержание АТФ снижается, то образуется увеличенное количество аденозина и, диффундируя к артериолам, повышается капиллярный кровоток, в результате чего клетка получает достаточное количество О2. В условиях ишемии эта молекула выступает как естественный ингибитор адренорецепторов кардиомиоцита, в результате чего клетки становятся невосприимчивыми к симпатической стимуляции, что, несомненно, сохраняет их энергию, вследствие чего повышается выживаемость клеток в неблагоприятных условиях.

После окончания гипоксии отношение концентрации нуклеотидов восстанавливается быстро, а размеры их пулов - более медленно. На этой стадии аденозин и гипоксантин могут быть повторно утилизированы для синтеза нуклеотидов («спасательный путь») при меньших энергетических затратах, чем синтез пуринов de novo

Метаболические расстройства, развивающиеся при ишемии, можно охарактеризовать как накопление ионов водорода и фосфата, а также увеличенное высвобождение аденозина и ионов калия из клетки. Эти метаболические последствия ишемии фактически направлены на защиту клеточного метаболизма, а также ресурсов клеток от быстрого использования. По существу при глубокой ишемии клетки переходят в состояние «гибернации», основная задача которой - обеспечить их выживаемость в ожидании возможного восстановления кровотока

Быстрая реперфузия, т.е. восстановление кровотока до прежнего уровня в таком «гибернированном» сердце, устраняет указанный метаболический защитный механизм и способна восстановить сократительную функцию миокарда.

1.2 Компоненты крови детей  с ХВУГ или асфиксией

У детей, перенесших перинатальную гипоксию, отмечается изменение как органического, так и неорганического компонента в плазме крови.

Для детей с ХВУГ или асфиксией характерны отличия электролитного состава крови от здоровых новорожденных. Так, у детей, родившихся в асфиксии обнаруживается ранняя гипокальциемия. Для новорожденных характерны волнообразные увеличения уровня кальцитотонина и высокая концентрация паратгормона. Таким образом, в основе ранней неонатальной гипокальциемии лежит усиление физиологических сдвигов в метаболизме Са+2, обусловленное действием различных регуляторных механизмов.

При функционировании здоровых клеток прием внешних химических или электрических сигналов сопровождается кратковременным повышением внутриклеточной концентрации кальция, что необходимо для ответа на стимул. Внутриклеточная концентрация кальция поддерживается на уровне 10~7 М, что в 10000 раз меньше, чем в межклеточной жидкости.

Кальций проникает внутрь через потенциал-зависимые входные кальциевые каналы. Увеличение внутриклеточной концентрации кальция вначале обусловлено нехваткой энергии для работы кальций-магниевого насоса. Показано, что при гипомагниемии снижается концентрация паратгормона в крови у новорожденных. При гипоксии раздражение кальций-мобилизующих рецепторов ведет к активации фосфолипазы С и продукции липидных внутриклеточных посредников - диацилглицерина и инозитолтрифосфата. При углублении гипоксии, кальций попадает в клетку не только через входные кальциевые каналы наружной мембраны, но и - особенно массивным потоком - из его внутриклеточных резервуаров - цистерн гладкого ЭПР, а также через поврежденные клеточные мембраны. Это приводит к критическому нарастанию его концентрации. Кальций в данном случае выступает не просто как электролит, а как мощный модулятор клеточных функций, избыток которого токсичен для клетки.

Повышение внутриклеточного уровня кальция способствует гибели клеток из-за активации протеаз, липаз, протеинкиназы С, эндонуклеаз и образования свободных радикалов кислорода и азота, и, как следствие, к изменениям генетического аппарата, необратимой деструкции внутриклеточных и мембранных структур. Все перечисленные факторы оказывают синергическое действие и способны вызывать некроз клетки в течение нескольких минут или часов.

По данным Н. П. Шабалова [7] наряду с изменением концентрации кальция обнаруживается гипонатриемия.

Содержание натрия в организме регулируют минералокортикоиды коры надпочечников, антидиуретический гормон, атриопептин и некоторые другие факторы.

Суточная потребность в натрии новорожденных составляет 3,0-4,0 ммоль/кг, у очень незрелых новорожденных она может быть значительно выше — до 6 и даже 8 ммоль/кг/сут. В первые сутки жизни недоношенные и дети с асфиксией более интенсивно теряют натрий, что может привести к гипонатриемии. У новорожденных снижена реакция канальцев почек на альдостерон, т.е. у них своеобразный псевдогипоальдостеронизм. Чем более интенсивен стресс у новорожденного, тяжелее асфиксия, тем выше у него уровень в крови антидиуретического гормона. И во всех случаях это приводит к гипонатриемии в сочетании с гиперкалиемией.

