Фармакологическая коррекция синдрома системного воспалительного ответа в послеоперационном периоде распространенного перитонита (стр. 1 )

На правах рукописи
	Горбачев Николай Борисович
	Фармакологическая коррекция синдрома системного воспалительного ответа в послеоперационном периоде распространенного перитонита
		14.00.27 – хирургия
	Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук
	Санкт-Петербург 2009

Работа выполнена в Государственном учреждении «Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт скорой помощи им. » Комитета по здравоохранению Правительства Санкт-Петербурга

Научный руководитель:

член-корреспондент РАМН,

доктор медицинских наук профессор

Научный консультант:

доктор медицинских наук Батоцыренов Баир Васильевич

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук профессор

доктор медицинских наук профессор

Ведущая организация: Государственное образовательное учреждение Высшего профессионального образования «Санкт-Петербургская государственная педиатрическая медицинская академия Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию»

Защита диссертации состоится «____»______________2009 года в _____ часов на заседании диссертационного совета Д. 208.089.02 при Государственном образовательном учреждении дополнительного профессионального образования «Санкт-Петербургская медицинская академия последипломного образования Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию» ( Санкт-Петербург, ул. Кирочная, д.41)

С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке Государственного образовательного учреждения дополнительного профессионального образования «Санкт-Петербургская медицинская академия последипломного образования Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию» ( Санкт-Петербург, Заневский пр., 1/82).

Автореферат разослан «_____» _________________ 2009 года.

Ученый секретарь диссертационного совета

доктор медицинских наук доцент

Общая характеристика работы

Актуальность темы

Несмотря на значительные успехи в лечении перитонита, показатели послеоперационной летальности продолжают оставаться высокими и составляют, по данным разных авторов, от 20% до 62,7% (, 1985; с соавт., 1998; с соавт., 1991; 1998; с соавт., 2001; Proske J. M. et al.. 2005; Rodriguez-Hermosa J. I. et al., 2005). Основными факторами, сдерживающими прогресс в этой области, являются снижение иммунной реактивности, возрастание количества резистентных к антибиотикам штаммов микроорганизмов, прогрессирующие нарушения транспорта кислорода, нарушения свободнорадикального окисления, развитие эндогенной интоксикации и отсутствие надежных и эффективных методов их коррекции (, 1981; , 1999; , 1; с соавт., 2001; Antonelli M., 1999). Поэтому вопросы лечения больных с перитонитом продолжают оставаться одними из наиболее актуальных проблем абдоминальной хирургии.

В течение последнего десятилетия появились работы, содержащие сведения об универсальности пускового механизма развития патологического процесса, в основе которого ведущая роль принадлежит системной воспалительному ответу (ССВО). Наряду с системным воспалительным ответом, одно из ведущих мест в развитии общих и местных нарушений в системе гомеостаза при перитоните занимают гипоксия, свободнорадикальные нарушения и развитие эндотоксикоза, что является основными причинами нарушений метаболизма при распространенном перитоните ( с соавт., 1992; , 2003; с соавт., 2004).

Таким образом, исследование универсальных механизмов патогенеза критического состояния при распространенном перитоните, а также использование мер по снижению глубины гипоксии тканей и нормализации метаболизма, на наш взгляд, позволит разработать патогенетически обоснованные методы интенсивной терапии.

Это обусловливает целесообразность совершенствования фармакологической коррекции метаболических расстройств у больных в послеоперационном периоде распространенного перитонита. В настоящее время в клинической практике в качестве фармакологически активных веществ с широким спектром биологического действия применяют соединения янтарной кислоты ( с соавт., 1996; , 1998), обладающие антиоксидантным и цитопротекторным свойствами ( с соавт., 1996; , 1998).

Таким образом, исследование метаболических расстройств у больных с распространенным перитонитом, а также поиск эффективных средств и методов их коррекции является актуальной задачей хирургии.

Цель исследования

Целью настоящей работы является совершенствование методов интенсивной терапии постгипоксических и реперфузионных поражений у больных с распространенным перитонитом и тяжелым сепсисом путем использования субстратного антигипоксанта цитофлавина в послеоперационном периоде.

