Консервация крови что это

Консервирование крови

Консервирование крови – это создание условий для длительного хранения крови вне организма с сохранением биологических и функциональных свойств форменных элементов плазмы.

Существуют два основных метода хранения крови: 1.) в жидком состоянии при температуре выше или ниже 0 градусов. 2.) в замороженном, твердом состоянии при температуре ниже 0 градусов (вплоть до ультранизких, обеспечивающих многолетнее хранение клеток крови).

Идея сохранения крови длительное время для последующего переливания принадлежит русскому ученому В. Сутугину (1865), который предложил переливание дефибринированной крови. Однако, она была претворена в жизнь лишь после того, как появилось научное обоснование предотвращения свертывания крови при помощи антикоагулянтов. В 1914 году Dagote и Lewisohn независимо друг от друга открыли способность цитрата блокировать свертывание крови. В 1961 году Mclean обнаружил гепарин.

Для консервирования крови необходимы следующие основные условия: первое – лишение ее способности свертываться, т. е. стабилизация; второе – поддержание физиологической полноценности эритроцитов в процессе хранения.

Стабилизация крови в несвернутом состоянии достигается связыванием или разрушением одного из компонентов системы свертывания крови. Наиболее широко в практике применяются стабилизаторы, устраняющие ионы кальция. Связывание последнего подавляет первый этап процесса свертывания крови – образование тромбина. Чаще применяют лимонную кислоту и лимоннокислый натрий (цитрат натрия).

Эти стабилизаторы не безразличны для организма и введение их в значительном количестве при массивных переливаниях консервированной крови может иметь нежелательные последствия (“цитратный шок”). Поэтому в ряде случаев, когда необходимо переливание значительных количеств крови, применяют безцитратную кровь. Стабилизация такой крови достигается благодаря применению гепарина или путем удаления из крови ионов кальция. Гепаринизированная кровь используется главным образом, при искусственном кровообращении для заполнения аппарата “сердца-легкие”. Максимальный срок хранения гепаринизированной крови 1 сутки.

Ионы кальция удаляются из крови при обработке катионнообменной смолой, которая, поглощая ионы кальция, отдает в кровь ионы натрия. Декальцинация крови предотвращает ее свертывание. Добавление электролитов, глюкозы и сахарозы позволяет хранить кровь в течение 20-25 дней.

Помимо стабилизаторов, предупреждающих свертывание крови, в состав консервирующих растворов вводят вещества, проникающие в эритроцит и участвующие в его метаболизме (глюкоза, неорганический фосфат и др.).

В числе консервирующих растворов используют также вещества, не проникающие в клетки-дисахариды, сахарозу, лактозу и многоатомные спирты (маннит, сорбит). Эти вещества не принимают участия в метаболизме клетки. Их действие сводится к защите структуры эритроцита, сохранению осмотического давления, что уменьшает набухание клетки и ее гемолиз.

Наиболее часто для консервирования крови применяют глюкозо-цитратные растворы (ЦОЛИПК № 7, ЦОЛИПК № 8, ЦОЛИПК № 12 А, Л-6, Л-15, Л-14 и др.). Разведенная этими растворами кровь в соотношении 1:4 может храниться 21 день.

В процессе хранения в консервированной крови происходит ряд биохимических и морфологических изменений, в результате которых физиологическая ее полноценность к концу срока хранения снижается, в частности уменьшается кислородотранспортная функция эритроцитов. Вследствие этого, необходимо стремиться переливать кровь со сроком хранения 5-7 дней. Свежей считается кровь, консервированная не более чем 3 дня перед использованием. Она обладает наиболее оптимальным эффектом. Кровь со сроком хранения свыше 3 дней считается “старой”.

Для консервирования крови применяют преимущественно флаконы вместимостью: 100,250,300,500 мл. В настоящее время широкое распространение получили полимерные контейнеры типа Гемакон 500,Гемакон 500/300.

