Осложнения ишемии-реперфузии при острой странгуляцинной тонкокишечной непроходимости (экспериментальное исследование)

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Осложнения ишемии-реперфузии при острой странгуляцинной тонкокишечной непроходимости (экспериментальное исследование)

14.00. 27 - хирургия

14.00.16- пат. физиология

Фатх Тарик

Волгоград, 2006

Работа выполнена в

Волгоградском государственном медицинском университете

Научные руководители: доктор медицинских наук, профессор И.С. Попова

доктор медицинских наук, профессор И.Ф. Ярошенко

Официальные оппоненты: доктор медицинских наук, профессор В.А. Гольбрайх

доктор медицинских наук, профессор В.Г. Овсянников

Ведущая организация: Саратовский государственный медицинский университет.

Общая характеристика работы

Актуальность темы

Острая механическая тонкокишечная непроходимость до настоящего времени представляет одну из сложных проблем неотложной абдоминальной хирургии. Несмотря на определенный прогресс в совершенствовании диагностической аппаратуры, внедрение новых оперативных технологий, появление новых схем медикаментозной терапии летальность при острой механической тонкокишечной непроходимости достигает 16-25% (Петров В.Н., 1989; Гринев М.В., 1992; Александров Г.Л., 1997; Беляков Н.А., 1997; Анисимов А.Ю., 2000; Агеев А.Ф., 2000; Кузин М.И., 2006).

В связи с неудовлетворенностью результатами лечения острой механической тонкокишечной непроходимости в последнее десятилетие появилось большое количество исследований по различным этиопатогенетическим аспектам данной патологии. Выявление синдромности клинического течения острой тонкокишечной непроходимости (кишечная гипертензия, кишечная недостаточность), изучение механизмов бактериальной транслокации, определение условий формирования и прогрессирования синдрома избыточной колонизации тонкой кишки явились методологической основой внедрения в практику новых тактических подходов и методов лечения - лапароскопических вмешательства при ОКН, селективной деконтаминации желудочно-кишечного тракта, энтеросорбции, продленной декомпрессии тонкой кишки, раннего зондового энтерального питания и т.д. (Фролькис А.В., 1989; Белик Б.М., 1991; Попова Т.С., 1991; Селиванов Е.А., 1992; Ханевич М.Д., 1993; Курыгин А.А, 1993; Возлюбленный С.И., 1995; Пучков К.В., 1998; Чернов В.Н., 1998; Гавриленко Г.А., Кубышкин В.А., 1999; Попова И.С., 2001; Андреев М.Ю., 2004).

В то же время многие авторы указывают на своеобразие развития различных форм непроходимости, особенно ранних этапов и невозможность полностью экстраполировать результаты исследования, следовательно и тактические подходы, с одного вида непроходимости на другой вид (Мовчан К.Н., 1995; Плечев В.П., 1997; Попова И.С., 1998; Жидовинов Г.И., 2000; Корнеев Н.К., 2003 и др.).

Общеизвестно, что острая ишемия тонкой кишки при пережатии ее просвета вместе с брыжейкой, т.е. острая странгуляционная тонкокишечная непроходимость (ОСТКН) с последующим восстановлением кровотока, т.е реперфузией в послеоперационном периоде является основным звеном начала всех морфопатофизиологических изменений в тонкой кишке и организме в целом (Дедерер Ю.М., 1971; Петров В.П., 1989; Сигал З.М., 1998; Милюков В.Е., 2001). Однако, если острая ишемия нашла свое отражение во многих исследованиях ОСТКН, то проблемы реперфузии тонкой кишки остаются малоизученными до настоящего времени. Так, в зарубежной литературе последних лет, посвященной изучению синдрома ишемии-реперфузии различных органов (сердце, мозг, скелетная мускулатура) появилось описание феномена «no-reflow», т.е. невозобновления кровотока в сосудах органа после оперативной ликвидации острой сосудистой окклюзии. Является ли феномен «no-reflow» типичным проявлением синдрома ишемии-реперфузии при ОСТКН, или осложняет ее течение только при определенной степени тяжести острой ишемии, каковы сроки возникновения и продолжительности этого феномена, способы регистрации его - вот вопросы, которые являются неосвещенными.

Неясность реперфузионных механизмов при острой ишемии на фоне ОСТКН ведет к постоянному поиску наиболее эффективных средств борьбы с реперфузионными осложнениями.

Появление в клинической практике перфторорганических соединений (ПФОС) и изучение механизмов их воздействия на биологические системы, позволили ряду авторов (Белоярцев Ф.Ф., 1980; Исламов Б.И., 1987; Воробьев С.И., Иваницкий Г.Р., 1988; Голубев М.С., 1998; Басараб Д.А. с соавт., 2002 и др.) выявить противоишемический эффект этих соединений. В то же время остается неясной роль ПФОС в реперфузионных процессах, в частности, остается невыясненным влияние повышения кислородного транспорта крови под влиянием ПФОС (в частности - перфторана) на общую пероксидацию организма, усиливающуюся на фоне ишемии-реперфузии при ОСТКН.