Задачи исследования

1.  Выявить выраженность системного воспалительного ответа у больных с распространенным перитонитом и тяжелым сепсисом на основе клинических, биохимических и иммуннологических показателей.

2.  Определить механизмы формирования нарушений транспорта кислорода в послеоперационном периоде распространенного перитонита.

3.  Исследовать нарушения свободнорадикального окисления в послеоперационном периоде распространенного перитонита и тяжелого сепсиса.

4.  Оценить эффективность использования цитофлавина в комплексе интенсивной терапии распространенного перитонита и тяжелого сепсиса.

Научная новизна исследования

На основе объективных данных установлена роль гипоксии, свободнорадикальных нарушений, эндотоксикоза и синдрома системного воспалительного ответа в патогенезе распространенного перитонита. Впервые предложены методы коррекции синдрома системного воспалительного ответа путем снижения явлений энергодефицита с использованием препарата цитофлавина при тяжелых формах распространенного перитонита.

Практическое значение работы

Разработан, апробирован и внедрен в клиническую практику метод коррекции гипоксии тканей, эндотоксикоза и системного воспалительного ответа у больных с распространенным перитонитом и тяжелым сепсисом путем раннего использования метаболического антигипоксанта цитофлавина.

Основные положения, выносимые на защиту

1.  У больных с распространенным перитонитом тяжелый сепсис является ведущим генерализованным воспалительным осложнением, определяющим тяжесть течения заболевания.

2.  Основными патогенетическими механизмами формирования системного воспалительного ответа являются развитие гипоксии тканей, обусловленное нарушениями респираторного и объемного транспорта кислорода, а также нарушения свободнорадикального окисления и развитие эндотоксикоза.

3.  Использование метаболического антигипоксанта цитофлавина в раннем послеоперационном периоде распространенного перитонита позволяет снизить степень гипоксии тканей, активность процессов перекисного окисления липидов, способствует более быстрому восстановлению систем антиоксидантной и антиперекисной защиты, уменьшению степени эндогенной интоксикации и системного воспалительного ответа.

Личный вклад автора в проведенное исследование

Участие автора выразилось в определении идеи работы и планировании исследования. Автор участвовал в проведении оценки кислородного баланса организма, состоянии антиоксидантной системы, активности процессов перекисного окисления липидов, эндогенной интоксикации и системной воспалительной реакции у больных с распространенным перитонитом в интра - и послеоперационном периодах, а также в хирургическом лечении большинства пациентов, включенных в исследование. Автором выполнен анализ и статистическая обработка полученного материала.

Апробация и реализация результатов работы

Результаты исследований доложены на заседаниях Бурятского республиканского общества хирургов (2003, 2005); научно-практической конференции «Служба экстренной и неотложной помощи Бурятии» (Улан-Удэ, 1997); научно-практической конференции «Итоги и перспективы экстренной и неотложной медицины Бурятии» (Улан-Удэ, 2003); межрегиональной научно-практической конференции «Современные технологии и организация работы многопрофильной больницы» (Кемерово, 2005); I съезде хирургов Сибири и Дальнего Востока (Улан-Удэ, 2005); научно-практической конференции, посвященной 85-летию здравоохранения города Улан-Удэ (Улан-Удэ, 2006); III Съезде фармакологов России «Фармакология – практическому здравоохранению» (Санкт-Петербург, 2007); Всероссийской научно-практической конференции, посвященной 30-летию ГК БСМП им. (Улан-Удэ, 2008). Результаты работы обсуждены на заседании ученого совета ГУ НИИ скорой помощи им. .

Основные положения диссертации используются в лечебной и научной работе Санкт-Петербургского научно-исследовательского института скорой помощи им. , в лечебной работе Городской клинической больницы скорой медицинской помощи им. , г. Улан-Удэ.

По материалам исследования опубликовано 14 научных работ, в том числе 2 статьи в изданиях, определенных перечнем ВАК.

Объем и структура диссертации

Диссертация изложена на 141 странице компьютерного набора и состоит из введения, четырех глав, обсуждения полученных результатов, выводов, практических рекомендаций, списка литературы, который включает 136 отечественных и 121 зарубежных источника. Диссертация иллюстрирована 23 таблицами.