Они изготовлены из небьющегося материала, прозрачны, упрощают заготовку крови и ее компонентов, легки и удобны при транспортировке. В силу того, что их стенки гладкие и нейтральные, клетки крови сохраняются дольше.

Консервирование крови путем замораживания принципиально отличается от вышеописанного тем, что при этом способе достигается не поддержанием обменных процессов, а наоборот, их полное прекращение до стадии анабиоза. Существует два способа замораживания: 1.) очень быстрое охлаждение (250 мл крови в течение 2 минут до –196˚С) и хранение в жидком азоте (при температуре –196˚С) 2.) медленное охлаждение, при котором замораживание длится несколько часов при умеренно низких температурах (от –25˚С до –100˚С) в рефрижераторах. Для сохранения клеток крови при том и другом методах применяются ограждающие растворы, криопротекторы. Замораживают раздельно клетки крови и плазмы.

В целях защиты клеток, тканей и органов от разрушительного действия низких температур применяют две группы криопротекторов – эндоцеллюлярные (глицерин, диметилсульфоксид, глюкоза) и экстрацеллюлярные (лактоза, сахароза, маннит, полиэтиленоксид). Механизм защитного действия этих веществ основан на их способности образовывать прочные связи с водой, что препятствует образованию кристаллов воды, а, следовательно, дегидратации клеток и их механическому повреждению.

Самым надежным криопротектором считают глицерин, хотя процесс отмывания от него размороженных клеток сложен и длителен.

Число восстановленных клеток после оттаивания достигает 92-97 % при хранении эритроцитов в жидком азоте до 5 лет. Вообще замороженные эритроциты могут храниться до 10 лет. Замороженные лейкоциты сохраняют 85-96 % жизнеспособных клеток, а тромбоциты – до 75 %. Их биологическая полноценность доказана приживлением свыше 90 % размороженных эритроцитов и нормальным сроком их циркуляции в организме.

Перед переливанием замороженные эритроциты быстро подогреваются до температуры +38˚С отмываются от ограждающих растворов, после чего физиологическая ценность полностью восстанавливается и они переливаются по обычным правилам.

Кровь, заготовленную методом криоконсервирования, хранят в специальных холодильниках – рефрижераторах. Сроки хранения до 10 лет.

Кроме описанных методов, для консервирования препаратов крови (плазма, тромбин) применяется метод лиофильной сушки, который производится с помощью специальной аппаратуры. Сухая плазма и другие препараты хранятся при комнатной температуре. Перед применением они разводятся стерильной дистиллированной водой до первоначального объема и применяются по правилам, изложенным в соответствующих инструкциях.

Источник

Методы консервации и хранения крови

Консервация – это метод длительного сохранения крови в асептическом состоянии, без явлений свертывания и гемолиза с сохранением морфологических и биохимических ее свойств.

История консервирования крови начинается с 1865 года, когда русский ученый В.В. Сутугин предложил методику консервации дефибринированной крови при температуре 0 0 и первым начал изучать состояние форменных элементов крови при консервировании и хранении.

В 1867 году В. Раутенберг в Петербурге предложил устранить свертывание крови, смешав ее с раствором углекислого натрия. Затем было предложено много веществ для предупреждения свертывания крови: гирудин, гепарин, глюкоза, сернокислая магнезия, салициловый натрий и другие.

Одним из крупнейших научных открытий является использование лимоннокислого натрия с целью стабилизации крови. Эта идея была осуществлена в 1914 – 1915 г одновременно несколькими авторами из различных стран: в России – В.А. Юревич и Н.К. Розенгард, в Бельгии – Густин, в Аргентине – Агот, в США – Левинсон. Действие лимоннокислого натрия сводится к химической инактивации ионов кальция.

В настоящее время к консервирующим растворам предъявляют следующие требования:

1. Они должны сохранять стабилизирующее свойство не менее года;

2. Безусловная стерильность раствора;

3. Сохранение бактериостатических и бактерицидных свойств антибактериальных препаратов, входящих в его состав;

4. При хранении прозрачность не должна изменяться;

5. В процессе хранения растворы не должны приобретать каких-либо токсических свойств.

