КОНСЕРВИРОВАНИЕ КРОВИ
Описание
КОНСЕРВИРОВАНИЕ КРОВИ (лат. conservare хранить, сохранять) — методы хранения крови вне организма в состоянии ее биологической и функциональной полноценности. При консервировании кровь не утрачивает стерильности, жидкостных свойств в течение определенного срока, что позволяет заготавливать и применять ее для переливания с леч. целью.
Русский ученый В. В. Сутугин впервые в 1865 г. высказал идею К. к. с целью последующего использования ее при военной травме. В 1867 г.
B. Раутенберг предложил предотвращать свертывание крови с помощью добавления углекислого натрия. Планомерное изучение проблемы К. к. в СССР началось в 1926 г. в Москве, в первом в мире Научно-исследовательском ин-те гематологии и переливания крови. Большой вклад в разработку этой проблемы внесли Д. Н. Беленький, C. И. Спасокукоцкий, А. А. Багдасаров, С. Д. Балаховский, А. Н. Филатов, С. Е. Северин, Ф. Р. Виноград-Финкель, П. М. Максимов и многие другие.
В 30-х гг. для К. к. начали применять жидкость ЦИПК — 5% р-р цитрата для малого разведения (1:9) и глюкозоцитратный консервант ЦИПК № 1.
К 1940 г. в СССР были разрешены основные задачи проблемы К. к. и установлена леч. эффективность такой крови, что позволило широко внедрить в практику ее массовую заготовку. В период 1941 — 1945 гг. были разработаны способы предотвращения бактериального загрязнения крови при ее массовой заготовке и хранении, а также новые консервирующие среды с лимоннокислым цитратом натрия и антисептиками. Это значительно повысило качество К. к. и снизило опасность гемотрансфузионных осложнений.
В последующие годы продолжались теоретические и практические изыскания, направленные на удлинение сроков хранения крови при температурах выше и ниже 0° — в жидком и замороженном состоянии.
Консервирование крови при температурах выше 0°
Консервирование крови при температурах выше 0° проводится с целью: 1) стабилизировать кровь in vitro в жидком состоянии, т. е. предохранить от свертывания, связывания или разрушения любого ее компонента; 2) сохранить функц, активность и морфол. структуру клеток крови, позволяющие поддерживать на нормальном уровне или близком к нормальному обменные процессы в них и циркуляцию в кровеносной системе организма; 3) сохранить способность к приживаемости в организме реципиента после трансфузии; 4) сохранить кровь в стерильном состоянии .
Наибольшее распространение как стабилизаторы получили лимонная к-та и лимоннокислый цитрат натрия. Механизм их действия состоит в связывании ионов кальция, что предотвращает свертывание крови.
Динатриевая соль этилендиаминтетраацетата — ЭДТАNa2 — также связывает ионы кальция. Однако одновременно она вызывает связывание ионов калия и магния и ранний гемолиз консервированной крови, что ограничило ее применение. Гепарин (50—60 мг на 1 л крови) используется для стабилизации крови гл. обр. в аппаратах искусственного кровообращения. Недостатком его является ограничение сроков стабилизации (до 24 час.) и образование сгустков за счет инактивации гепарина, в связи с чем он применяется лишь для кратковременного (несколько часов) К. к.
Стабилизация крови может быть достигнута и без добавления хим. веществ — путем пропускания крови через колонку с катионообменными смолами. По этому принципу в Белорусском НИИ переливания крови Е. Д. Бугловым в 1969 г. разработан препарат M-1-фосфат целлюлозы.
Для К. к., кроме стабилизации, имеет значение сохранение морфол, целостности эритроцитов и их функц, полноценности. Для этого требуется постоянный приток основного субстрата питания этих клеток — глюкозы, а также средств, обеспечиващих ее утилизацию,— ферментов и коферментов.
Установлена прямая связь кислородно-транспортной функции эритроцитов с содержанием 2,3-дифосфоглицерата (2,3-ДФГ), его важная роль в регуляции сродства гемоглобина к кислороду и в процессе отдачи кислорода тканям: при низкой концентрации в эритроцитах 2,3-ДФГ сродство гемоглобина к кислороду повышено, при этом диссоциация оксигемоглобина и передача кислорода тканям затруднены; при высокой концентрации 2.3-ДФГ связи гемоглобина с кислородом ослаблены, оксигемоглобин диссоциирует быстрее и ткани легко извлекают кислород из его комплекса с гемоглобином. Известно, что АТФ, кроме участия в формировании 2,3-ДФГ, также может быть связана с гемоглобином и влиять на процесс отдачи кислорода тканям; поэтому предполагается корреляция кислородно-транспортной функции эритроцитов с содержанием 2.3-ДФГ и АТФ. Т. о., наряду со стабилизацией, основное требование к гемоконсервантам — пополнять недостаток АТФ и 2,3-ДФГ. Введение в цитратный р-р для К. к. глюкозы дало возможность продления синтеза АТФ и покрытия потребности эритроцитов в энергии. Кроме того, важным моментом явилось доведение pH консервирующих р-ров до 4,5—5,1 (при этом эритроциты медленнее потребляют глюкозу), что отдаляет наступление гемолиза и повышает посттрансфузионную выживаемость эритроцитов.
