CC BY
26
ВОПРОСЫ ОБЩЕЙ И ЧАСТНОЙ ХИРУРГИИ
«Вестник хирургии»^2008
© Коллектив авторов, 2008
УДК 616.34-007.272-08:616.34-005-08
С.Ф.Багненко, ГИ.Синенченко, А.А.Курыгин, В.Г.Чуприс
КОРРЕКЦИЯ РЕПЕРФУЗИОННОЙ ДИСФУНКЦИИ ПРИ ОСТРОЙ КИШЕЧНОЙ НЕПРОХОДИМОСТИ
Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт скорой помощи им. И.И.Джанелидзе (дир. — чл.-кор. РАМН проф. С.Ф.Багненко)
Ключевые слова: острая кишечная непроходимость, ишемия, реперфузия, эндотоксикоз, лечение.
Введение. Несмотря на достижения современной науки и практической медицины, проблема острой кишечной непроходимости (ОКН) в XX в. так и не была полностью разрешена и продолжает волновать ученых и врачей. На протяжении многих лет она остается одной из самых сложных и трудноразрешимых проблем неотложной абдоминальной хирургии с высокой послеоперационной летальностью, достигающей, по данным различных авторов, 11,7-19,2% [2, 7, 8].
До настоящего времени считалось, что фактору ишемии в патогенезе деструктивных изменений кишечной стенки при ОКН принадлежит решающее значение, а выявление очагов некроза кишечной стенки во время повторных операций и на аутопсиях связывали с недооценкой степени ишемических расстройств в ходе устранения ОКН [5]. Вместе с тем, расширение возможностей хирургической коррекции и фармакологической защиты тканей, а также учащение случаев спонтанной, медикаментозной и хирургической реперфузии ишемизированных органов помогли установить существование не только ишемических, но и реперфузионных повреждений в таких органах и тканях, как головной мозг, сердце, печень, почки, скелетные мышцы [3, 6]. В то же время изменения в тонкой кишке после восстановления магистрального кровотока при непроходимости кишечника, их характер и направленность освещены лишь в единичных работах отечественных и иностранных авторов [1, 4, 9]. Вопрос о реперфузионных повреждениях тонкой кишки при кишечной непроходимости принципиален не только из-за теоретических, но и по практическим соображениям, поскольку существование таковых предусматривает возможность уменьшения их выраженности за счет применения фармакологических препаратов.
Ишемия кишечника известна как одна из форм острого воспаления. Хотя восстановление кровотока является существенным в смягчении ишемического поражения, реперфузия иницииру-
ет комплекс серийных нарушений, которые ведут к каскаду воспалительных реакций [10, 11].
После реперфузии происходит восстановление притока кислорода к некробиотическим клеткам. Наибольшую патогенетическую значимость имеет образование свободных радикалов при гипоксических состояниях и ишемических/ реперфузионных повреждениях. Это связано, прежде всего, с тем, что при ограниченном поступлении кислорода происходит повреждение митохондрий, проявляющееся в структурно-функциональных нарушениях митохондриальных мембран и снижении вязкости митохондриальных липидов. Поврежденные митохондрии начинают вырабатывать активные кислородные радикалы, которые приводят к поражению тканей. Клетки гибнут не на высоте ишемии, а после полного или частичного восстановления кровообращения, будучи не в состоянии устоять перед окислительным ударом реактивных кислородных продуктов.
Материал и методы. Клинический анализ проведен у 242 больных с ОКН неопухолевого генеза за последние 9 лет. Все больные распределены на две группы. В 1-ю — вошли 169 пациентов, при лечении которых мы не придерживались протокола диагностики и лечения ОКН, принятого Ассоциацией хирургов Санкт-Петербурга 16 февраля 2007 г. 2-ю группу составили 73 пациента, при лечении которых положения данного протокола диагностики и лечения соблюдались, при этом в схему комплексного лечения ОКН были включены отечественные антиоксидантные, антигипоксантные препараты (цитофлавин, рексод) и ранняя нутриционная поддержка.