Содержание диссертации

Материалы и методы исследования

Основной материал исследования составили клинические наблюдения и результаты специального комплексного обследования 124 больных с распространенным перитонитом. Критериями включения в исследование являлись: наличие клинических признаков системного воспалительного ответа – 1) наличие повышения или снижения температуры тела, 2) выраженная лейкопения или лейкоцитоз, 3) увеличение частоты дыхания; 4) увеличение частоты сердечных сокращений, а также наличие признаков органных расстройств, характерных для полиорганной недостаточности у больных с оперированным распространенным перитонитом. Оценка степени органной недостаточности осуществлялась соответственно шкале SOFA (до 3-4 баллов). Из группы исследованных было мужчин – 85; женщин – 39. Все обследованные были в возрасте от 17 до 65 лет. Распределение больных по группам осуществлялось в зависимости от характера этиологического фактора, а также в зависимости от проводимой терапии: 1. Группа больных с традиционной интенсивной терапией – 60 больных. 2. Группа, в интенсивной терапии которой использовался субстратный антигипоксант цитофлавин – 33 больных, в группу сравнения вошли 31 больной.

При выполнении работы анализировали анамнез заболевания, медицинскую документацию догоспитального этапа, данные объективного исследования при поступлении в лечебное учреждение и на 1, 3 и 5 сутки интенсивной терапии, результаты общеклинического обследования (анализы крови, мочи, биохимическое исследование крови, данные рентгенологического, электрофизиологического, инструментального обследования), заключения специалистов.

Контрольную группу при исследовании показателей кислородного баланса организма составили 11 физически здоровых лиц в возрасте от 22 до 35 лет (мужчин – 7, женщин – 4).

Исследования кислородного баланса и кислотно-основного состояния проводили на 1, 3 и 5 сутки нахождения больных в стационаре. Определяли парциальное напряжение О2 и СО2 в выдыхаемом воздухе, артериальной и смешанной венозной крови, pH артериальной и смешанной венозной крови. Кровь забиралась из бедренной артерии и правого желудочка сердца. Правый желудочек катетеризировали через подключичную вену с последующим рентгенологическим контролем. Забор выдыхаемого воздуха осуществляли с помощью нереверсивного клапана в герметичный полиэтиленовый мешок. Определение парциального напряжения газов крови, выдыхаемого воздуха, pH крови производилось на газоанализаторе Stat Profile Ultra (Nova biomedical, США). Минутный объем, объем дыхания определяли с помощью волюметра VEB MLW (Medinzintechnik, ГДР). При проведении измерений больные вентилировались атмосферным воздухом. Расчетные параметры газообмена, системы транспорта кислорода и кислотноосновного состояния получали, используя формулы, приведенные в монографии , М. А. (1988). Уровень лактата исследовали на 1, 2 и 3 сутки лечения больных.

Исследование состояния системы глутатиона и интенсивности процессов перекисного окисления липидов в эритроцитах пациентов начиналось с момента поступления в стационар, на 2 и 3 сутки после начала проведения мероприятий интенсивной терапии.

Уровень эндогенной интоксикации оценивали путем определения веществ низкой и средней молекулярной массы (ВНСММ), концентрации олигопептидов (, 1995).

Содержание цитокинов - фактора некроза опухолей-α (ФНО-α), интерлейкина-1 (ИЛ-1) и интерлейкина-6 (ИЛ-6) в сыворотке крови исследовали с помощью иммуноферментных методик и диагностических тест-систем ООО "Протеиновый контур", Санкт-Петербург.

Полученные в процессе исследования медико-биологические данные обрабатывались на ЭВМ типа IBM-PC с помощью программной системы STATISTICA for Windows (версия 5.5).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Результаты настоящей работы свидетельствуют, что тяжесть состояния у больных в послеоперационном периоде распространенного перитонита во многом определялась развитием гипоксии, нарушениями свободнорадикального окисления, формированием эндотоксикоза и системного воспалительного ответа, что являлось ведущим фактором, определяющим течение и исход заболевания.

