Риск тромбообразования и механизмы активации гемостаза у дайверов после погружений

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

В данном обзоре рассмотрены риски возникновения декомпрессионной болезни и ее осложнений у профессиональных водолазов и дайверов при различных способах погружения в реальных и моделируемых условиях. Обсуждается патогенез нарушений системы плазменного и сосудистого гемостаза при воздействии на организм факторов внешней среды при различных видах и типах погружений. Обобщение результатов исследований показало, что механизмы активации тромбообразования при данном воздействии являются комплексными и обусловлены опосредованной микропузырьками активацией тромбоцитов, а также развитием эндотелиальной дисфункции, оксидативного и психофизиологического стресса. Исследование параметров гемостаза у профессиональных водолазов и дайверов-любителей может быть одним из основных способов оценки риска ее развития. Рассмотренные средства профилактики тромбообразования при погружениях и декомпрессии, согласно результатам, включенных в обзор работ, являются достаточно эффективными.

Об авторах

Д. С. Кузичкин

ФГБУН ГНЦ РФ – Институт медико-биологических проблем РАН

Email: andre_markine@mail.ru
Россия, Москва

А. А. Маркин

ФГБУН ГНЦ РФ – Институт медико-биологических проблем РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: andre_markine@mail.ru
Россия, Москва