Цель исследования

Изучение механизмов развития синдрома ишемии-реперфузии при ОСТКН с целью разработки способов снижения реперфузионных осложнений и выработки рекомендаций для улучшения результатов ее лечения.

Задачи исследования

На экспериментальной модели ОСТКН выявить осложнения синдрома ишемии-реперфузии;

Изучить особенности шокового процесса (гемодинамика, кислотно-щелочное равновесие, электролиты) в процессе реперфузии кишки при ликвидации ОСТКН;

Изучить динамику эндогенной интоксикации в процессе реперфузии кишки при ликвидации ОСТКН;

Выявить роль феномена «no-reflow» в развитии осложнений синдрома ишемии-реперфузии при ОСТКН;

На экспериментальной модели ОСТКН изучить особенности брыжеечного и кишечного кровотока при острой ишемии и последующей реперфузии тонкой кишки;

Изучить особенности морфологических изменений тонкой кишки и органов жизнеобеспечения (сердце, легкие, почки, печень) на этапах реперфузионного процесса при экспериментальной ОСТКН;

Изучить влияние перфторана на реперфузионные процессы при экспериментальной ОСТКН.

Научная новизна ишемия реперфузия интоксикация тонкокишечный

Впервые на модели ОСТКН изучены особенности течения реперфузионных процессов в их взаимосвязи: шок, эндогенная интоксикация, локальный кровоток и морфология кишки и органов жизнеобеспечения (сердце, легкие, печень, почки);

Впервые на модели ОСТКН изучен феномен «no-reflow» и определена его прогностическая роль;

Впервые установлена взаимосвязь феномена «no-reflow» с развитием эндогенной интоксикации в процессе ишемии-реперфузии на модели ОСТКН;

Впервые на модели ОСТКН изучено влияние противоишемического препарата перфторана на течение реперфузионных процессов: реперфузионный шок, феномен «no-reflow», эндогенную интоксикацию, морфологию;

Доказана нецелесообразность применения перфторана как средства лечения реперфузионных осложнений при ОСТКН.

Практическая значимость работы

Полученные новые данные о сроках и масштабах развития реперфузионных осложнений: реперфузионного шока, феномена «no-reflow», прогрессирующей эндогенной интоксикации, прогрессирующих морфологических изменениях в кишке и других органах, позволят в клинике на больных уточнить пути и способы диагностики и лечения реперфузионных осложнений на фоне ОСТКН. Полученные данные о влиянии перфторана на систему микроциркуляции, эндогенную интоксикацию, морфологию позволяют дать обоснование нецелесообразности применения перфторана в лечении реперфузионных расстройств на фоне ОСТКН.

Положения, выносимые на защиту

Ишемия-реперфузия при ОСТКН представляет два неразрывных взаимосвязанных процесса. В зависимости от продолжительности ишемии патологические эфекты не просто усиливаются, но с определенного момента приобретают новое качественное звучание: реперфузионные процессы после длительной ишемии усугубляют эндогенную интоксикацию, которая приобретает черты суб- и декомпенсации; влекут резкое ухудшение локального кишечного кровотока за счет продолжительного феномена «no-reflow»; усугубляют морфоструктурные изменения в кишке и в жизненно важных органах (в первую очередь - в легких и почках);

Феномен «невозобновления кровотока» или «no-reflow», является обязательным компонентом реперфузионных процессов, но глубина и длительность его определяются продолжительностью ишемии. При кратковременной ишемии в процессе репефузии наблюдается компенсация «оксидативного взрыва», наступающего в результате пероксидации организма, и развитие «no-reflow» не ухудшает общий локальный кровоток кишки. При продолжительной ишемии в процессе реперфузии компенсации процессов пероксидации организма не происходит, что ведет к структурным клеточным повреждениям в самой кишке и органах жизнеобеспечения (легкие, почки), длительному феномену «no-reflow», резко ухудшающему локальный кровоток и в целом, к высокому проценту неблагоприятных исходов;

Препараты, являющиеся газопереносчиками, в частности перфторан, введенные в организм на высоте ишемии не могут оказать положительное влияние на локальный газообмен кишки, ввиду развития реперфузионного феномена «no-reflow», выключающего микроциркуляторную сеть из общего кровотока. Более того, доказано усиление пероксидации организма в результате введения перфторана на фоне реперфузионных процессов.

Внедрение результатов работы в практику

Результаты работы явились экспериментальной базой продолжающейся научно-клинической работы по проблеме острой странгуляционной тонкокишечной непроходимости. Материалы работы используются в учебном процессе кафедр патологической физиологии, патологической анатомии, госпитальной хирургии.

Апробация работы

Материалы работы доложены и обсуждены на конференциях молодых ученых ВолГМУ, 2004-2005 гг; на 54-ой научной сессии ВолГМУ, посвященной 70-летию вуза, 2005 г., на Всероссийской научной конференции «Эндотоксикоз», Волгоград, 2005 г.; на международной конференции «Микроциркуляция», Москва, 2006г.