В процессе хранения консервированная кровь претерпевает многочисленные изменения. В первую очередь изменения затрагивают клеточные элементы крови. Так, постепенно меняется форма эритроцитов – из дискоидной в шаровидную, а в дальнейшем в сферическую. Но изменения не ограничиваются только внешней стороной – одновременно с этим происходит изменение биохимических и физико-химических свойств эритроцитов. Полноценность консервированной крови определяется уровнем макроэргических фосфатов в ней. Поэтому применяются такие гемоконсерванты, которые способны поддерживать уровни АТФ и 2,3-ДФГ, так как они отвечают за поддержание жизнеспособности эритроцитов и сохранение кислородно-транспортной функции гемоглобина соответственно.

Как только кровь покинула сосудистое русло донора, была стабилизирована и консервирована, начинаются необратимые процессы «старения» крови. Постепенно происходит снижение физиологической полноценности эритроцитов, в первую очередь страдает их кислородно-транспортная функция. Вторые сутки знаменуются утратой физиологической полноценности лейкоцитов и тромбоцитов, разрушением антигемофильного глобулина. Неделю спустя начинают гибнуть лимфоциты и укорачивается полупериод жизни эритроцитов. С середины третьей недели хранения начинается спонтанный гемолиз эритроцитов.

Постоянно растущие требования к качеству компонентов крови и стремление максимально уменьшить примесь лейкоцитов, являющихся одной из основных причин посттрансфузионных реакций, неудовлетворенность методом получения тромбоцитов из обогащенной тромбоцитами плазмы из-за высокой контаминации лейкоцитами концентратов тромбоцитов способствуют разработке и внедрению в практику службы крови новых технологий выделения лейкотромбоцитарного слоя.

Для того чтобы избежать нежелательных последствий при длительном хранении крови, используется ее консервирование при отрицательных температурах. Это позволяет увеличить срок хранения крови за счет того, что обменные процессы в клетках в значительной степени подавляются, а это препятствует раннему их «старению».

Для криоконсервирования используются следующие температурные режимы:

1. Умеренно низкие температуры (от –40 до –60°С),

2. Ультранизкие температуры (–196°С).

Величиной температуры определяются сроки, в течение которых эритроциты смогут сохранить свои свойства. При умеренно низких температурах они могут храниться несколько месяцев, а при ультранизких – 10 и более лет. Принимая во внимание то, что ядерные клетки «стареют» быстрее, чем эритроциты, для консервирования лейкоцитов и тромбоцитов желательно использовать ультранизкие температуры, так как при умеренно низких температурах срок хранения уменьшается до нескольких недель.

Для увеличения продолжительности сроков хранения крови вне организма используют специальные растворы – гемоконсерванты. В качестве обязательного компонента во все консервирующие растворы входят особые химические вещества – стабилизаторы. Широкое распространение в практической деятельности получили такие стабилизаторы как лимонная кислота и цитрат натрия. Они связывают ионы кальция, что способствует подавлению одного из этапов процесса гемостаза – образования тромбина. Важным свойством цитрата натрия является то, что через 20–30 мин после трансфузии крови, стабилизированной с его помощью, он почти полностью (не менее 90%) выводится из организма.

Необходимо помнить о том, что при острой кровопотере или других состояниях (гипотермия) в результате введения стабилизированной цитратом натрия крови может возникнуть дефицит ионов кальция, поэтому после гемотрансфузии объемом в 500 мл надо внутривенно ввести 10 мл 10% раствора хлорида или глюконата кальция. Этого бывает вполне достаточно для восполнения возникающего дефицита кальция.

К другой разновидности стабилизаторов относится гепарин. Он препятствует свертыванию крови, непосредственно связывая и инактивируя тромбин. Существенным недостатком гепарина при использовании его в качестве стабилизатора является то, что он не позволяет длительно сохранять консервированную с его помощью кровь, потому что по мере увеличения срока хранения происходит инактивация гепарина. В результате этого уже через сутки образуются мелкие, а через двое суток и крупные сгустки крови.