Таблица 1

Показатели кислородотранспортных систем у больных с распространенным перитонитом в послеоперационном периоде (M ± m)

Показатель	Контроль (n = 10)	Динамика изменений показателей кислородотранспортных систем
1 сутки	3 сутки	5 сутки
VO2 (мл/(мин×м2)	148,8 ± 15,8	121,5 ± 4,1*	115,4 ± 2,9**	123,6 ± 4,6*
DO2 (мл/(мин×м2)	530,3 ± 12,9	784,1±123,4**	868,8± 232**	681,4 ± 123,3
КУО2 (%)	28,0 ± 2,1	23 ± 2,4*	21,9 ± 0,7#	24,9 ± 1,7
КИК (мл/л)	37,8 ± 0,4	18,9 ± 0,6*	23 ± 2,5**	26,6 ± 3,63**
Q (л/мин)	5,1 ± 0,3	8,3 ± 1,23*	9,3 ± 2,8#	4,24 ± 0,43*
СИ (л/(мин × м2))	2,9 ± 0,2	5,5 ± 0,8*	6,45 ± 1,9#	3,04 ± 0,16
УИ (мл/м2)	39,7 ± 2,1	55 ± 8,3*	79 ± 12,8**	37,7 ± 3,71
ИОПСС (дин×с/(см5×м2))	2410,3 ± 225,7	2156,1 ± 330,3	2122,2 ± 282,8	2575,2 ± 228,3
VA/Qt	0,8 ± 0,04	1,41 ± 0,21*	1,16 ± 0,13*	0,89 ± 0,05
Qsp/Qt (%)	4,0 ± 1,1	18,7 ± 1,9**	21,2 ± 1,4**	21,5 ± 5,5**
рaO2/FiO2	440,1 ± 5,1	339,0 ± 29,7**	297,2 ± 21,9**	396,4 ± 17,5*
аvDO2 (мл/л)	52,9 ± 3,5	34,5 ± 3,9**	31,9 ± 3,9**	38,8 ± 4,9**

Примечание:  * - р < 0,05 – достоверность по сравнению с контрольной группой; ** - р < 0,01 – достоверность по сравнению с контрольной группой.

В послеоперационном периоде распространенного перитонита наблюдали нарушения транспорта кислорода, что проявлялось в расстройствах респираторного, объемного и тканевого компонентов.

У всех больных были выявлены нарушения дыхательного, объемного и тканевого компонентов транспорта кислорода с 1 суток послеоперационного периода (таблица 1).

В респираторном компоненте отмечали нарушения газообменных функций легких, что проявлялось изменениями показателей, отражающих вентиляцию, диффузию и перфузию в легких. Наблюдали увеличение функционального мертвого пространства, снижение объема альвеолярной вентиляции, тенденцию к увеличению вентиляционно-перфузионного соотношения. Нарушение диффузионных способностей легких характеризовалось снижением отношения парциального напряжения кислорода в артериальной крови к фракции вдыхаемого кислорода (таблица 1).

Выявленные изменения приводили к увеличению доли легочного шунтирования, которое отмечали у всех больных при поступлении, что свидетельствовало о грубых нарушениях в легких.

Вышеперечисленные изменения вызывали снижение парциального напряжения кислорода в артериальной крови до 68,4 ± 3,7 мм. рт. ст.

Снижение парциального напряжения кислорода в артериальной крови приводило к развитию гиперкинетической реакции центральной гемодинамики. В раннем послеоперационном периоде отмечали развитие гиперкинетической реакции на гипоксию, что проявлялось увеличением сердечного выброса и сердечного индекса, что компенсировало процессы доставки кислорода к тканям. Однако, в ряде случаев, со стороны центральной гемодинамики отмечали снижение ударного индекса без изменений минутного объема кровообращения и сердечного выброса, что, вполне вероятно, могло свидетельствовать о срыве циркуляторной компенсации нарастающим явлениям гипоксии. О напряжении системы центральной гемодинамики свидетельствовало также повышение индекса общего периферического сопротивления (таблица 1).