Публикации

По теме диссертации опубликовано 7 печатных работ, из них 4 в центральной печати.

Обьем и структура диссертации

Диссертация изложена на 166 страницах машинописного текста. Состоит из введения, 6 глав, обсуждения, заключения, выводов, практических рекомендаций и списка литературы. Работа иллюстрирована 17 таблицами и 33 рисунками. Список литературы содержит 208 источников, из них 87 отечественных и 121 иностранных.

Материал и методы исследований

В основу работы положены результаты экспериментальных исследований на 296 лабораторных крысах линии Вистар массой от 200 гр. до 350 гр. Острую странгуляционную тонкокишечную непроходимость (ОСТКН) моделировали путем нижнесрединной лапаротомии и наложения резинового жгута на петлю подвздошной кишки длиной 10 см на расстоянии 10 см от илеоцекального угла с последующим погружением в брюшную полость и ушиванием раны. Всем животным после соответствующего срока ишемии производили релапаротомию, восстановление артериального кровотока путем снятия окклюзионного жгута с петли кишки. Петлю погружали в брюшную полость, рану ушивали. В соответствующие сроки реперфузии оперированные животные подвергались третьей лапаротомии и в этот период производили обследование животных: определяли уровень эндогенной интоксикации, характер кишечного и брыжеечного кровотока, состояние гемодинамики, производили забор морфологического материала.

Кровь для исследования забирали в соответствующие сроки реперфузии (30 мин., 1 час, 2 часа, 5 часов, 24 часа) из v. portae, a.carotis, v. cava supperior.

Все животные были разделены на группы по срокам ишемии: 1 час ишемии - 134 животных; 2 часа ишемии - 162 животных. Из этих двух групп была выделена еще одна группа животных с одно- и двухчасовой ишемией, которой вводили перфторан - 118 животных.

Для определения степени эндогенной интоксикации при ОСТКН применяли исследование сорбционной способности эритроцитов и проницаемость эритроцитарных мембран (Михайлович В.А. и соавт., 1993; Малахова М.Я., 1995). Из продуктов перекисного окисления липидов определяли диеновые конъюгаты по методу Ушкаловой В.Н. (1993), малоновый диальдегид - спектрофотометрическим методом по Андреевой Л.И. (1988), каталазу по методу Королюка М.А. (1998). Прижизненное изучение микроциркуляции в брыжейке кишечника крыс осуществляли по методу Хитина Л.М. и Зеличко Л.И. (1993). Оценивали такие параметры, как количество функционирующих капилляров, проницаемость, характер кровотока капилляров брыжейки, наличие открытых дополнительных капилляров. Регистрацию параметров локального кровотока брыжейки проводили с помощью ультразвукового допплерографа ММ-Д-К производства компании «Минимакс» Санкт-Петербург, Россия. Для этой цели на ишемизированные участки на поверхности собственно тонкой кишки и на брыжейке кишки устанавливали датчик допплерографа УЗДП-010-01 с рабочей частотой 25 МГц, диаметром 0,3 см. Регистрацию и обработку полученных данных (изменений линейной и объемной скорости кровотока при ишемии кишечника) производили с помощью рабочей компьютерной программы ММ-Д-К- Minimax Doppler v.1.5. Исследование проводили на кишечных артериях, aа. intestinales, jejunales.

Измерение АД и частоты сердечных сокращений проводили с помощью компъютерного гемодинамического анализатора на базе программы BEAT (г. Москва). Наркотизированным животным катетеризировали общую сонную артерию, катетер соединяли с датчиком. Через датчики записывали следующие показатели: частоту сердечных сокращений в 1 мин., систолическое и диастолическое АД. ЦВД опделеляли в устье v. cava supperior. Отсюда же забирали кровь для определения газового и электролитного состава. Все эти показатели определялись ионоселективным методом на анализаторе КЩС и электролитов на аппарате «Rapidlab-836» фирмы «Бауэр».

Материал для морфологических исследований забирали после 2-х часовой ишемии в соответствующие сроки реперфузии. Фрагменты отводящей, приводящей, петли тонкой кишки, фрагменты внутренних органов (печени, миокарда, почек, легкие) заливали 10 % раствором нейтрального формалина. Заливали в парафин по стандартной методике с использованием батареи восходящих спиртов и хлороформа. Парафиновые срезы толщиной 5-6 мкм окрашивали гематоксилином и эозином. Морфологические исследования проводили при 2-х часовой ишемии кишечника с последующей реперфузией.

Для лечения ОСТКН применяли перфторан. Препарат вводили на 60-й или 120-й минуте ишемии в v.femoralis superfacialis в дозе 0,8-1,0 мл /100 г. массы тела. Предварительной оксигенации перфторана не производили, в ходе эксперимента крыса дышала атмосферным воздухом.

Полученный экспериментальный материал статистически обработан на IBM PC путем расчета средних величин и критерия достоверности Стьюдента с использованием пакета прикладных программ «Biostat» и Microsoft Excel. Различия считали достоверными при р0,05.