Гепарин как консервант кроме самого гепарина (50 мг) содержит глюкозу (5 г), изотонический раствор хлорида натрия (до 100 мл). У этой смеси рН=7,3. Соотношение «раствор – кровь» при консервации должна быть 1:9. Такой метод стабилизации крови используется в случае необходимости ее срочного применения. Так, гепаринизированная кровь получила применение при проведении операций с использованием аппаратов искусственного кровообращения – ею заполняют аппарат.

При заготовке крови обычно используются следующие гемоконсерванты.

Глюгицир – глюкозно-цитратный раствор с низким значением рН (4,8-5,4), при смешивании с кровью в полимерном контейнере снижается рН крови, при этом утрачивается функциональная полноценность клеток. Срок хранени крови с глюгициром – 21 день. ЦФГ (состав: Na фосфокислый однозамещенный, глюкоза, цитрат натрия, лимонная кислота) – обеспечивает сохранение морфофункциональной полноценности крови и эритроцитной массы в полимерных контейнерах в течение 21 дней. Фаглюцид (состав: Na фосфорнокислый трехзамещенный, глюкоза, лимонная кислота, аденин) – обеспечивает сохранение морфофункциональной полноценности крови и эритроцитной массы в полимерных контейнерах в течение 50 дней.

При заготовке крови для экстракорпорального кровообращения в последние годы с успехом применяют гемоконсервант ЦОЛИПК-12а следующего состава: лимонная кислота, глюкоза, фосфат натрия трехзамещенный, 4% раствор NaOH, вода бидистиллированная. Кровь заготовленная с помощью этого раствора, обладает наиболее оптимальными параметрами для заполнения аппарата искусственного кровообращения. Она имеет преимущества перед кровью, консервированной с помощью других растворов, вследствие меньшего количества анионов лимонной кислоты, а для нейтрализации их избытка требуется незначительное количество хлорида кальция, в результате чего устраняется возможность развития гиперкальциемии у реципиента.

Цельная кровь при положительных температурах (от +2 до +6°С) может сохраняться в течение ограниченного периода времени. При использовании раствора глюгицира потеря функциональной активности клетками крови происходит к концу третьей недели хранения в результате истощения содержания ферментов и коферментов, ответственных за поддержание метаболических процессов. А при условии добавления метаболитов углеводно-фосфорного обмена срок сохранения полноценных эритроцитов удлиняется до 30–35 дней.

При этом по мере увеличения срока хранения ухудшаются морфофункциональные свойства эритроцитов. Поэтому был разработан метод хранения эритроцитов при ультранизких температурах, позволяющий сохранять клетки крови в биологически полноценном состоянии в течение многих лет. Для предотвращения гибели или повреждения клеток при замораживании к ним в определенных соотношениях добавляются специальные химические агенты, так называемые криопротекторы, или криофилактики, а сам метод получил название криоконсервирования.

Криопротекторы в зависимости от механизма ограждающего действия на клетки делят на две группы:

1. Эндоцеллюлярные (т.е. проникающие внутрь клетки);

2. Экзоцеллюлярные (т.е. не проникающие внутрь клетки).

В клинической практике для консервирования эритроцитов крови человека используют метод замораживания.

Существует три основных метода замораживания:

Хранение крови при положительных температурах обычно происходит в бытовых комнатных холодильниках. Они обеспечивают поддержание температурного режима в пределах от +2 до +6 °С. При таких температурах можно хранить консервированную цельную кровь, эритроцитную массу, нативную плазму.

Различные компоненты крови имеют разные сроки хранения. Профильтрованная замороженная плазма при температуре минус 30 0 С может храниться 24 месяца, а при температуре от минус 25 до минус 30 0 С – только 12 месяцев. Режим хранения круглосуточно контролируется дежурным персоналом и фиксируется в журнале регистрации температурного режима холодильников не реже 2-х раз в сутки.

С течением времени появляются новые растворы и методики, позволяющие добиться лучших результатов консервации и хранения крови и ее компонентов.

