Relationship between electrokinetic parameters of red blood cells and acute coronary syndrome

Full Text

Введение

По данным Росстата за 2017 г., смертность от сердечно-сосудистых заболеваний из расчета на 100 тысяч населения составила 584,7 в РФ и 530,7 в Удмуртской Республике (УР). Весомую долю в структуру смертности от сердечно-сосудистых заболеваний вносит ишемическая болезнь сердца, в первую очередь за счет острого коронарного синдрома (ОКС). Морфологической основой ОКС является атеросклероз коронарных артерий, который включает в себя не только развитие атерогенной дислипидемии, но и оксидативный стресс, дисфункцию эндотелия и сосудистое воспаление [2]. В настоящее время большое внимание уделяется разработке моделей прогнозирования неблагоприятного исхода у пациентов с ОКС, однако они ретроспективны и, как правило, построены на данных анамнеза, результатах электрокардиографии (ЭКГ), маркерах повреждения миокарда и некоторых факторах воспаления [8].

В патогенезе коронарного атеросклероза большую роль играют реологические характеристики крови. С возрастанием вязкости крови уменьшается скорость диффузии, падает электропроводность клеток, вплоть до полной остановки, что имеет первостепенное значение для жизненных процессов в организме. Эритроцит является удобной моделью для изучения действия различных эндо- и экзогенных факторов благодаря своей структурной и функциональной особенности, что позволяет использовать клетку в качестве объекта для изучения состояния организма как в норме, так и при патологии [11]. Анализ литературных данных свидетельствует об изменении электрокинетических свойств эритроцитов при различных заболеваниях. Снижение мембранного потенциала вследствие изменения структуры клеточных мембран эритроцитов отмечается при ишемической болезни сердца, физических нагрузках и психоэмоциональном напряжении; также у пациентов, страдающих хроническим гепатитом, при инфекционных и опухолевых процессах [4–7].

Материалы и методы исследования

Нами оценивались клинические данные, биохимические показатели крови, маркеры некроза миокарда, электрокардиография, снятая в 12 стандартных отведениях. Эхокардиография (ЭхоКГ) проводилась с помощью ультразвукового аппарата Siemens Acuson CV 70 (Япония) по стандартной методике и из стандартных доступов. Диастолическая дисфункция левого желудочка (ДДЛЖ) оценивалась по отношению E/e' (в норме не более 8) [1]. О наличии атеросклеротического процесса судили по изменению толщины комплекса интима-медиа (ТКИМ) общих сонных артерий (в норме менее 0,9 мм) с помощью ультразвукового аппарата Siemens Acuson CV 70. Оценка состояния коронарных артерий (КА) осуществлялось на основании данных коронароангиографии (КАГ). Результаты КАГ оценивались с получением оригинального индекса коронарной недостаточности (ИКН) – единого интегративного показателя, учитывающего количественные и качественные изменения КА и их топическую характеристику, которые защищены патентом № 2325115 [3]. В первые сутки поступления больных с ОКС осуществлялся забор венозной крови из кубитальной вены в отделении коррекции неотложных состояний Республиканского клинико-диагностического центра Министерства здравоохранения Удмуртской Республики. Кровь исследовалась при помощи метода многовекторного микроэлектрофореза, патент РФ на изобретение № 2168176 [9] на приборе «Цито-эксперт» (ОАО «Аксион-Холдинг», г. Ижевск) [10, 12], который обеспечивает возможность регистрации и оценки живых клеток под действием знакопеременного электрического поля в световом микроскопе «Биолам». Регистрировали среднюю амплитуду колебания эритроцитов (САКЭ) и процент неподвижных эритроцитов (ПНЭ). Все пациенты были разделены на две группы на основании изменений на ЭКГ: в 1-ю группу вошли пациенты с ОКС без подъема сегмента ST (ОКСбпST), во 2-ю – пациенты с ОКС и подъемом сегмента ST (ОКСпST). Включение больных в группы исследования проводилось параллельно в течение четырех лет. Первую группу составили 110 пациентов (средний возраст – 54,15 ± 0,40 г.): 66 мужчин (60 %) и 44 женщины (40 %); вторую – 91 пациент (средний возраст – 54,23 ± 0,36 г.): 61 мужчина (67 %) и 30 женщин (33 %). Межгрупповых достоверных различий между мужчинами и женщинами выявлено не было.