Результаты исследования

Было установлено, что ишемия-реперфузия при острой странгуляции тонкой кишки у крыс сопровождается развитием реперфузионного шока, степень выраженности которого зависит от продолжительности странгуляции, т.е. ишемии. Об этом свидетельствовало снижение центрального венозного давления, централизация кровообращения, выявленные на этапах реперфузии у крыс, снижение рН крови, определяемые в a.carotis, а также частота сердечных сокращений и частота дыхания. Мы определили, что при одночасовой ишемии развивается реперфузионный шок I степени тяжести, при двухчасовой ишемии - шок II степени тяжести (табл.1, 2, рис.1).

Таблица 1

Изменение показателей гомеостаза артериальной крови крыс при одночасовой ишемии-реперфузии

Показатели	Интервалы времени
	исходное состояние n=8	на высоте ишемии n=5	30 мин. реперфузии n=5	24 ч. реперфузии n=6
АД систолическое АД диастолическое (мм.рт.ст.)	95 ±2,14	100,8 ±5,6	94,1 ±1,8	104,9 ±2,6
	68 ±1,96	84,5 ±4,3	74,7 ±3,2	91 ±3,8
ЧСС (уд. в мин)	308 ±15,4	267 ±20,6	375 ±42,5	359 ±38,7
ЧДД (в мин)	85 ±11,6	40 ±4,7	60 ±2,6	60 ±9,8
рН	7,36 ±0,09	7,26 ±0,12	7,39 ±0,51	7,45 ±0,31
рСО2 (мм рт.ст.)	42,5 ±1,41	60,7 ±2,01	34,6 ±2,14	47,1 ±0,91
рО2 ( мм рт.ст.)	42 ±1,52	98,0 ±7,41	93,3 ±10,6	111,9 ±12,5
Na+ (ммоль/л )	144,6 ±9,64	142,5 ±13,8	136,2 ±7,79	128,8 ±9,26
К+ (ммоль/л )	3,72 ±0,08	4,2 ±0,11	3,98 ±0,25	3,97 ±0,09

Таблица 2

Изменение показателей гомеостаза артериальной крыс при двухчасовой ишемии-реперфузии

Показатели	Интервалы времени
	исходное состояние n=8	на высоте ишемии n=5	30 мин. реперфузии n=6	24 ч. реперфузии n=6
АД систолическое АД диастолическое (мм.рт.ст.)	95±2,14	111,2±10,11	92,2±2.6	85,3±3.5
	68±1,96	87,5±7,5	75,1±4,3	72,3±4,8
ЧСС (уд. в мин)	308±15,4	305±12,4	319±10,5	280±22,3
ЧДД (в мин)	85±11,6	45±3,8	60±7,5	45±2,5
рН	7,358±0,09	7,329±0,21	7,454±0,35	7,088±0,15
рСО2 (мм рт.ст.)	42,5±1,41	41,8±2,4	30,4±1,2	57,2±1,6
рО2 ( мм рт.ст.)	42±1,52	109,0±8,61	111,9±4,8	127,6±7,5
Na+ (ммоль/л )	144,6±9,64	140,6±11,2	137,9±7,5	126,4±14,2
К+ (ммоль/л )	2,72±0,08	3,1±0,14	4,10±0,2	3,89±0.07

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис.1. Изменение ЦВД (мм.вод.ст.) при одно-двухчасовой ишемии-реперфузии

Анализ данных, полученных при регистрации локального брыжеечного и кишечного кровотока методом допплерографии показал, что при реперфузии после одночасовой ишемии в брыжейке кровоток увеличивался: к 30 мин реперфузии на 40 % от нормальных значений, через 5 часов реперфузии кровоток увеличился на 300 %, затем он несколько снижается, тем не менее превышая нормальные значения в 2 раза (табл. 3).

Таблица 3

Изменение брыжеечного и кишечного кровотока на фоне часовой ишемии-реперфузии (метод допплерографии) (усл.ед)

Органы	Исход. n=5	Ишемия n=3	Реперфузия
			30 мин. n=5	1 ч. n=7	2 ч. n=5	5 ч. n=6	24 ч. n=5	5 суток
Брыжейка	13,95 ±0,58	0	19,64 ±2,99	28,08 ±4,30**	31,64 ±5,60**	29,21 ±3,23**	24,25 ±3,23*	30,85 ±1,01**
Кишечник	7,38 ±0,50	0	9,57 ±1,47	23,48 ±3,74**	16,2 ±2,84**	12,35 ±0,62**	8,28 ±0,68	9,0 ±0,37

В кишке процесс реперфузии также вызвал увеличение кровотока, определяемого методом допплерографии - к 2 часам реперфузии он увеличился в 2 раза, хотя в последующем начал снижаться и достиг исходного. т.е. нормального уровня к 24 часам. Но, наряду с усилением локального кровотока, определяемое методом допплерографии мы зафиксировали методом капилляроскопии остановку или «невозобновление кровотока» примерно в 70% капилляров, т.е. феномен «no-reflow» (табл.4).