Источник

КОНСЕРВИРОВАННАЯ КРОВЬ

Консервированная кровь — трансфузионная среда, представляющая со­бой сложную систему белков и клеточных, форменных элементов (эритро­цитов, тромбоцитов и лейкоцитов), взвешенных в плазме, содержащей кон­сервирующий раствор (гемоконсервант), предотвращающий свертывание крови и нарушение ее функциональной полноценности.

1) в жидком состоянии при температуре выше О “С;

2) в замороженном твердом состоянии при температуре ниже О °С (вплоть до ультранизких, обеспечивающих многолетнее хранение эритроцитов).

Известно, что у здорового человека срок жизни эритроцитов составляет 100—120 дней. Кровь, помещенная в искусственную среду гемоконсерванта, претерпевает целый ряд биохимических, морфологических, физико-хими­ческих и реологических изменений, связанных в основном с обменными процессами, происходящими в клетках. Изменения и повреждение эритро­цитов в процессе консервирования крови начинаются с момента ее заготов­ки. В начальном периоде, когда донорская кровь попадает в пластикатный контейнер с консервирующим раствором, происходит ее закисление до зна­чений рН 7,0—7,2.

Изменения морфофункциональных свойств эритроцитов при хранении могут быть необратимыми и обратимыми. К необратимым нарушениям относятся уменьшение на 80—90% концентрации АТФ в эритроцитах, про­никновение внутрь клетки Са, потеря липидов (из клеточной мембраны) и поверхностных рецепторов для связывания иммуноглобулинов, сфероци-

Основной функцией эритроцитов является обеспечение связывания ге­моглобина с кислородом в легких, транспорт кислорода и передача его тка­ням. Эритроцит является прекрасной моделью, на которой ясно виден один из основных биологических законов — взаимосвязь структуры и функции. Во время хранения крови в эритроцитах продолжают происходить процессы обмена веществ.

Для поддержания структуры эритроцита при хранении необходимо на­личие основного субстрата метаболизма — глюкозы. При консервировании происходит непрерывное накопление конечного продукта гликолиза — мо­лочной кислоты, что приводит к закислению крови — снижению рН и ухуд­шению биохимического статуса клеток. Однако до определенного времени красные клетки крови могут компенсировать этот процесс и синтезировать необходимое количество АТФ. К 21-му дню хранения в эритроцитах крови, консервированной на растворе глюгицир, в среднем сохраняется 60—70% АТФ, что коррелирует с их 70% приживаемостью в кровяном русле реци­пиента. Измеренный с применением радиоактивной метки Сг51 этот показа­тель приживаемости является общепризнанным критерием пригодности эрит­роцитов для трансфузий.

Для поддержания кислородтранспортной функции эритроцитов пред­полагается, что ведущее значение имеет другой промежуточный компонент гликолиза — 2,3-ДФГ. Он является активным регулятором сродства гемогло­бина к кислороду и отдачи кислорода тканям. Судят о сродстве гемоглобина к кислороду по положению диссоциационной кривой оксигемоглобина, которое находится в обратной зависимости от концентрации 2,3-ДФГ в эритроците в свободном и связанном с гемоглобином состоянии: при низ­кой концентрации 2,3-ДФГ в эритроците сродство гемоглобина к кислороду повышено, при этом диссоциация оксигемоглобина и передача кислорода тканям затрудняются; при высокой его концентрации гемоглобин слабо свя­зан с кислородом, и он быстрее высвобождается, ткани легче извлекают кис­лород из его комплекса с гемоглобином.

Таким образом, кислородтранспортная функция эритроцитов, по всей вероятности, тесно коррелирует и зависит во многом от содержания 2,3-ДФГ в клетке.