Кислые глюкозоцитратные р-ры начиная с 1947 г. получили признание во многих странах. Они позволяют сохранять консервированную кровь при t 4—8 до 21 дня с посттрансфузионной выживаемостью 70% перелитых эритроцитов, что является международным стандартом. В СССР применяется р-р ЦОЛИПК-76, ЛИПК-Л-6, в США и др. странах — р-р ACD.
Состав консервирующего р-р а ЦОЛИПК-76: лимоннокислый цитрат натрия — 2 г, глюкоза — 3 г, левомицетин — 0,015 г, бидистиллированная вода до 100 мл. Срок хранения — до 2 лет.
Состав гемоконсерванта ЛИПК-Л-6: лимоннокислый цитрат натрия — 2,5 г, глюкоза — 3 г, натрия сульфацил — 0,5 г, трипафлавин нейтральный — 0,025 г, бидистиллированная вода до 100 мл. Срок хранения — до 7 дней.
Кислые глюкозоцитратные р-ры стали основой для создания новых гемоконсервантов, напр, цитроглюкофосфата, содержащего 1 г лимонной к-ты, 0,75 г тринатрийфосфата, 3 г глюкозы, до 100 мл б о дистиллированной воды, нормального р-ра едкого натра до pH 5,7 (20 мл р-ра на 80 мл крови), позволяющего удлинить сохранность функ. полноценности эритроцитов. За рубежом применяется цитратно-фосфатный р-р с декстрозой — СРВ.
Включение в гемоконсерванты метаболитов углеводно-фосфорного обмена (аденин, инозин, пируват и др.) открыло новую перспективу в К. к.— возможность восстановления («омоложения») консервированных эритроцитов после предельно допустимых сроков (21 день) хранения. Инкубация длительно хранившихся консервированных эритроцитов с метаболитами углеводно-фосфорного обмена приводит к восстановлению утраченной в процессе хранения их функц, полноценности (содержания 2,3-ДФГ, АТФ, Р50 и других показателей). Последующее замораживание восстановленных эритроцитов в жидком азоте позволяет сохранять «омоложенные» клетки длительное время.
Разработаны методы получения и консервирования компонентов крови: эритроцитной, тромбоцитной, лейкоцитной массы и плазмы. Консервирование клеток крови имеет большое значение, особенно в связи с возрастающим использованием в леч. практике трансфузий отдельных компонентов вместо цельной крови.
Эритроцитная масса (см.) — наиболее распространенная Трансфузионная среда. Получают ее путем асептического удаления плазмы после отстаивания или центрифугирования консервированной крови; в последующем возможно хранение конц. эритроцитной массы (гематокрит до 70%)- В леч. практике применяется также отмытая эритроцитная масса (подвергнутая повторному асептическому отмыванию физиол. р-ром), особенно у реактивных больных (сенсибилизированных, аллергизированных и др.).
Для применения в клин, практике лейкоцитной и тромбоцитной масс разработаны методы их получения с использованием центрифугирования в пластикатной аппаратуре и коллоидных осадите лей. Лейкоцитная масса (см. Лейкоконцентрат) сохраняется до 24 час.
Тромбоцитная масса (см.) сохраняется в собственной плазме при t° 4° в течение 6—8 час., а при t° 22° в пластикатных мешках — 72 часа.
Выделение и хранение лейкоцитной и тромбоцитной масс, кроме пластикатной аппаратуры, осуществляют с помощью специальных фракционаторов для автоматического асептического разделения крови на компоненты и получения в больших количествах этих клеток от одного донора методом цитафереза. (см. Плазмаферез).
Массовую заготовку консервированной крови и ее компонентов проводят учреждения службы крови (станции и отделения переливания крови) по единым методическим правилам. Кровь консервируется гл. обр. на стерильных гемоконсервантах 76 и цитроглюкофосфате, изготовляемых на заводах. Взятие крови от доноров в стеклянные флаконы или пластикатные мешки с гемоконсервантом производится в стационарных операционных станций и отделений переливания крови или по месту работы доноров, куда направляются специальные бригады, оснащенные всем необходимым для заготовки крови. Стерильность К. к. обеспечивается соблюдением строгих мер асептики при ее заготовке от доноров, использованием простерилизованных гемоконсервантов (в герметически укупоренных флаконах или пластикатных мешках) и замкнутых стерильных систем для взятия крови (рис. 1). Стерильность и качество консервированной крови строго контролируют путем выборочных бактериол, посевов, производимых на станциях и в отделениях переливания крови, а также макроскопической оценкой в леч. учреждениях перед выдачей для трансфузии.