Таблица 4

Изменение микроциркуляции брыжейки кишки при одночасовой ишемии и последующей реперфузии

Показатель	Сроки постишемической реперфузии
	исход. n=8	30 мин. n=5	1 час n=5	2 часа n=5	5 часов n=5	24 часа n=5
Количество функционирующих капилляров в поле зрения	26,1 1,34	7,7 0,12	8,2 0,15*	18,1 0,2	25,6 0,8	33,4 0,64
Наличие агрегации, сладжа эритроцитов	нет	нет	нет	нет	нет	нет
Наличие артериовенозных анастомозов	нет	нет	нет	нет	нет	нет
Характер тока крови	норма	усилен	усилен	усилен	усилен	усилен
Наличие диапедеза эритроцитов	нет	есть	есть	есть	есть	нет

Продолжительность этого феномена составила при одночасовой ишемии 2-5 часов практически во всех капиллярах. Объяснение такому расхождению данных капилляроскопии (остановка кровотока) и допплерографии (усиление кровотока) мы увидели при анализе видеосъемки, сопровождающей капилляроскопию. Дело в том, что с оставшихся 30 % функционирующих капиллярах отмечено ускорение тока крови. Это ускорение сохраняется и в дальнейшем, несмотря на включение в кровоток ранее нефункционирующих капилляров.

В то же время, применительно к двухчасовой ишемии, закономерность распределения локального брыжеечного и кишечного кровотока была принципиально другой. Так, методом допплерографии было установлено, что снятие окклюзирурющей лигатуры, т.е. оперативная ликвидация ишемии, вела к резкому увеличению брыжеечного кровотока: через 1 час реперфузии брыжеечный кровоток был увеличен почти в 2 раза, в кишке кровоток оставался примерно таким же, как на исходе. К 2 часам реперфузии брыжеечный кровоток начал снижаться и к 5 часам реперфузии он становится ниже исходного примерно на 34%, оставаясь таким до 24 часов реперфузии (табл.5).

Таблица 5

Изменение брыжеечного и кишечного кровотока на фоне двухчасовой ишемии-реперфузии (метод допплерографии) (усл.ед)

Органы	Исход. n=5	Ишемия n=3	Реперфузия
			30 мин. n=5	1 ч. n=6	2 ч. n=5	5 ч. n=5	24 ч. n=5
Брыжейка	28,85 ±0,93	0	39,78 ±2,50**	55,0 ±0,3**	32,71 ±0,89*	19,21 ±0,62**	22,62 ±0,88**
Кишечник	26,0 ±1,58	0	27,92 ±1,20	29,50 ±1,96	24,0 ±0,92	9,57 ±0,46**	8,28 ±0,18**

Кишечный кровоток к 5 часам реперфузии достоверно снизился почти на 60%, а к 24 часам - почти на 70% от исходных значений.

Следует отметить, что ухудшение кровотока при двухчасовой ишемии-реперфузии отчетливо зафиксировано при капилляроскопии. Снятие окклюзирурющей лигатуры не улучшало капиллярный кровоток. Так, при реперфузии 30 мин и 1 час в поле зрения определялись единичные функционирующие капилляры. Только к 5 часам реперфузии начинало функционировать примерно 70% всех капилляров. Исчезал сладж. Определялось полнокровие, а к 24 часам практически 100 % капилляров начинало функционировать, или наоборот, только к 24 часам начинало функционировать 100 % капилляров (табл.6).

Таблица 6

Изменение микроциркуляции брыжейки кишки при двухчасовой ишемии и последующей реперфузии

Показатель	Сроки постишемической реперфузии
	исход. n=8	30 мин n=5	1 час n=4	2 часа n=5	5 часов n=4	24 часа n=5
Количество функционирующих капилляров в поле зрения	26,1 1,34	2,3 0,01	3,3 0,08*	13,8 0, 2	18,5 0,9	23,4 1,5
Наличие агрегации, сладжа эритроцитов	нет	стаз	стаз	сладж	нет	Нет
Наличие артериовенозных анастомозов	нет	нет	нет	нет	нет	Нет
Характер тока крови	норма	отсутствует	отсутствует	медленный	медленный	Усилен
Наличие диапедеза эритроцитов	нет	нет	нет	диапедез	нет	Нет

Таким образом, невозобновление капиллярного кровотока после снятия окклюзирующей лигатуры на фоне двухчасовой ишемии позволило нам говорить о наличие длительного феномена «no-reflow», развивающегося с момента начала реперфузии до суток.

Анализ динамики эндогенной интоксикации показал, что при одночасовой ишемии и последующей реперфузии возникает резкое увеличение активности антиоксидантов, в частности - увеличение каталазы - с 30 минут реперфузии она увеличилась в 4 раза, затем в 7 и 8 раз (к 1 и 2-м часам реперфузии). И только с 5 часов реперфузии она начинает снижаться, тем не менее оставаясь в 6 раз выше исходного уровня к 24 часам реперфузии (рис.2).

