Трудно представить себе современную медицину без жидкого азота. Он выступает в роли не только лечебного средства, служащего для избавления от бородавок, прижигания эрозий или в других случаях, где требуется локальное воздействие очень низких температур. Азот является еще и тем веществом, с помощью которого кровь, взятая у донора, может сохранять все свои свойства на протяжении длительного времени. В этом случае, наличие или отсутствие достаточного запаса времени для сохранения качеств донорской крови может оказаться в буквальном смысле вопросом жизни и смерти.
В 1865 году русским ученым В.В.Сутугиным была предложена идея сохранения и консервирования крови. Ее запасом предполагалось воспользоваться в военной хирургии, в моменты, когда для лечения большого количества раненых потребуется большое количество донорской крови. К сороковому году двадцатого века в Советском Союзе уже были разработаны методы массовой заготовки и хранения крови, имеющей достаточную лечебную эффективность. В годы великой отечественной войны эти исследования были продолжены, выработаны методы предохраняющие кровь от бактериального загрязнения и продлевающие сроки хранения с помощью антисептиков. Но, без применения жидкого азота использовать такую кровь для переливания, можно было только в течение ограниченного отрезка времени, продолжительность которого регулировалась конкретным составом консервирующей смеси.
Все методы консервирования крови, предусматривающие ее хранение при температурах выше нуля, предполагают относительно недолгую сохранность всех ее биологически важных для реципиента показателей. Поэтому в шестидесятых годах двадцатого века ученые обратили внимание на особенности хранения крови под воздействием низких температур. Результатом многочисленных практических и теоретических изысканий стали методы замораживания компонентов крови с помощью жидкого азота.
Как сейчас используют технические газы для хранения крови?
Для введения клеток крови в анабиотическое состояние часто применяется жидкий азот. При этом подавляются процессы метаболизма, но сохраняется активность ферментных систем и жизнеспособность. То есть, замороженные клетки крови на протяжении нескольких лет остаются живыми. Они могут быть при необходимости разморожены с полным восстановлением всех качеств, присущих свежей крови.
Основная проблема замораживания клеток крови состоит в том, что присутствующая в них вода, замерзая, кристаллизуется. При этом растущие льдинки – кристаллы с острыми краями, разрезают мембраны и содержимое клеток, необратимо повреждая их. Поэтому чрезвычайно важным для криогенного хранения крови явилось установление факта, что при ультрабыстром охлаждении тонкого слоя эритроцитов возможно замерзание почти без образования кристаллов. Для этого понижение температуры с помощью жидкого азота производится со скоростью около ста градусов в секунду.
В современной практике редко переливают цельную кровь, чтобы избежать осложнений, чаще для этого используют те ее компоненты, которые необходимы в конкретном случае. Хранить и консервировать отдельные компоненты крови тоже удобнее, чем цельную кровь. Поэтому ее компоненты разделяют перед хранением. Замораживание плазмы крови и ее хранение производится при температуре минус тридцать градусов Цельсия. Эритроциты, лейкоциты, лимфоциты и другие компоненты крови можно сохранить с помощью ультрабыстрого замораживания в жидком азоте при температуре – 196 градусов по шкале Цельсия. Эта методика позволяет использовать относительно малое количество, около пятнадцати процентов, криозащитного вещества – глицерина.
После разделения компонентов крови на центрифуге, к эритроцитам добавляют стерильный ограждающий раствор, содержащий глицерин. В алюминиевом гофрированном контейнере или специальном пластикатном мешке эту смесь погружают в ванну с жидким азотом. Замораживание длится две минуты. После этого замороженные эритроциты помещают в специальные хранилища с жидким азотом. Для оттаивания контейнеры или пакеты с замороженными клетками погружают в воду температурой сорок пять градусов на двадцать пять секунд.
Плюсы использования газов в хранении крови
Применение жидкого азота позволяет продлить срок хранение клеток крови в жизнеспособном состоянии от нескольких часов, составляющих время хранения крови при плюсовой температуре, до нескольких лет. Это значительно расширяет возможности ее применения. В большой базе замороженной крови легче и быстрее можно найти подходящую для конкретного пациента кровь, с полным соответствием по группе, резус-фактору и другим параметрам. Быстро найти подходящего донора, соответствующего всем требованиям намного труднее.
Очень важным моментом приведения замороженной крови в состояние, пригодное для переливания, является скорость. Кровь, законсервированную с помощью жидкого азота, легче и быстрее можно использовать для лечения, чем ту, которая хранилась при более высоких температурах. Поскольку кровь, подвергшаяся ультрабыстрой заморозке, не содержит такого большого количества глицерина, консервирующих и антисептических средств, которые нужно перед применением удалить.
Интересные факты
Результатом первых опытов переливания крови одного человека другому стало спасение жизней нескольких рожениц, очень быстро терявших кровь вследствие послеродового кровотечения. И сейчас, достаточно много крови, сохраняемой с помощью жидкого азота, расходуется для спасения женщин в подобных случаях.
Согласно статистическим данным для того, чтобы система здравоохранения в стране функционировала нормально, нужно, чтобы на каждую тысячу людей приходилось не менее сорока доноров. К этому показателю стремится любая страна, в том числе и Украина. Согласно данным ВОЗ, статистически на каждого жителя нашей страны должно приходиться по 12-15 миллилитров донорской крови, на самом деле ее запас составляет около 8-8,5 миллилитров. В прошлом году трансфузионную помощь получили около ста тысяч человек.
На сегодняшний день, благодаря накоплению информации о стволовых клетках, становится все более частой практика хранения в жидком азоте замороженной пуповиной крови. Отношение к забору и сохранению такой крови среди практикующих врачей неоднозначно.
Высококачественный чистый жидкий и газообразный азот, а также другие технические газы и их специальные смеси можно приобрести в Компании «DP Air Gas», являющейся одним из крупнейших поставщиков технологических газов в Украине. Кроме реализации промышленных газов, Компанией предоставляются услуги по их регулярной доставке по всей территории Украины и обслуживанию газового оборудования. Более подробный перечень товаров и услуг приведен здесь.
