The Specific Features of Red Blood Cell Membranes in Premature Neonates Due to Multiple Pregnancy

Objective: to substantiate the efficacy of bipolar impulses of different shapes and duration.

Method. The investigation used the dynamic model II of the mammalian ventricular cardiomyocyte membrane in the guinea-pig, proposed by Luo and Rudy (1994—2000). The cardiomyocyte membrane was acted by substituting the current density of the impulse under study. The threshold impulse energy ratio considered as an integral index of the threshold action (a measure of efficiency) of an impulse measured in μA² ms/cm⁴ was then calculated. A comparison was made between a classical quasi<sinusoidal impulse, a stepwise quasi-sinusoidal, rectilinear, classical trapezoidal, trapezoidally modulated (the presence of high-frequency, high-amplitude oscillations of current) impulse and its unmodulated equivalent, and a trapezoidal low<angle front tail impulse of the duration equal to that of the classical quasi-sinusoidal one. The shape of the impulses corresponded to the 100-ohm resistance of the chest. Results. The most effective impulses  proved  to  be  a  quasi-sinusoidal  stepwise  impulse  (229.6  μA² ms/cm⁴ ),  next  a  classical  quasi-sinusoidal  impulse (249 μA² ms/cm⁴ , +9%) and a trapezoidal low<angle front tail one (253.0 μA² ms/cm⁴ , +10%). The trapezoidally modulated impulse (397 μA² ms/cm⁴ , +73%) turned out to be lowest effective (in the threshold impulse energy ratio). The other  impulses  were  intermediate  between  the  above  impulses  in  the  following  order:  a  modulated  trapezoidal impulse equivalent (272.0 μA² ms/cm⁴ ), next a rectilinear impulse (273.5 μA² ms/cm⁴ ), and a classical trapezoidal one (307.0 μA² ms/cm⁴ ).

Conclusion. In terms of the excitation threshold of the Luo-Rudy model of the guinea-pig cardiomyocyte membrane, the most effective impulses are quasi<sinusoidal stepwise, next quasi<sinusoidal and trapezoidal low-angle front tail ones.

cardiomyocyte membrane model, bipolar impulse, defibrillation

1. Мороз В.В., Голубев А.М., Афанасьев А.В., Кузовлев А.Н., Сергунова В.А., Гудкова О.Е., Черныш А.М. Строение и функция эритроцита в норме и при критических состояниях. Общая реаниматология. 2012; 8 (1): 52—60.

2. Мороз В.В., Голубев А.М., Козлова Е.К., Афанасьев А.В., Гудкова О.Е., Новодержкина И.С., Марченков Ю.В., Кузовлев А.Н., Заржецкий Ю.В., Костин А.И., Волков Д.П., Яковлев В.Н. Динамика морфологических изменений эритроцитов и биохимических показателей консервированной цельной крови в различные сроки хранения. Общая реаниматология. 2013; 9 (1): 5—13.

3. Сергунова В.А., Гудкова О.Е., Козлов А.П., Черныш А.М. Измерение локальной жёсткости мембран эритроцитов с помощью атомно-силовой спектроскопии. Общая реаниматология. 2013; 9 (1): 14—17.

4. Мороз В.В., Сергунова В.А., Назаров Б.Ф., Козлова Е.К., Черныш А.М., Власов И.Б. Изменения наноструктуры мембран красных клеток крови при кровопотере на этапах хирургического лечения у больных при операциях на спинном мозге. Общая реаниматология. 2013; 9 (2): 5—11.

5. Мороз В.В., Мягкова Е.А., Сергунова В.А., Гудкова О.Е., Остапченко Д.А., Черныш А.М., Решетняк В.И. Морфологические особенности эритроцитов у больных с тяжёлой сочетанной травмой. Общая реаниматология. 2013; 9 (3): 14—23.