По данным М. Ф. Дещекиной и соавт.[8], у детей, перенесших ХВУГ, отмечается уровня магния в крови: наиболее высокий уровень магния с понижением на первые сутки и постепенным повышением до начальных значений на пятые сутки. Для здоровых же детей характерно снижение уровня магния на первые сутки с последующим незначительным повышением на 3-5 сутки.

Аналогичная ситуация наблюдается и с динамикой уровня фосфора у новорожденных с ХВУГ или асфиксией.

Содержание меди увеличивается начиная с первых суток жизни в течении всего периода адаптации, причем наиболее высокие показатели характерны для детей с ХВУГ. У здоровых детей на пятые сутки происходит снижение концентрации меди в связи с её утилизацией тканями. У новорожденных с ХВУГ повышение концентрации меди в крови вероятно обусловлено нарастанием физиологического гемолиза.

У новорожденных, перенесших гипоксию, уровень селена в 2 раза ниже, чем у здоровых детей. Однако с первых суток жизни наблюдается нормализация его уровня.

Наблюдаются также различия в деятельности эндокринной системы здоровых новорожденных и детей с кардиопатиями, развившихся в результате ХВУГ или асфиксии. У всех здоровых новорожденных в первые часы и дни жизни отмечается максимальная активность адреналовой и глюкокортикоидной функции надпочечников. В первые дни жизни синтез глюкокортикоидов надпочечниками здоровых новорожденных становится менее активным с минимальными величинами уровней кортизола и кортикостерона как в крови, так и в моче (суточное выведение) на 3-5-й дни жизни, но со 2-й недели внеутробной жизни уровень кортизола в плазме крови устанавливается на значениях, соответствующих уровню взрослых. Менее активным со 2-3-го часа после рождения становится и синтез катехоламинов, но суточная экскреция их у новорожденных и детей 2-3 лет остается более высокой, чем у детей дошкольного возраста, отражая преобладание в этом возрасте тонуса симпатического отдела нервной системы. Острая гипоксия плода в родах проявляется достоверным увеличением концентрации стрессорных гормонов (АКТГ, кортизол) в крови при относительной структурной сохранности плаценты. Аденогипофиз, щитовидная железа и надпочечники плода характеризуются адекватной морфологической зрелостью и функциональной активностью клеток-продуцентов их гормонов. У детей родившихся в асфиксии или с акушерскими травмами наблюдается симпатико-адреналовый криз - патологическое состояние, развивающееся из-за чрезмерной активации мозгового слоя надпочечников и симпатического отдела нервной системы в процессе родового стресса.

Уровни тироксина (Т4) и трийодтиронина (Т3) в пуповинной крови у новорожденного в первые минуты жизни ниже, чем в крови матери, а уровень тиреотропного гормона (ТТГ) в 3 раза выше у ребенка. Более того, в течение первых 30 минут внеутробной жизни концентрация ТТГ у здорового новорожденного повышается в 5-6 раз, а затем резко снижается в последующие 3 часа, оставаясь достаточно высокой по сравнению с концентрацией в пуповинной крови. Сравнительно низкий уровень Т3 и Т4 у ребенка по сравнению с матерью объясняют активным метаболизмом их в тканях. У детей, родившихся от матерей с фетоплацентарной недостаточностью, с малой массой при рождении, недоношенных наблюдается транзиторный гипотиреоз.

Что же касается аминокислотного состава крови детей с ХВУГ ,по данным М.Ф Дещекиной и соавт.[9], обнаружено увеличение содержания аминокислот, участвующих в энергетическом обмене - аспарагиновой и глутаминовой. Но выявилось явное снижение аминокислот, участвующих в синтезе белков - тирозина и гистидина.

У новорожденных, испытывающих хроническую гипоксию плода, дислипопротеинемия выявляется в первые месяцы после рождения. Гиполипопротеинемия новорожденных характеризуется отсутствием хиломикронов и значительным уменьшением концентрации липопротеинов очень низкой плотности. Основным классом липопротеинов в крови новорожденных являются липопротеины высокой плотности. В сумме липопротеины низкой и очень низкой плотности составляют у новорожденных 1,86 г/л. Процентное распределение классов липопротеинов у новорожденных следующее: липопротеины высокой плотности – 50-56%, липопротеины низкой плотности - 35-41%, липопротеины очень низкой плотности – 3-15%. Липопротеины очень низкой плотности содержат больше белка и меньше триглицеридов, чем у взрослых. В липопротеинах низкой плотности выше содержание белка и свободного холестерина. Липопротеины высокой плотности по сравнению с материнскими отличаются большим содержанием фосфолипидов, свободного холестерина и меньшим - этерифицированного холестерина и триглицеридов.