Консервирование крови при температурах ниже 0°
Долгосрочное хранение клеток крови и плазмы возможно лишь при отрицательных температурах. При этом клетки сохраняются в анабиотическом состоянии — при подавлении метаболизма, но сохранении активности ферментных систем и жизнеспособности клеток.
Замораживание и хранение плазмы производят при t° —30°. Решению проблемы замораживания эритроцитов помогло установление факта, что ультрабыстрое охлаждение крови (100° в секунду) может происходить почти без кристаллического затвердевания (в тонком слое удавалось заморозить и сохранить малые объемы эритроцитов), и открытие криозащитного свойства глицерина, позволившего при смешении с эритроцитами сохранять их в замороженном состоянии. А. Д. Беляков с соавт. в 1956 г. и Ф. Р. Виноград-Финкель с соавт, в 1958 г. разработали метод сохранения клеточных элементов крови в переохлажденном состоянии при температурах ниже 0° (от —8 до —16°) без кристаллообразования.
В практике применяют два метода криоконсервирования эритроцитов: ультрабыстрое замораживание в жидком азоте (—196°) с малыми (15%) концентрациями глицерина или медленное замораживание с большой (30—50%) концентрацией глицерина при умеренных температурах (—40, —80°) в воздушной камере электрорефрижераторов. Эти методы позволяют длительно (годами) сохранять неповрежденными 85—95% эритроцитов.
Методика ультрабыстрого замораживания эритроцитной массы состоит в том, что из цельной донорской крови после центрифугирования эритроциты выделяют с соблюдением строгих условий асептики и смешивают их со стерильным ограждающим р-ром, содержащим глицерин. Смесь переводят в алюминиевый гофрированный контейнер или специальный пластикатный мешок и подвергают в течение 2 мин. замораживанию путем погружения в ванну с жидким азотом, после чего переносят в специальный бункер или камеру также с жидким азотом для последующего длительного хранения. Для использования замороженных эритроцитов контейнеры или мешки вынимают из жидкоазотного хранилища, подвергают оттаиванию путем помещения на 25 сек. в ванну с водой (t° 45°). После оттаивания производят отмывание эритроцитов от глицерина маннитно-солевыми, глюкозоманнитными, солевыми и другими р-рами с последовательно снижающейся гиперосмией до изоосмии. Для отмывания эритроцитов используют метод последовательного центрифугирования и сливания надстоя или автоматические фракционаторы различного типа для асептического отмывания размороженных эритроцитов в замкнутой системе. Отмытые эритроциты заливают равным объемом изотонических р-ров (сахарозоглюкозофосфатный, солевой и др.), после чего они пригодны для переливания в течение 24 час.
Методика медленного замораживания при умеренных температурах имеет свои преимущества — не требуется жидкоазотного оборудования, т. к. используются электрорефрижераторы. В качестве эндоцеллюлярного криофилактика широко применяют глицерин в большой концентрации (40%), хотя это и усложняет способы его отмывания после размораживания эритроцитов.
Для криоконсервирования лейкоцитов и тромбоцитов подобраны ограждающие р-ры, содержащие криофилактики эндоцеллюлярного (глицерин, диметилсульфоксид, диметилацетамид) или экзоцеллюлярного действия (поливинилпирролидон) в сочетании с углеводными р-рами (сахароза, глюкоза, аскорбиновая к-та). Замораживание клеток производят в специально сконструированных аппаратах, позволяющих охлаждать их по заданной программе. После программного замораживания и оттаивания лейкоцитов можно получать от 75 до 92% восстановленных клеток.
Существует метод разделения лейкоцитной массы на лимфоциты и гранулоциты. Размороженные лимфоциты предназначаются для типирования и переливания больным с угнетенной иммунол, активностью; гранулоциты можно использовать при лечении больных с септицемиями, агранулоцитозом и др.
Замораживание, хранение, оттаивание и отмывание эритроцитов и других клеток крови производятся в специально организованных отделениях (банках) долгосрочного хранения замороженной крови при учреждениях службы крови (рис. 2).