Материалом для проведенного экспериментального исследования явились 32 собаки и 30 кроликов-самцов. Оценку результатов острого опыта осуществляли в доишемическом, ишемическом и реперфузионном периодах. В хроническом опыте непроходимость ликвидировали путем рассечения и удаления лигатуры. Оценку результатов осуществляли в реперфузионном периоде, через 3 сут от начала эксперимента. В каждой серии экспериментов острого опыта предметом изучения являлись: динамика маркёров окислительного стресса и реперфузионного эндотоксикоза в крови из системы нижней полой и воротной вен до и после разрешения стран-гуляционной кишечной непроходимости. Оценку результатов хронического опыта осуществляли через 3 сут от начала эксперимента, при этом в каждой серии экспериментов предметом изучения являлись маркёры окислительного стресса в тонкой кишке, печени, почках и в легких.
В качестве антиоксидантных и антигипоксантных препаратов использовали цитофлавин и рексод. Цитофлавин представляет собой сбалансированный комплекс из двух метаболитов (янтарная кислота, рибоксин) и двух коферментов-витаминов — рибофла-
вина-мононуклеотида (витамин В2) и § 200
350
300
250
никотинамида (витамин РР). Рексод — это новый отечественный ферментный лекарственный препарат, основным действующим веществом которого является рекомбинантная супероксид-дисмутаза (СОД) человека.
150
100
Результаты и обсуждение. Все экспериментальные животные в остром опыте были разделены на три группы. Изменения в ишемическом и реперфузионном периодах в контрольной группе (п=10) оценивали на фоне введения изотонического раствора натрия хлорида. В 1-й опытной группе (п=10) за 15 мин до разрешения странгуляции осуществляли внутривенное капельное введение препарата «Цитофлавин» в дозе 0,25 мл/кг массы тела в 400 мл 0,9% раствора натрия хлорида. Во 2-й опытной группе (п=10) также за 15 мин до разрешения странгуляции производили внутривенное капельное введение препарата «Рексод» в дозе 0,4 мг/кг массы тела в 400 мл 0,9% раствора натрия хлорида. Группой двойного контроля послужили две собаки, у которых выполнялась простая лапарото-мия без формирования заворота тонкой кишки.
К исходу ишемического периода отмечен рост уровня малонового диальдегида (МДА) в сыворотке венозной крови у животных контрольной группы (рис. 1). Безусловно, в раннем реперфу-зионном периоде это связано с самим фактом разрешения странгуляции и восстановлением венозного оттока крови, однако его дальнейшее увеличение, зафиксированное к исходу 4-го часа реперфузии, прямо указывает на интенсификацию процессов перекисного окисления липидов (ПОЛ) в ишемизированном сегменте тонкой кишки после разрешения странгуляции.
В опытных группах животных характер изменения концентрации МДА был несколько другим. Так, если в ишемическом периоде в целом динамика изменения данного показателя была аналогична приведенной в контрольной группе, то с началом реперфузии тонкой кишки кривая увеличения концентрации МДА оказалась более пологой, чем в контрольной группе.
Контрольная группа
1-я опытная группа
2-я опытная группа
Время, ч
Рис. 1. Динамика уровня МДА в сыворотке венозной крови из системы нижней полой вены у животных контрольной и опытных групп.
250
■ Контрольная группа
■ 1-я опытная группа □ 2-я опытная группа
Время, ч
Рис. 2. Динамика активности эритроцитарной СОД в крови из системы нижней полой вены у собак.
Для более полного представления о состоянии ПОЛ в условиях кишечной ишемии/реперфузии мы изучили состояние антиоксидантной системы на примере двух ферментных антиоксидантов — супероксиддисмутазы и глутатионпероксидазы (ГТП). При анализе результатов исследования активности супероксиддисмутазы в эритроцитах венозной крови у животных в контрольной и опытных группах (рис. 2) видно, что в ишемическом периоде активность СОД возрастала во всех группах экспериментальных животных. После разрешения странгуляции и восстановления притока и оттока крови в этой же группе животных отмечается обратная динамика, которая характеризуется прогрессирующим снижением активности СОД.