В крови новорожденных, рожденных в асфиксии или же испытывающих гипоксию, отмечалось повышения уровня свободных жирных кислот. Результатом их неполного окисления являлось увеличение концентрации малонового диальдегида и диенового конъюгата. В результате гипоксии происходит активация системы кальпаина (кальций-зависимых протеаз), что приводит к выходу из кардиомиоцитов белка, связывающего жирные кислоты и , следовательно, нарушению их транспорта.

Таким образом, изменение уровня и соотношения органического и минерального компонента в плазме крови у детей, перенесших гипоксию, создает предпосылки для изменения тезиографической картины плазмы крови как метода комплексной оценки всех компонентов плазмы крови.

1.3 Тезиографический метод исследования

Российские ученые В.Н.Шабалин и С.Н.Шатохина [10] в начале 1990-х годов предложили изучать патологические изменения, происходящие в организме, путем исследования морфологии биологических жидкостей человека . По представлению В.Н. Шабалова и С.Н. Шатохина человеческий организм условно можно разделить на клеточную и жидкостную часть. Биохимические процесс протекающие в организме проявляются в биологических жидкостях. Биологическая жидкость отражает метаболические процессы, протекающие в целом организме. Нам известно, что именно биологическая жидкость оказывает сильное влияние на метаболические процессы. Структурирование биологических систем основано на ступенчатом принципе: вначале формируются простые структуры, на основе которых далее строятся все более и более сложные.

Структура - это пространственная ориентация элементов и характер взаимосвязи между ними. Капля биологической жидкости в процессе дегидратации сначала находится в относительном покое - в ней все уравновешено. Основной компонент - вода - находится в достаточном количестве, для того чтобы удовлетворить потребности в гидратированности всех молекул растворенных в ней веществ.

По мере испарения воды дегидратация достигает критической точки. Воды уже не хватает на то, чтобы обеспечить адекватное гидратированное состояние всех растворенных компонентов. В этот момент активизируются достаточно мощные осмотические силы и конкурирующие с ними онкотические. Под действием этих сил начинается перераспределение растворенных компонентов по всей массе капли в соответствии с их осмоонкотической активностью. В процессе дегидратации капли можно наблюдать тотальный массоперенос различных компонентов, растворенных в биологической жидкости, что сопровождается соответствующим энергоперсносом. Происходит массоперенос не только растворенных веществ, но и растворителя, т. е. воды, как свободной, так и связанной ионами солей и молекулами органических веществ. Имеют место бурные смещения отдельных структур и целых конгломератов внутри капли. Только с трудом можно представить себе, насколько велики и согласованны силы, которые способны упорядочить все эти перемещения и выстроить структуру в четком соответствии с внутренней программой самоорганизации вещества.

По мере ухода воды из периферической зоны капли начинает формироваться область твердой фазы. Дегидратированная зона отчетливо видна и ее кольцо быстро расширяется к центру. В процессе дегидратации капли сыворотки крови идентичные по своему физико-химическому строению молекулярные комплексы к моменту перехода в твердую фазу концентрируются в виде кольца определенного радиуса - переходная зона высокой градиентной плотности.

В переходной зоне происходит калибровочная синхронизация автоколебаний образовавших ее молекулярных комплексов. Это занимает некоторое время (5-15 с), в течение которого зона находится в статическом состоянии.

После испарения свободной воды капля сыворотки крови полностью переходит в твердую фазу и образует фацию. При продолжающемся испарении связанной воды в белковой основе фации развиваются достаточно мощные процессы растяжения и сжатия в результате свертывания молекул белка, что приводит к образованию трещин. В сыворотке крови здоровых людей трещины формируются в определенном порядке: высыхающая капля начинает растрескиваться по радиусам через относительно равные промежутки. Радиальные трещины формируются по единым для всей капли правилам. Они начинают образовываться из периферической зоны капли и в виде лучей продвигаются к ее центру. Их периферические концы в большинстве случаев не доходят до наружной границы капли, а закругляются и соединяются с соседней трещиной, образуя характерные аркады. Радиальные трещины образуют секторы. Формированием секторов завершается системная структуризация капли.