Клин, опыт подтверждает эффективность трансфузий взвеси размороженных эритроцитов при лечении острой кровопотери, анемий различной этиологии, при операциях на открытом сердце и при использовании аппарата «искусственная почка». Преимущества трансфузий размороженных отмытых эритроцитов заключаются в их лучшей переносимости (без посттрансфузионных реакций) больными, сенсибилизированными или аллергизированными предыдущими переливаниями крови или медикаментозными средствами. Они не содержат иммуноагрессивных клеточных (лейкоциты и тромбоциты) и белковых компонентов плазмы, являющихся основной причиной реакций при повторных трансфузиях (см. Переливание крови).
Метод криоконсервирования крови, помимо обеспечения многолетнего хранения, создания запасов крови редких групп, снижает риск заражения вирусным гепатитом В. Он также дает возможность широкого применения аутотрансфузий путем предварительного накопления крови от данного больного и длительного ее хранения в замороженном состоянии до момента операции или необходимости трансфузий (см. Аутогемотрансфузия).
Посмертная кровь
Идея заготовки и применения посмертной (трупной, постагональной, фибринолизной) крови была высказана и экспериментально обоснована B. Н. Шамовым в 1929 г., который доказал, что кровь трупов животных в первые 6—8 час. после смерти сохраняет свою полноценность, не имеет токсических свойств и оказывает леч. эффект при переливании обескровленным собакам. В 1930 г.
C. С. Юдин впервые с успехом произвел переливание посмертной крови больному с острой кровопотерей. Дальнейшие многолетние исследования ряда авторов послужили основанием для заключения о сохранности функц, полноценности посмертной крови, ее нетоксичности и выраженной леч. эффективности для человека.
Особым качеством посмертной крови является ее способность после заготовки свертываться, а затем «развертываться», т. е. сгусток вновь переходит в жидкое состояние. Это свойство, названное фибринолизом (см.), — сложный биол, процесс, происходящий в системе свертывания крови после смерти. Оно используется с диагностической целью: фибринолиз характерен только для крови скоропостижно скончавшихся людей и не наблюдается в случаях смерти после длительной агонии. Фибринолиз позволяет заготавливать и хранить кровь без добавления стабилизирующих средств. В СССР в Московском городском НИИ скорой помощи им. Н.Б. Склифосовского и Ленинградском городском НИИ скорой помощи им. проф. Ю. Ю. Джанелидзе накоплен большой опыт заготовки и применения посмертной крови. В ряде городов организованы специальные отделения для заготовки от трупов органов и тканей, в т. ч. крови. Существуют определенные правила взятия крови (в первые 6—8 час. после смерти) от внезапно умерших в результате острой сердечно-сосудистой недостаточности, спазма или склероза коронарных сосудов, инфаркта миокарда, гипертонической болезни, кровоизлияния в мозг, электротравмы, закрытой травмы черепа, спинного мозга, шейного отдела позвоночника, асфиксии от сдавления. Установлена возможность удлинения сроков хранения посмертной крови путем добавления специальных консервирующих р-ров (сахарозоглюкозофосфатного).
Использование посмертной крови, хранившейся при температуре 4—6°, разрешается после получения результатов лабораторного исследования крови и суд.-мед. вскрытия трупа. По данным К. С. Симоняна с соавт. (1975), ок. 24% заготовленной крови бракуется: 7% по бактериальному загрязнению, 13% по серол, показателям и примерно 4% на основании противопоказаний по данным патологоанатомического исследования.
Переливание посмертной крови не получило широкого распространения в леч. практике гл. обр. в связи с хорошей организацией донорства и службы крови, обеспечивающей леч. учреждения консервированной кровью.
См. также Консервирование органов и тканей
Библиография: Аграненко В. А. и Обшиваловa H. Н. Метод восстановления (омоложения) консервированных эритроцитов предельных сроков хранения, Сов. мед., № 8, с. 66, 1976; Аграненко В. А. и др. Сравнительная характеристика эритроцитной массы и цельной крови, заготовленных на разных гемоконсервантах, Пробл, гематол, и перелив. крови, т. 21, № 8, с. 37, 1976; Виноград-Финкель Ф. Р. и др. Консервирование крови при температурах ниже 0°, там же, т. 3, № 1, с. 27, 1958; Гаврилов O.K. Научно-организационные основы службы крови, М., 1977; Голосова Т. В., Киселев А. Е. и Марголина А. Н. Асептика при заготовке консервированной крови, М., 1974, библиогр.; Руководство по применению крови и кровезаменителей, под ред. А. Н. Филатова, Л., 1973; Симонян К. С., Гутионтова К. П. и Цуринова Е. Г. Посмертная кровь в аспекте трансфузиологии, М., 1975, библиогр.; Шамов В.Н. Проблема переливания трупной крови, Нов. хир. арх., т. 36, кн. 3-4, с. 581, 1936; Юдин С. С. Избранные произведения, кн. 2, с. 309, М., 1960.
В. А. Аграненко.