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис.2. Изменение содержания каталазы крови при одно-двухчасовой ишемии-реперфузии

Такая высокая активность антиоксидантов позволяет нейтрализовать каскадное увеличение продуктов перекисного окисления липидов. В своих исследованиях мы констатировали незначительные колебания содержания МДА и ДК, главным образом, в сторону их снижения. К 24 часам реперфузии содержание МДА составило 76% от исходных значений, а содержание ДК - 67% соответственно (табл.7, 8).

Таблица 7

Изменение показателей эндогенной интоксикации при одночасовой ишемии-реперфузии у крыс при ОСТКН

Показатель	Сроки постишемической реперфузии
	исход n=10	острая ишемия (1 час) n=5	30 мин. n=5	1 час n=5	2 часа и n=5	5 часов n=5	24 часа n=5
МДА мкмоль/л.	7,1 025	4,00,2	6,140,36	7,030,25	7,020,16	5,540,29	5,40,51
ДК ммоль/л.	6,120,14	6,090,25	5,80,44	6,30,61	6,00,84	5,10,01	4,20,09
Каталаза в %	0,620,01	0,640,004	2,50,08	4,10,033	5,10,15	4,20,39	3,60,02
ПЭМ в %	7,50,33	4,70,01	5,30,28	7,10,18	6,90,02	6,40,19	5,120,11
ССЭ в %	95,43,1	96,91,2	94,91,1	91,30,9	89,44,1	83,20,8	91,61,1

Таблица 8

Изменение показателей эндогенной интоксикации при двухчасовой острой ишемии-реперфузии у крыс при ОСТКН

Показатель	Сроки постишемической реперфузии
	исход n=10	острая ишемия (2 час) n=5	30 мин. n=5	1 час n=5	2 часа n=5	5 часов n =5	24 часа n=5
МДА мколь/л.	7,1 0,25	16,8 0,76* *	18,51 1,36**	24,41 1,84** л	19,66 1,48** л	21,19 1,09**	20,43 0,77**
ДК ммоль/л.	6,12 0,14	5,82 0,34	6,41 00,39	6,69 0,48	7,11 0,67 *	6,41 013	7,31 0,43* л
Каталаза %	0,62 0,01	20,7 1,9**	16,8 1,1** л	27,4 2,2** л	24,8 1,34	13,2 0,48** л	7,31 0,43* л
ПЭМ в %	7,5 0,33	19,5 0,95**	27,4 1,5** л	14,2 1,8** л	13,14 08 **	17,9 0,1* л	28,6 1,9** л
ССЭ в %	95,4 3,1	98,4 03,7	32,4 1,7**	35,4 5,9 **	28,8 3,8 **	19,4 0,95** л	64,9 3,21* л

Высокие компенсаторные возможности организма крыс (свидетельством чего является высокая антиоксидатная активность) ведут к тому, что одночасовая ишемия с последующей реперфузией не вызывают резких колебаний маркеров клеточных повреждений - ПЭМ и ССЭ. Так, ишемия и 30-минутная реперфузия вызывают снижение ПЭМ на 37% и увеличение ССЭ. Через 1 час реперфузии ПЭМ вновь повышается, а затем снижается до 68% исходных значений. ССЭ плавно снижается на 13% к 5 часам реперфузии, а затем повышается практически до исходных значений (рис.3).

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис.3. Изменение проницаемости и сорбции клеточных мембран при одночасовой ишемии-реперфузии

Все эти плавные колебания нельзя сравнить с резкими скачками значений этих показателей, отмеченные нами при двухчасовой ишемии. Так, острая двухчасовая ишемия и последующая 30-ти минутная реперфузия вызывают увеличение проницаемости мембран эритроцитов почти в 4 раза. Однако продолжающаяся реперфузия к 5 часам вызвала такое же скачкообразное снижение ПЭМ. К 24 часам реперфузии значения этого показателя вновь превышают исходные цифры в 4 раза (рис.4).



Рис.4. Изменение проницаемости и сорбции клеточных мембран при двухчасовой ишемии-реперфузии

Все это позволяет говорить о том, что при одночасовой ишемии-реперфузии мы наблюдали компенсацию «оксидативного взрыва», в то время как при двухчасовой ишемии этой компенсации не наступает. Подтверждением этого является увеличение каталазной активности в 33 раза при 2-х часовой ишемии-реперфузии.

Совершенно очевидно, что нарушения гемоциркуляции, «оксидативный взрыв» и нарастание эндогенной интоксикации с клеточными повреждениями, наблюдаемые нами на этапах реперфузии, ведут к повреждениям в послеоперационном периоде в течение суток не только ущемленной (а затем и разущемленной) петли кишки, но и к повреждениям в других органах, прогрессивно нарастающих в течение суток. Главным образом, страдали легкие и почки. В ткани легких возникали очаговые кровоизлияния, очаговые ателектазы и участки острой эмфиземы. В тканях почек через 24 ч. после реперфузии регистрировали очаговый кариолизис эпителия извитых канальцев.

Мы провели изучение влияния перфторана на изменение гомеостаза при развитии синдрома ишемии-реперфузии ОСТКН в сравнительном аспекте с таковыми без использования перфторана.