Статистическую обработку результатов проводили с помощью программ Microsoft Excel 2010 и Statistica 6.0 (StatSoft, Inc., USA, 2006), SPSS-17. При нормальном распределении определяли показатели средней величины (М) и стандартного отклонения (SD), t-критерия Стьюдента. Проверка на параметричность с применением критерия Колмогорова – Смирнова показала, что данные соответствуют нормальному распределению (достоверность менее 0,05). Показатели асимметрии соответствуют необходимым критическим значениям для применения многомерных методов исследования. В работе применялись два статистических множественных анализа: дисперсионный (ANOVA) и регрессионный. Первоначально мы установили влияние методов дисперсионного анализа с применением критерия Фишера. Для того чтобы выделить показатели, достигающие статистической значимости, и оценить эффект мультиколлинеарности, первоначально мы применили метод принудительного включения. В этом случае, вне зависимости от значимости, все переменные оцениваются по степени влияния. В качестве предикторов нами рассматривались лабораторные показатели крови (аспартатаминотрансфераза (АСТ), аланиламинотрансфераза (АЛТ), глюкоза, креатинфосфокиназа, МВ-фракция (КФК-МВ), холестерин (ХС), холестерин липопротеидов низкой плотности (ХС ЛПНП), триглицериды (ТГ), холестерин липопротеидов высокой плотности (ХС ЛПВП), тропонин I), показатели ЭхоКГ (индекс объема левого желудочка, ДДЛЖ, размеры и объемы камер сердца в систолу и диастолу, фракция выброса (ФВ)), ИКН, ТКИМ, электрокинетические параметры эритроцитов (САКЭ и ПНЭ). Далее в процедуру множественной регрессии SPSS включены методы, позволяющие производить пошаговый отбор в регрессионное уравнение только значимых независимых переменных.

Результаты и их обсуждение

В группе больных с ОКСпST наблюдались достоверно более высокие показатели активности трансаминаз (АСТ и АЛТ на 40 и 42 % выше соответственно), концентрация глюкозы в крови на 19 % выше, КФК-МВ – на

85 % выше и тропонин I – на 91 % по сравнению с группой ОКСбпST, что свидетельствует о более выраженном резорбционно-некротическом синдроме у пациентов этой группы. Также у пациентов были достоверно более высокие показатели ХС на 16 %, ХС ЛПНП и ТГ (на 23 %), более низкие ХС ЛПВП (на 16 %). Полученные данные демонстрируют более значимую дислипидемию у пациентов с ОКСпST (табл. 1).

ТКИМ у пациентов 1-й и 2-й групп достоверно не различались (1,42 ± 0,03 vs 1,36 ± 0,03 мм, t = 1,233, p = 0,219), однако у пациентов с ОКСпST наблюдалась тенденция к его увеличению.

По данным ЭхоКГ у пациентов с ОКСпST показатели индекса объема левого предсердия были на 7 % выше (41,47 ± 3,5 vs 38,85 ± 3,4 мл/м², t = –5,2, p < 0,001), ДДЛЖ на 39 % более выражена, чем в группе с ОКСбпST (14,58 ± 3,8 vs 8,91 ± 1,5, t = –14,08, p < 0,001), также в 1-й группе наблюдалась достоверно более низкая фракция выброса (46,46 ± 8,5 vs 53,40 ± 7,7 %, t = 5,9, p < 0,001). По размерам правых и левых камер сердца в группах достоверных различий не наблюдалось.