6. Мороз В.В., Новодержкина И.С., Антошина Е.М., Афанасьев А.В. Влияние перфторана на морфологию эритроцита при острой кровопотере. Общая реаниматология. 2013; 9 (5): 5—10.

7. Перепелица С.А., Алексеева С.В., Сергунова В.А., Гудкова О.Е. Наноструктура мембран эритроцитов недоношенных новорожденных с респираторным дистресс-синдромом. Общая реаниматология. 2013; 9 (6): 17—29.

8. Калашников С.А., Сичинава Л.Г., Савинова А.А. Перинатальные исходы при монохориальной двойне. Вопр. гинекологии, акушерства и перинатологии. 2008; 7 (6): 41—45.

9. Сичинава Л.Г., Панина О.Б. Современные аспекты ведения многоплодной беременности. Вопр. гинекологии, акушерства и перинатологии. 2010; 9 (1): 71—76.

10. Румянцев А.Г., Румянцев С.А. Пуповинная кровь, как источник информации о состоянии плода. Педиатрия. 2012; 91 (3): 44—52.

11. Стоцкая Г.Е., Литвинова А.М., Пестряева Л.А. Особенности гемопоэза в раннем неонатальном периоде у детей с экстремально низкой массой тела с экстремально низкой массой тела. Педиатрия. 2010; 89 (1): 37—40.

12. Зинчук В.В. Деформируемость эритроцитов: физиологические аспекты. Успехи физиол. наук. 2001; 32 (3): 66—78. PMID: 11565426

13. Тэмл Х., Диам Х., Хаферлах Т. Атлас по гематологии. М.: МЕДпрессИнформ; 2010: 208.

14. Серебрякова Е.Н., Волосников Д.К., Симакова Н.В. Морфология эритроцитов и показатели перекисного окисления липидов в плазме у новорождённых с синдромом полиорганной недостаточности. Педиатрия. 2012; 91 (1): 25—31.

15. Карташова Н.М., Кидалов В.Н., Наумова Э.М., Хадарцев А.А., Цогоев А.С. К вопросу о физиологической значимости изменения формы, ультраструктуры и флуоресценции эритроцитов периферической крови при их трансформации в стоматоциты. Вестн. новых мед. технологий. 2005; 11 (1): 8—11.

16. Гущина Ю.Ю., Плескова С.Н., Звонкова М.Б. Исследование различий морфологических параметров клеток крови человека методом сканирующей зондовой микроскопии. Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. 2005; 1: 48—53.

17. Мороз В.В., Козлова Е.К., Черныш А.М., Гудкова О.Е., Бушуева А.В. Изменения структуры мембран эритроцитов при действии гемина. Общая реаниматология. 2012; 8 (6): 5—10.

18. Moroz V.V., Chernysh A.M., Kozlova E.K., Borshegovskaya P.Y., Bliznjuk U.A., Rysaeva R.M., Gudkova O.Y. Comparison of red blood cell membrane microstructure after differrent physicochemical influences: atomic force microscope research. J. Crit. Care. 2010; 25 (3): 539.e1—539.e12.

19. http://dx.doi.org/10.1016/j.jcrc.2010.02.007. PMID: 20381299

20. Черныш А.М., Козлова Е.К., Мороз В.В., Борщеговская П.Ю., Близнюк У.А., Рысаева Р.М. Поверхность мембран эритроцитов при калиброванной электропорации: исследование методом атомной силовой микроскопии. Бюл. эксперим. биологии и медицины. 2009; 148 (9):

21. —352. PMID: 20396711

22. Кононенко В.Л. Фликкер эритроцитов. 2. Результаты экспериментальных исследований. Биол. мембраны. 2009; 26 (5): 451—467.

23. Park Y., Best C.A., Auth T., Gov N.S., Safran S.A., Popescu G., Suresh S., Feld M.S. Metabolic remodeling of the human red blood cell membrane. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2010; 107 (4): 1289—1294. http://dx.doi.org/10.1073/pnas.0910785107. PMID: 20080583