Было установлено, что введение перфторана не улучшало в целом ЦВД: на высоте одно- и двухчасовой ишемии оно составляло 70% от исходных значений в обоих случаях.

При одночасовой ишемии реперфузия в течение 1 часа привела к незначительному возрастанию ЦВД на 5%, в то время как при двухчасовой ишемии ЦВД уменьшился на 3% . Однако, к 24 часам в обеих группах (одно- и двухчасовой ишемии) ЦВД вновь был одинаков, как на высоте ишемии (70% от исходного уровня). Анализ изменений частоты сердечных сокращений, частоты дыхания у животных на фоне введения перфторана показали, что динамика их не отличается от таковых у животных без перфторана.

Все это позволяет нам констатировать, что введение перфторана на высоте острой ишемии при ОСТКН у крыс не купирует явления реперфузионного шока в процессе последующих 24 часов реперфузии кишки (рис.5)

Сопоставляя полученные результаты с данными, полученными у животных без применения перфторана, мы пришли к выводу, что перфторан существенно не влиял на степень эндогенной интоксикации при одночасовой ишемии. Так, показатели эндогенной интоксикации на всех изучаемых сроках реперфузии - проницаемость и сорбция клеточных мембран у обеих групп животных практически не различались.



Рис. 5. Динамика изменения ЦВД при одно- и двухчасовой ишемии-реперфузии без перфторана и с перфтораном

Содержания каталазы в обеих группах животных существенно не различалось.

Сопоставление степени эндогенной интоксикации у крыс при двухчасовой ишемией с применением перфторана и без его применения показало, что показатели эндогенной интоксикации - МДА, ДК также оставались примерно на тех же величинах. Активность каталазы только через 24 часа реперфузии увеличилась всего в 2,5 раза у животных с перфтораном по сравнению в группой животных без перфторана. Клеточные характеристики (проницаемость, сорбция) ни количественно, ни качественно, т.е. по направленности не изменились на протяжении всего периода наблюдений (рис.6).



Рис. 6. Сравнительная оценка влияния перфторана на клеточную проницаемость и сорбционную способность эритроцитов при двухчасовой ишемии-реперфузии

Таким образом, в результате введения перфторана мы не отметили ни снижения общего пула токсических веществ, ни улучшения мембранных характеристик клеток, ни усиления антиоксидантной активности на протяжении суток реперфузионного процесса.

Давая общую оценку эффективности применения перфторана на эндогенную интоксикацию на этапах развития ишемии-реперфузии при ОСТКН у крыс, мы пришли к выводу, что в ранние сроки реперфузии, когда происходит активное образование супероксидного анион-радикала и продукции ПОЛ под влиянием усиленного притока кислорода к клеткам, применение перфторана не может быть эффективным, поскольку дополнительное снабжение клеток кислородом только усиливает эффект пероксидации. На более поздних сроках реперфузии - через 24 часа при уменьшении образовании продуктов перекисного окисления липидов и возрастания каталазной активности перфторан мог бы оказать положительный эффект (рис.7)

Морфологические исследования кишки (ишемизированной петли, приводящего и отводящего отделов) сердца, легких, почек, печени на фоне двухчасовой ишемии с последующей реперфузией и применением перфторана, существенных отличий от данных, полученных у животных без применения перфторана не обнаружили.

В то же время, применение перфторана существенно изменяло кровоток как в брыжейке, так и в кишечнике во все исследуемые интервалы реперфузии после ишемии. Так, при двухчасовой ишемии у животных при введении перфторана брыжеечный кровоток к 24 часам снижается почти в 3 раза. Аналогичная разница была выявлена и в кишечном кровотоке при использовании перфторана. При капилляроскопии брыжейки у крыс с использование перфторана были выявлены все признаки феномена «no-reflow», продолжительностью (как и в группе животных без перфторана) до 24 часов (рис.8).

Таким образом, применение перфторана у животных с ОСТКН отрицательно сказывалось на кровотоке в брыжейке и кишечнике и ухудшало микроциркуляцию



Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 7. Динамика изменений каталазы при двухчасовой ишемии-реперфузии без перфторана и с пепрфтораном

Рис. 8. Сравнительная оценка изменения локального кровотока (по данным допплерографии и капилляроскопии) при двухчасовой ишемии-реперфузии на фоне введения перфторана и без него

Выводы

Осложнениями синдрома ишемии-реперфузии при ОСТКН у экспериментальных животных (крыс) являются реперфузионный шок, прогрессирующая эндогенная интоксикация, феномен «no-reflow», прогрессирующие воспалительно-деструктивные изменения на тканевом и органном уровнях;

При одночасовой ишемии у животных на этапах реперфузии развивается реперфузионный шок I степени, при двухчасовой ишемии отмечено прогрессирование шокового процесса - реперфузионный шок I I степени;

При одночасовой ишемии-реперфузии «оксидативный взрыв» в виде увеличенного количества продуктов перекисного окисления липидов компенсируется увеличенной антиоксидантной активностью и эндогенная интоксикация в целом носит компенсированный характер; при двухчасовой ишемии наступает «срыв» антиоксидантной системы, дестабилизация клеточных мембран и эндогенная интоксикация в течении 24 часов реперфузии приобретает субкомпенсированный или декомпенсированный характер;