О. А. Журавлева

ФГБУН ГНЦ РФ – Институт медико-биологических проблем РАН

Email: andre_markine@mail.ru
Россия, Москва

Список литературы

  1. Levett D.Z., Millar I.L. Bubble trouble: a review of diving physiology and disease // Postgrad. Med. J. 2008. V. 84. № 997. P. 571.
  2. Spira A. Diving and marine medicine review part II: diving diseases // J. Travel Med. 1999. V. 6. № 3. P. 180.
  3. Beale P., Kitchen L., Graf W.R., Fenton M.E. Abdominal decompression illness following repetitive diving: a case report and review of the literature // Undersea Hyperb. Med. 2019. V. 46. № 2. P. 211.
  4. Vann R.D., Butler F.K., Mitchell S.J., Moon R.E. Decompression illness // Lancet. 2011. V. 377. № 9760. P. 153.
  5. Pollock N.W., Buteau D. Updates in decompression illness // Emerg. Med. Clin. North Am. 2017. V. 35. № 2. P. 301.
  6. Kohshi K., Denoble P.J., Tamaki H. et al. Decompression illness in repetitive breath-hold diving: why ischemic lesions involve the brain? // Front. Physiol. 2021. V. 12. P. 711850.
  7. Kohshi K., Tamaki H., Lemaître F. et al. Diving-related disorders in commercial breath-hold divers (Ama) of Japan // Diving Hyperb. Med. 2021. V. 51. № 2. P. 199.
  8. Vann R.D., Denoble P.J., Howle L.E. et al. Resolution and severity in decompression illness // Aviat. Space Environ. Med. 2009. V. 80. № 5. P. 466.
  9. Alcock J., Brainard A.H. Gene-environment mismatch in decompression sickness and air embolism // Med. Hypotheses. 2010. V. 75. № 2. P. 199.
  10. Beuster W., van Laak U. Severe decompression sickness in divers // Wien. Med. Wochenschr. 1999. V. 151. № 5–6. P. 111.
  11. Eichhorn L., Leyk D. Diving medicine in clinical practice // Dtsch. Ärzteblatt Int. 2015. V. 112. № 9. P. 147.
  12. Leffler C.T. Effect of ambient temperature on the risk of decompression sickness in surface decompression divers // Aviat. Space Environ. Med. 2001. V. 72. № 5. P. 477.
  13. Bosco G., Yang Z.J., Savini F. et al. Environmental stress on diving-induced platelet activation // Undersea Hyperb. Med. 2001. V. 28. № 4. P. 207.
  14. Madden L.A., Laden G. Gas bubbles may not be the underlying cause of decompression illness − The at-depth endothelial dysfunction hypothesis // Med. Hypotheses. 2009. V. 72. № 4. P. 389.
  15. Lambrechts K., Pontier J.M., Balestra C. et al. Effect of a single, open-sea, air scuba dive on human micro- and macrovascular function // Eur. J. Appl. Physiol. 2013. V. 113. № 10. P. 2637.
  16. Toyota S., Nagata S., Yoshino S. et al. Mesenteric venous thrombosis as a rare complication of decompression sickness // Surg. Case Rep. 2020. V. 6. № 1. P. 24.
  17. Gertler S.L., Stein J., Simon T., Miyai K. Mesenteric venous thrombosis as sole complication of decompression sickness // Dig. Dis. Sci. 1984. V. 29. № 1. P. 91.
  18. Kassar E.V., Bass J.R., Douglas E., Speake M.R. Portal and mesenteric vein thrombosis associated with decompression sickness in a 48-year-old deep sea self-contained underwater breathing apparatus (SCUBA) diver // Am. J. Case Rep. 2022. V. 23. P. e935473.
  19. Boussuges A., Succo E., Juhan-Vague I., Sainty J.M. Activation of coagulation in decompression illness // Aviat. Space Environ. Med. 1998. V. 69. № 2. P. 129.
  20. Gempp E., Morin J., Louge P., Blatteau J.E. Reliability of plasma D-dimers for predicting severe neurological decompression sickness in scuba divers // Aviat. Space Environ. Med. 2012. V. 83. № 8. P. 771.
  21. Bolboli L., Khodadadi D., Azimi F. Can Diving Depth Affect Blood Hemostasis System Responses? // Sport Physiology. 2019. V. 11. № 41. P. 123.
  22. Pontier J.M., Jimenez C., Blatteau J.E. Blood platelet count and bubble formation after a dive to 30 msw for 30 min // Aviat. Space Environ. Med. 2008. V. 79. № 12. P. 1096.
  23. Lambrechts K., Balestra C., Theron M. et al. Venous gas emboli are involved in post-dive macro, but not microvascular dysfunction // Eur. J. Appl. Physiol. 2017. V. 117. № 2. P. 335.
  24. Pontier J.M., Gempp E., Ignatescu M. Blood platelet-derived microparticles release and bubble formation after an open-sea air dive // Appl. Physiol. Nutr. Metab. 2012. V. 37. № 5. P. 888.