Нарушения респираторного и объемного компонентов транспорта кислорода у больных с распространенным перитонитом, в свою очередь, сказывались на тканевом компоненте транспорта кислорода. Уже с момента поступления показатели кислородного баланса организма и тканевого компонента свидетельствовали о наличии гипоксии у всех больных с распространенным перитонитом. Достоверное снижение потребления кислорода, коэффициента использования и коэффициента утилизации кислорода, артериовенозной разницы по кислороду свидетельствовали о наличии выраженной гипоксии тканей у данной категории больных (таблица 1).

Следует отметить, что снижение коэффициента утилизации кислорода являлось следствием несоответствия доставки кислорода к потребностям тканей в кислороде. Это свидетельствовало о нарушениях метаболических процессов в тканях, как следствие нарушений усвояемости кислорода тканями, пережившими гипоксию. У больных наблюдали снижение коэффициента использования кислорода, что свидетельствовало об изменении ряда факторов: снижении диффузии кислорода в легком, нарушении соотношения между вентиляцией и кровотоком в легких (таблица 1).

Таким образом, установлено, что одними из ведущих механизмов в патогенезе распространенного перитонита являются нарушения метаболизма, связанные с развитием гипоксии. Развитие гипоксии тканей обусловлено как нарушениями кислородотранспортных систем, так и нарушениями процессов утилилизации кислорода тканями.

При распространенном перитоните гипоксия носит смешанный характер. В ответ на снижение кислородной емкости крови возникает рефлекторное увеличение напряжения функции систем, ответственных за транспорт кислорода, проявляющееся в развитии гипердинамического типа центральной гемодинамики и централизации кровообращения. Прогрессирование явлений гипоксии приводит к срыву адаптивных механизмов. Недостаточность кислородтранспортных систем, снижение процессов доставки кислорода к тканям на фоне повышения их кислородного запроса приводят к гипоксии тканей. Состояние гипоксии органов становится фактором прогрессирующего торможения всех энергозависимых процессов организма.

Следующим этапом исследования явилось изучение изменений свободнорадикальных процессов, как результат гипоксических повреждений в тканях.

Таблица 2.

Показатели глутатион-зависимой антиоксидантной системы и активации процессов перекисного окисления липидов у больных (n=33) в послеоперационном периоде распространенного перитонита (M ± m)

Показатель	Контроль (n = 12)	Динамика изменений показателей антиоксидантной системы и активности процессов перекисного окисления липидов
1 сутки	3 сутки	5 сутки
ВГ мкмоль/г Hb.	5,78 ± 0,37	4,22 ± 0,45**	4,16 ± 0,30**	4,49 ± 0,45*
ГП мин/(мин*гHb)	5,14 ± 0,24	3,5 ± 0,51**	4,73 ± 0,24*	3,78 ± 0,31*
МДА нмоль/г*Hb	5,77 ± 0,45	7,83 ± 0,77*	8,95 ± 0,39**	7,45 ± 0,80*

Примечание:  * - р < 0,05 – достоверность по сравнению с контрольной группой; ** - р < 0,01 – достоверность по сравнению с контрольной группой.

Проведенное исследование позволяет говорить о роли нарушений состояния системы глутатиона при распространенном перитоните. Развитие энергодефицита связано, в конечном итоге, с нарушением биоэнергетических процессов в тканях. При исследовании показателей активности процессов перекисного окисления липидов, состояния антиоксидантной системы выявлено снижение уровня восстановленного глутатиона, угнетение ферментов антиперекисной защиты, проявляющееся в снижении уровня глутатионпероксидазы, а также выраженной активации процессов перекисного окисления липидов, проявляющееся в повышении уровня малонового диальдегида.

Таким образом, в послеоперационном периоде распространенного перитонита отмечали истощение резервов системы глутатиона и активацию процессов перекисного окисления липидов.

Данные биохимические сдвиги лежат в основе повреждения клеточных структур свободными радикалами, нарушений активности ряда ферментов и мембранных функций клеток, формирования порочных патогенетических кругов. Развитие гипоксии приводит к генерации в клетках высокого уровня свободных радикалов и активных форм кислорода (АФК) и сдвигу тканевого баланса антиоксидантов и прооксидантов в пользу последних, то есть к формированию «окислительного стресса». Следствием развития такого состояния является срыв функционирования защитных систем и развитие окислительного повреждения тканей.