 

Таблица 1. Лабораторные показатели крови в сравниваемых группах

Показатель	ОКСпST М (SD)	ОКСбпST М (SD)	Достоверность различий
			t	p
АЛТ, ЕД/л	88,71 (10,3)	51,48 (4,4)	–12,48	0,0000
АСТ, ЕД/л	92,63 (8,6)	55,75 (4,7)	–13,26	0,0000
Глюкоза, ммоль/л	7,79 (0,6)	6,32 (0,5)	–6,79	0,0000
ХС, ммоль/л	6,83 (0,9)	5,71 (0,7)	–4,19	0,0000
ТГ, ммоль/л	4,6 (0,7)	3,52 (0,6)	3,13	0,0021
ХС ЛПВП, ммоль/л	0,98 (0,1)	1,14 (0,2)	–2,13	0,0349
ХС ЛПНП, ммоль/л	4,34 (1,1)	3,63 (0,6)	–3,51	0,0001
Тропонин I, нг/дл	7,18 (1,3)	0,67 (0,2)	357,5	0,0000
КФК-МВ, ЕД/л	170,76 (43,3)	25,39 (3,4)	–10,369	0,0000

Примечание: р – значение достоверности различий среди групп, определенное согласно критериям Стьюдента. Жирным шрифтом выделены показатели, максимально отличающиеся от нормативных значений.

 

По электрокинетическим показателям эритроцитов достоверных различий в группах не выявлено. САКЭ в 1-й группе составила 1,83 ± 0,05 мкм, во 2-й – 1,75 ± 0,06 мкм (t = 0,955, p = 0,341); ПНЭ у пациентов с ОКСбпST – 15,6 ± 1,45, с ОКСпST – 13,54 ± 1,64 (t = 0,957, p = 0,339).

При проведении множественного регрессионного анализа у пациентов с ОКСбпST факторов, достоверно влияющих на САКЭ, выявлено не было.

В группе ОКСпST ПНЭ и уровень тропонина I на 16,4 % детерминируют показатель САКЭ, что свидетельствует о достаточной прогностической способности модели. Результаты дисперсионного анализа подтверждают влияние системы показателей на САКЭ с высокой достоверностью (F = 7,4, р < 0,001). В данной модели лишь коэффициенты регрессии предикторов ПНЭ и тропонина I зависимой переменной САКЭ достигают статистической значимости (р < 0,005). Следовательно, вклад остальных предикторов в прогноз зависимой переменной САКЭ не может быть интерпретирован и результат имеет сомнительную ценность. При ОКСпST в 16,4 % дисперсии САКЭ объясняется ПНЭ и концентрацией тропонина I, что подтверждает связь морфофункциональных параметров эритроцитов с выраженностью резорбционно-некротического синдрома у пациентов данной группы (табл. 2).

Таким образом, с учетом полученных данных можно вывести формулу САКЭ:

САКЭ = 1,8 – 0,01 ПНЭ – 0,03 тропонин I,

где САКЭ – средняя амплитуда колебания эритроцитов, мкм, ПНЭ – неподвижные эритроциты, %.

В группе лиц с ОКСбпST ТКИМ, ДДЛЖ, ИКН на 26,9 % детерминируют показатель ПНЭ, что свидетельствует о достаточной прогностической способности модели. Результаты дисперсионного анализа подтверждают влияние системы показателей на ПНЭ с высокой достоверностью (F = 9,5, р < 0,001). В данной системе лишь коэффициенты регрессии предикторов ТКИМ, ДДЛЖ и ИКН зависимой переменной ПНЭ достигают статистической значимости (р < 0,005). Следовательно, вклад остальных предикторов в прогноз зависимой переменной ПНЭ имеет сомнительную ценность (табл. 3).