  25. Moon R.E. Hyperbaric oxygen treatment for decompression sickness // Undersea Hyperb. Med. 2014. V. 41. № 2. P. 151.
  26. Barratt D.M., Harch P.G., Van Meter K. Decompression illness in divers: a review of the literature // Neurologist. 2002. V. 8. № 3. P. 186.
  27. Malmgren R., Thorsen T., Nordvik A., Holmsen H. Microbubble-induced phospholipase C activation does not correlate with platelet aggregation // Thromb. Haemost. 1993. V. 69. № 4. P. 394.
  28. Eckmann D.M, Armstead S.C. Influence of endothelial glycocalyx degradation and surfactants on air embolism adhesion // Anesthesiology. 2006. V. 105. № 6. P. 1220.
  29. Barak O.F., Janjic N., Drvis I. et al. Vascular dysfunction following breath-hold diving // Can. J. Physiol. Pharmacol. 2020. V. 98. № 2. P. 124.
  30. Eichhorn L., Dolscheid-Pommerich R., Erdfelder F. et al. Sustained apnea induces endothelial activation // Clin. Cardiol. 2017. V. 40. № 9. P. 704.
  31. Leite A.R., Borges-Canha M., Cardoso R. et al. Novel biomarkers for evaluation of endothelial dysfunction // Angiology. 2020. V. 71. № 5. P. 397.
  32. El-Gamal H., Parray A.S., Mir F.A. et al. Circulating microparticles as biomarkers of stroke: A focus on the value of endothelial- and platelet-derived microparticles // J. Cell. Physiol. 2019. V. 234. № 10. P. 16739.
  33. Culic V.C., Van Craenenbroeck E., Muzinic N.R. et al. Effects of scuba diving on vascular repair mechanisms // Undersea Hyperb. Med. 2014. V. 41. № 2. P. 97.
  34. Olszański R., Sićko Z., Baj Z. et al. Effect of saturated air and nitrox diving on selected parameters of haemostasis // Bull. Inst. Marit. Trop. Med. Gdynia. 1997. V. 48. № 1–4. P. 75.
  35. Bao X.-C., Shen Q., Fang Y.-Q., Wu J.-Q. Human Physiological Responses to a Single Deep Helium-Oxygen Diving // Front. Physiol. 2021. V. 12. P. 735986.
  36. Durgin B.G., Straub A.C. Redox control of vascular smooth muscle cell function and plasticity // Lab. Invest. 2018. V. 98. № 10. P. 1254.
  37. Laurindo F.R.M. Redox cellular signaling pathways in endothelial dysfunction and vascular disease / Endothelium and Cardiovascular Diseases // Eds. Da Luz P.L., Libby P., Chagas A.C.P., Laurindo F.R.M. Academic Press; Cambridge, MA, USA, 2018. Ch. 10. P. 127.
  38. Madamanchi N.R., Vendrov A., Runge M.S. Oxidative stress and vascular disease // Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol. 2005. V. 25. № 1. P. 29.
  39. Cadroy Y., Dupouy D., Boneu B., Plaisancié H. Polymorphonuclear leukocytes modulate tissue factor production by mononuclear cells: role of reactive oxygen species // J. Immunol. 2000. V. 164. № 7. P. 3822.
  40. Görlach A., Brandes R.P., Bassus S. et al. Oxidative stress and expression of p22phox are involved in the up-regulation of tissue factor in vascular smooth muscle cells in response to activated platelets // FASEB J. 2000. V. 14. № 11. P. 1518.
  41. Herkert O., Diebold I., Brandes R.P. et al. NADPH oxidase mediates tissue factor-dependent surface procoagulant activity by thrombin in human vascular smooth muscle cells // Circulation. 2002. V. 105. № 17. P. 2030.
  42. Swiatkowska M., Szemraj J., Al-Nedawi K.N., Pawłowska Z. Reactive oxygen species upregulate expression of PAI-1 in endothelial cells // Cell. Mol. Biol. Lett. 2002. V. 7. № 4. P. 1065.
  43. BerenjiArdestani S., Matchkov V.V., Eftedal I., Pedersen M.A. Single simulated heliox dive modifies endothelial function in the vascular wall of ApoE knockout male rats more than females // Front. Physiol. 2019. V. 10. P. 1342.
  44. Brubakk A.O., Duplancic D., Valic Z. et al. A single air dive reduces arterial endothelial function in man // J. Physiol. 2005. V. 566. Pt. 3. P. 901.
  45. Obad A., Marinovic J., Ljubkovic M. et al. Successive deep dives impair endothelial function and enhance oxidative stress in man // Clin. Physiol. Funct. Imaging. 2010. V. 30. № 6. P. 432.
  46. Roka-Moiia Y., Ammann K.R., Miller-Gutierrez S. et al. Shear-mediated platelet activation in the free flow II: Evolving mechanobiological mechanisms reveal an identifiable signature of activation and a bi-directional platelet dyscrasia with thrombotic and bleeding features // J. Biomech. 2021. V. 123. P. 110415.