Предполагают, что АТФ связана с гемоглобином и оказывает некоторое влияние на процесс отдачи кислорода тканям. Однако основное и ведущее значение имеет 2,3-ДФГ, который считается ответственным за кислород- транспортную функцию эритроцитов. По мере увеличения сроков хранения крови происходит повышение сродства гемоглобина к кислороду, снижение концентрации АТФ и особенно быстрое снижение концентрации 2,3-ДФГ, а также величины Р5о; то есть понижение кислородтранспортной функции эритроцитов, в результате чего они не реализуют эту функцию в системе микроциркуляции.

При консервировании крови на содержание 2,3-ДФГ значительно влия­ет кислотно-щелочной статус: понижение рН крови в результате ее закисле- ния при длительном хранении приводит к уменьшению концентрации

2,3- ДФГ в эритроцитах. Более высокий показатель рН ассоциирует с более высоким уровнем этого компонента. При переливании длительно хранив­шейся крови с повышенным сродством к кислороду больным с острой кро- вопотерей и кислородным голоданием состояние гипоксии может оказаться неустраненным. Экспериментально доказано и в клинике проверено, что уровень 2,3-ДФГ в эритроцитах может восстанавливаться до нормы как при добавлении веществ, усиливающих гликолиз, так и в организме реципиента в течение нескольких часов после переливания.

В процессе хранения крови происходят морфологические изменения в эритроцитах, что выражается в постепенных превращениях дискоидной формы (наиболее физиологически полноценной) в шиповидную, а под ко­нец в сферическую — процесс, названный дискосферотрансформацией. По мере удлинения сроков хранения количество шиповидных форм увеличива­ется, что связано с наступающими изменениями в клеточной мембране, иг­рающей важную роль в поддержании жизнедеятельности клетки в процессе консервирования, а также в плазме.

Мембрана при длительном хранении может становиться ригидной и при­обретает форму сфероцита в результате процесса осмотического набухания.

Длительное хранение крови при 4 °С сопровождается прогрессивной по­терей липидов мембраны, что приводит к понижению способности красных клеток изменять свою форму при прохождении через узкие капилляры.

Одной из основных и важнейших функций мембраны является регуля­ция проницаемости различных веществ и воды, столь существенная в защите эритроцитов при осмотических нагрузках. Она ответственна за проникнове­ние в клетку субстратов питания из плазмы и из консервирующих растворов (глюкоза, электролиты, аминокислоты и др.) и за выведение из клетки про­дуктов распада, образующихся в процессе обмена веществ.

Мембрана обладает важной ферментной системой для осуществления процессов транспорта ионов. Для транспорта К+ и Иа+ важное значение име­ют АТФ-фазы.

Таким образом, функции регуляции ионной проницаемости мембраны тесно связаны с поддержанием энергетического потенциала клетки, а имен­но: нормального уровня АТФ, которая должна обеспечить энергию для ра­боты калий-натриевого насоса, мембраны-механизма, регулирующего про­хождение ионов натрия и калия, что является существенным фактором, конт­ролирующим нормальный объем эритроцитов, поддерживающим интакгность мембраны и жизнеспособность эритроцитов.

В процессе длительного хранения при положительных температурах (4 °С) изменения, происходящие в осмотическом балансе, — снижение энзимати­ческой активности в эритроците и накопление продуктов метаболизма — нарушают регуляцию проницаемости мембраны. Начинается пассивный выход калия во внеклеточную среду и пассивное проникновение в эритроциты натрия и воды, которые растягивают мембрану своим давлением изнутри.

При дальнейшем хранении превышение критического гемолитического объема завершается разрывом мембраны или образованием крупных пор и выбросом из клетки молекул гемоглобина. Таков механизм гемолиза эритро­цитов цельной консервированной крови при длительном ее хранении в ус­ловиях положительных температур.

Два важных критерия определяют полноценность консервированной крови: длительная сохранность эритроцитов в жизнеспособном состоянии, за которое ответственна АТФ, и сохранение кислородтранспортной функ­ции эритроцитов.

Выявление прямой зависимости жизнеспособности эритроцитов и кис­лородтранспортной функции гемоглобина от метаболизма эритроцита спо­собствовало в последние годы разработке и созданию новых эффективных растворов для более длительного хранения консервированной крови.

Источник