Истощение функций системы глутатиона, связанных с осуществлением антиоксидантной защиты, приводит к дальнейшему повреждению ряда ферментативных и мембранных функций клетки, в том числе и более глубоким нарушениям процессов митохондриального дыхания. Последнее является причиной усугубления энергетического дефицита в клетках, что приводит к формированию патогенетического порочного круга.

Таким образом, нарушения свободнорадикального окисления приобретают одно из ведущих мест в патогенезе послеоперационного периода распространенного перитонита. По-видимому, в основе реализации вышеперечисленных эффектов лежит развитие гипоксии тканей и реперфузионного синдрома.

Приоритетное значение в реализации неспецифических, универсальных механизмов повреждений в послеоперационном периоде распространенного перитонита приобретает концепция синдрома эндогенной интоксикация (СЭИ), прогрессирование которой, в свою очередь, приводит к несовместимой с жизнью несостоятельности гомеостаза.

В настоящее время большинство авторов идентифицируют эндогенную интоксикацию с увеличением количества молекул средней массы, которая вызывает клинические проявления синдрома (, 1995; с соавт., 1995).

У больных в 1 сутки послеоперационного периода отмечено повышение факторов вторичной аутоагрессии из группы веществ низкой и средней молекулярной массы (ВНСММ) (таблица 3). Отсутствие различия между содержанием ВНСММ в венозной и артериальной крови свидетельствовало о поражении метаболических функций легких и являлось свидетельством поражения системы дыхания (, 1993).

В динамике отмечено повышенное содержание уровня ВНСММ во всех исследуемых средах.

В послеоперационном периоде острого распространенного перитонита отмечен рост концентрации олигопептидов (ОП) во всех исследуемых средах, подтверждающий наличие тяжелой эндогенной интоксикации. Наличие положительной артериовенозной разницы по концентрации олигопептидов свидетельствовало о поражении недыхательных функций легких, а также о том, что сами легкие являются источником эндотоксикоза.

Таблица 3.

Показатели уровня эндогенной интоксикации у больных (n=60) в послеоперационном периоде распространенного перитонита (M ± m)

	Контроль (n = 10)	Динамика изменений факторов эндотоксемии из группы «молекул средней массы»
1 сутки	3 сутки	5 сутки
ВНСММ
вена пл. (у. е.)	12 ± 2	29,4 ± 2,2**	25,4 ± 2,2**	33,3 ± 1,7**
вена эр. (у. е.)	22 ± 3	49,1 ± 2,2**	45,8 ± 2,2**	40,0 ± 3,0**
Арт. пл. (у. е.)	11 ± 1	36,7 ± 2,3**	34,4 ± 2,4**	36,0 ± 2,4**
Арт. эр. (у. е.)	20 ± 1,5	51,9 ± 2,4**	46,9 ± 2,4**	43,9 ± 3,0**
Моча (у. е.)	33 ± 5	40,3 ± 2,6*,	44,6 ± 2,2*	35,9 ± 3,2*
Олигопептиды
вена пл. (г/л)	0,22 ± 0,05	0,55 ± 0,03	0,57 ± 0,02	0,39 ± 0,02
вена эр. (г/л)	0,27 ± 0,09	0,75 ± 0,04*	0,59 ± 0,02*	0,61 ± 0,05*
арт. пл. (г/л)	0,2 ± 0,04	0,54 ± 0,02**	0,48 ± 0,02**	0,44 ± 0,02**
арт. эр. (г/л)	0,24 ± 0,03	0,74 ± 0,02**	0,69 ± 0,03**	0,59 ± 0,06**
Моча (г/л)	0,3 ± 0,1	0,43 ± 0,04	0,68 ± 0,03	0,48 ± 0,05

Примечание:  * - р < 0,05 – достоверность по сравнению с контрольной группой; ** - р < 0,01 – достоверность по сравнению с контрольной группой.