  47. Casa L.D.C., Ku D.N. Thrombus formation at high shear rates // Annu. Rev. Biomed. Eng. 2017. V. 19. P. 415.
  48. Sandrini L., Ieraci A., Amadio P. et al. Impact of acute and chronic stress on thrombosis in healthy individuals and cardiovascular disease patients // Int. J. Mol. Sci. 2020. V. 21. № 21. P. 7818.
  49. Thorsen T., Lie R.T., Holmsen H. Induction of platelet aggregation in vitro by microbubbles of nitrogen // Undersea Biomed. Res. 1989. V. 16. № 6. P. 453.
  50. Pendergast D.R., Moon R.E., Krasney J.J. et al. Human physiology in an aquatic environment // Compr. Physiol. 2015. V. 5. № 4. P. 1705.
  51. Anegg U., Dietmaier G., Maier A. et al. Stress-induced hormonal and mood responses in scuba divers: a field study // Life Sci. 2002. V. 70. № 23. P. 2721.
  52. Zarezadeh R., Azarbayjani M.A. The effect of air scuba dives up to a depth of 30 metres on serum cortisol in male divers // Diving Hyperb. Med. 2014. V. 44. № 3. P. 158.
  53. Olszański R., Radziwon P., Piszcz J. et al. Activation of platelets and fibrinolysis induced by saturated air dives // Aviat. Space Environ. Med. 2010. V. 81. № 6. P. 585.
  54. Domoto H., Nakabayashi K., Hashimoto A. et al. Decrease in platelet count during saturation diving // Aviat. Space Environ. Med. 2001. V. 72. № 4. P. 380.
  55. Lambrechts K., Pontier J.M., Mazur A. et al. Effect of decompression-induced bubble formation on highly trained divers microvascular function // Physiol. Rep. 2013. V. 1. № 6. P. e00142.
  56. Olszański R., Radziwon P., Baj Z. et al. Changes in the extrinsic and intrinsic coagulation pathways in humans after decompression following saturation diving // Blood Coagul. Fibrinolysis. 2001. V. 12. № 4. P. 269.
  57. Radziwon P., Olszański R., Tomaszewski R. et al. Decreased levels of PAI-1 and alpha 2-antiplasmin contribute to enhanced fibrinolytic activity in divers // Thromb. Res. 2007. V. 121. № 2. P. 235.
  58. Baj Z., Olszański R., Majewska E., Konarski M. The effect of air and nitrox divings on platelet activation tested by flow cytometry // Aviat. Space Environ. Med. 2000. V. 71. № 9. P. 925.
  59. Olszański R., Radziwon P., Galar M. et al. Diving up to 60 m depth followed by decompression has no effect on pro-enzyme and total thrombin activatable fibrinolysis inhibitor antigen concentration // Blood Coagul. Fibrinolysis. 2003. V. 14. № 7. P. 659.
  60. Olszanski R., Radziwon P., Siermontowski P. et al. Trimix instead of air, decreases the effect of short-term hyperbaric exposures on platelet and fibrinolysis activation // Adv. Med. Sci. 2010. V. 55. № 2. P. 313.
  61. Bosco G., Yang Z.J., Di Tano G. et al. Effect of in-water oxygen prebreathing at different depths on decompression-induced bubble formation and platelet activation // J. Appl. Physiol. 2010. V. 108. № 5. P. 1077.
  62. Pontier J.M., Lambrechts K. Effect of oxygen-breathing during a decompression-stop on bubble-induced platelet activation after an open-sea air dive: oxygen-stop decompression // Eur. J. Appl. Physiol. 2014. V. 114. № 6. P. 1175.
  63. Madden D., Thom S.R., Milovanova T.N. et al. Exercise before scuba diving ameliorates decompression-induced neutrophil activation // Med. Sci. Sports Exerc. 2014. V. 46. № 10. P. 1928.
  64. Philp R.B., Bennett P.B., Andersen J.C. et al. Effects of aspirin and dipyridamole on platelet function, hematology, and blood chemistry of saturation divers // Undersea Biomed. Res. 1979. V. 6. № 2. P. 127.
  65. Philp R.B., Freeman D., Francey I., Bishop B. Hematology and blood chemistry in saturation diving: I. Antiplatelet drugs, aspirin, and VK744 // Undersea Biomed. Res. 1975. V. 2. № 4. P. 233.
  66. Bakken A.M., Farstad M., Holmsen H. Fatty acids in human platelets and plasma. Fish oils decrease sensitivity toward N2 microbubbles // J. Appl. Physiol. 1991. V. 70. № 6. P. 2669.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Д.С. Кузичкин, А.А. Маркин, О.А. Журавлева, 2023

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».