 

Таблица 2. Результаты множественного регрессионного анализа в группе лиц с ОКСпST (зависимая переменная – САКЭ)

Зависимая переменная	Влияющие переменные	Коэффициенты регрессии					R2	F	p
		Константа	B	ß	t	p
САКЭ	ПНЭ	1,813	–0,013	–0,335	–3,063	0,003	0,164	7,429	0,001
	Тропонин I		–0,027	–0,340	–3,106	0,003

 

Таблица 3. Результаты множественного регрессионного анализа в группе лиц с ОКСбпST (зависимая переменная – ПНЭ)

Зависимая переменная	Влияющие переменные	Коэффициенты регрессии					R2	F	p
		Константа	B	ß	t	p
ПНЭ	ТКИМ	9,72	22,5	–0,24	–2,43	0,018	0,269	9,5	0,001
	ДДЛЖ		–3,99	0,34	3,11	0,003
	ИКН		0,012	0,21	2,11	0,038

 

Таблица 4. Результаты множественного регрессионного анализа в группе лиц с ОКСпST (зависимая переменная – ПНЭ)

Зависимая переменная	Влияющие переменные	Коэффициенты регрессии					R2	F	p
		Константа	B	ß	t	p
ПНЭ	САКЭ	–26,99	–5,0	–0,196	–0,196	0,026	0,521	20,14	0,001
	ТКИМ		27,97	0,548	0,548	0,001
	Тропонин I		0,42	0,201	0,201	0,029
	АСТ		0,1	0,181	0,181	0,049

 

Таким образом, на основании полученных данных можно вывести формулу ПНЭ, %, у пациентов с ОКСбпST:

ПНЭ = 9,72 + 22,5 ТКИМ + + 4 ДДЛЖ + 0,012 ИКН,

где ТКИМ – толщина комплекса интима-медиа, мкм, ДДЛЖ – диастолическая дисфункция левого желудочка по E/e'; ИКН – индекс коронарной недостаточности.

В группе лиц с ОКСпST предикторы ТКИМ, САКЭ, уровень тропонина I и АСТ на 52,1 % детерминируют показатель ПНЭ, что свидетельствует о достаточной прогностической способности модели. Результаты дисперсионного анализа подтверждают влияние системы показателей на ПНЭ с высокой достоверностью (F = 20,14, р < 0,001). В данной модели коэффициенты регрессии предикторов ТКИМ, тропонин I, САКЭ и АСТ зависимой переменной ПНЭ достигают статистической значимости (р < 0,005). Вклад остальных предикторов в прогноз зависимой переменной ПНЭ не может быть интерпретирован (табл. 4).

Таким образом, на основании полученных данных можно вывести формулу ПНЭ у пациентов с ОКСпST:

ПНЭ = –27 + 28 ТКИМ + 0,42 тропонин I – – 5 САКЭ + 0,1 АСТ,

где ТКИМ – толщина комплекса интима-медиа, мкм; САКЭ – средняя амплитуда колебания эритроцитов, мкм, АСТ – аспартат аминотрансфераза, ЕД/л

Выводы

В группе лиц с ОКСбпST выявлены предикторы, влияющие на ПНЭ: ТКИМ, ИКН, ДДЛЖ. У пациентов с ОКСпST выявлены предикторы, влияющие на электрокинетические свойства эритроцитов: ТКИМ, АСТ, тропонин I. Основной вклад в изменение электрокинетических параметров эритроцитов при ОКС вносит атеросклеротический процесс, однако при ОКСбпST в первую очередь имеет значение структурно-функциональное состояние миокарда, а при ОКСпST – выраженность резорбционно-некротического синдрома.

About the authors

T. A. Martynova

Republican Clinicodiagnostic Center of the Ministry of Healthcare of Udmurt Republic

Author for correspondence.
Email: tatyana_martynova@list.ru
ORCID iD: 0000-0002-4823-4354

врач-кардиолог лечебно-диагностического отделения, ассистент кафедры госпитальной терапии с курсом кардиологии и функциональной диагностики ФПК и ПП

Russian Federation, Izhevsk

N. I. Maksimov

Izhevsk State Medical Academy

Email: maxni@list.ru

доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой госпитальной терапии с курсом кардиологии и функциональной диагностики ФПК и ПП

Russian Federation, Izhevsk

M. M. Glavatskikh

Izhevsk State Medical Academy

Email: maxni@list.ru

кандидат психологических наук, доцент кафедры педагогики, психологии и психосоматической медицины

Russian Federation, Izhevsk

References

Supplementary files