Феномен «no-reflow», т.е. невозобновление кровотока (капиллярного) в кишке в течение некоторого времени на этапах реперфузии является патогенетическим звеном общего синдрома ишемии-реперфузии, но продолжительность этого феномена и его выраженность зависят от продолжительности предшествующей ишемии;

При одночасовой ишемии-реперфузии кратковременное появление феномена «no-reflow» не ухудшает локальный кровоток кишки, так как в остающихся функционирующих капиллярах отмечено ускорение тока крови. При двухчасовой ишемии-реперфузии продолжительный (до 24 часов) феномен «no-reflow» вызывает резкое ухудшение локального кровотока кишки;

Морфологические изменения в кишке, легких, почках после двухчасовой ишемии на фоне реперфузии усугубляются и через 24 часа носят воспалительно-деструктивный характер;

Применение перфторана на высоте ишемии при ОСТКН не купирует явления реперфузионного шока, малоэффективно для уменьшения эндогенной интоксикации в первые 24 часа реперфузии, и в целом ухудшает микроциркуляцию кишки и брыжейки на этапах первых 24 часов реперфузии.

Учитывая экспериментальный характер работы, мы можем предложить практическим хирургам ведущие направления лечебных мероприятий по предупреждению или лечению реперфузионных осложнений у больных с ОСТКН:

Купирование явлений постишемического реперфузионного шока, сохраняющегося в раннем послеоперационном периоде;

Купирование явлений эндогенной интоксикации, прогрессирующей в раннем послеоперационном периоде;

Восстановление регионарной микроциркуляции и морфологической структуры стенки тонкой кишки;

Антибактериальная терапия лечебного характера - селективная деконтаминация желудочно-кишечного тракта (с учетом нарастающих деструктивно-воспалительных изменений в стенке реперфузируемой кишки в раннем послеоперационном периоде);

Предупреждение или лечение осложнений со стороны органов жизнеобеспечения и прежде всего - легких, почек.

Отказ от использования кислородосодержащих препаратов (в частности-перфторана) как средства лечения реперфузионных осложнений в раннем послеоперационном периоде при ОСТКН ввиду опасности усиления пероксидации организма.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Поражение тонкой кишки при ее ишемии-реперфузии // бюллетень Волгоградского научного центра РАМН. - 2005. - №1. - с.03-06. (соавт. И.Ф. Ярошенко, И.С. Попова).

2. Феномен «no-reflow» невозобновление кровотока // бюллетень Волгоградского научного центра РАМН. - 2005. - №2. - с.03-05. (соавт. И.Ф. Ярошенко, И.С. Попова).

3. Роль ишемии-реперфузии тонкой кишки в развитии эндогенной интоксикации при острой странгуляционной тонкокишечной непроходимости // бюллетень Волгоградского научного центра РАМН. - 2005. - №1. - с.57-58. (соавт. И.С. Попова, М.И. Бдеу, Ю.В. Перов и др.).

4. Нарушение микроциркуляции при ишемии-реперфузии // 2 Всероссийская научная конференция с междунарудным участием. - М., - 2006. - с.62-63. (соавт. И.Ф. Ярошенко, И.С. Попова, Н.И. Шумакова).

5. Хирургическая коррекция синдрома эндогенной интоксикации у больных острой обтурационной тонкокишечной непроходимости // бюллетень Волгоградского научного центра РАМН. - 2005. - №1. - с.76-77. (соавт. В.В. Матюхин, Г.И. Жидовинов, Н.К. Корнеев).

6. Алгоритм диагностики синдрома эндогенной интоксикации у больных острой обтурационной тонкокишечной непроходимости // бюллетень Волгоградского научного центра РАМН. - 2005. - №1. - с.77. (соавт. В.В. Матюхин, Н.К. Корнеев).

7. Диагностика и лечение синдрома эндогенной интоксикации у больных острой обтурационной тонкокишечной непроходимости // бюллетень Волгоградского научного центра РАМН. - 2005. - №1. - с.54-55. (соавт. Г.И. Жидовинов, В.В. Матюхин, И.С. Попова).

Список сокращений, используемых в работе

ОСТКН -острая странгуляционная тонкокишечная непроходимость

ЭИ -эндогенная интоксикация

МДА -малоновый диальдегид

ДК -диеновые коньюгаты

ПЭМ -проницаемость эритроцитарных мембран

ССЭ -сорбционная способность эритроцитов

ЦВД -центральное венозное давление

ЧСС -частота сердечных сокращений

ЧД -частота дыхания

АД -артериальное давление

рО2 -парциальное напряжение кислорода в крови

рСО2 -парциальное напряжение углекислоты в крови

рН -кислотно-щелочной баланс

ПФОС -перфторорганические соединения

ПОЛ -продукты перекисного окисления липидов

П -перфторан

Размещено на Allbest.ru