В опытных группах животных в ишемическом периоде направленность изменений активности СОД была аналогична динамике, наблюдаемой в контрольной группе. С началом реперфузионного периода в опытных группах экспериментальных
С.Ф.Багненко и др.
«Вестник хирургии»^2008
200
150
100
■ Контрольная группа
■ 1-я опытная группа □ 2-я опытная группа
Время, ч
Рис. 3. Динамика активности глутатионпероксидазы в системе нижней полой вены у животных контрольной и опытных групп.
животных падения активности эритроцитарнои СОД зафиксировано не было, а напротив, наблюдался дальнейший рост данного показателя.
Следовало предположить, что активность другого антиоксидантного фермента — ГТП — также будет подвержена подобным изменениям.
К исходу ишемического периода у животных контрольной группы отмечен незначимый рост активности ГТП. С началом реперфузии, напротив, активность ГТП снижается.
У животных 1-й опытной группы рост активности ГТП в ишемическом периоде, в репер-фузионном периоде на фоне введения цитофлавина продолжился. В то же время введение рекомбинант-ной СОД не позволило предотвратить снижение активности ГТП в реперфузионном периоде у животных 2-й опытной группы (рис. 3).
Таким образом, на основании полученных данных, можно утверждать, что к исходу 2-го часа ишемии тонкой кишки имеется тенденция к активации собственной антиоксидантной системы организма на фоне незначительной интенсификации процессов свободнорадикального
окисления (СРО) и ПОЛ. С началом реперфузионного периода и поступлением оксигенированной крови к кишке, находившейся в состоянии ишемии, происходит значительное усиление процессов ПОЛ при декомпенсации собственной антиоксидантной защиты. Вместе с тем, введение экзогенных антиоксидантных препаратов (цитофлавина, рексо-да) позволяет снизить, а иногда и предотвратить падение активности эндогенных антиоксидантных ферментов, что проявляется в задержке роста вторичных продуктов ПОЛ. Однако даже при этих условиях интенсивность ПОЛ остается на достаточно высоком уровне, превышая исходные показатели иногда в 1,5-2 раза.
Целью наших опытов на кроликах было изучение интенсивности процессов СРО в тканях контрольной и опытных групп животных в позднем репер-фузионном периоде. Поздний реперфузионный синдром при ОКН сопровождается значительным усилением процессов СРО в тканях. Однако его дальнейшее увеличение, зафиксированное к исходу 3-х суток реперфузии, прямо указывает на интенсификацию процессов перекисного окисления липидов в ишемизированном сегменте тонкой кишки, других органах, особенно в легких, и выходом свободных радикалов с регионального на системный уровень. Так, к исходу эксперимента содержание МДА в кишке более чем в 2 раза превышало контрольные значения: (8,20±0,40) нмоль/г у интактных животных и (16,67±1,81) нмоль/г в контрольной группе, в почке — в 2,3 раза — (9,50±0,36) нмоль/г у интактных животных и (21,87±1,56) нмоль/г в контрольной группе, в печени — в 2,4 раза — (9,07±1,25) нмоль/г у интактных животных и (21,83±1,97) нмоль/г в контрольной группе, а в легком — почти в 5 раз — (5,37±1,14) нмоль/г у интактных животных и (26,43±2,06) нмоль/г в
контрольной группе.
Люминолзависимая хемилюминесценция цельной крови больных с ОКН, мВ (М±о)
Группы больных Хемилюминесценция День заболевания
при поступлении 3-е сутки 10-е сутки
Контрольная СХЛ 19,8±8,0* 11,8±3,2* 7,2±1,2
ИХЛ 26,4±10,1* 19,8±6,0* 10,8±3,0
Опытная СХЛ 16,9±9,3* 7,8±1,6 6,7±1,0
ИХЛ 23,2±14,5* 10,5±3,3* 8,3±1,5
Норма СХЛ ИХЛ 6,2-7,2 7,4-8,3
* Различия достоверны по сравнению с нормой, p<0,05.
Таким образом, проведенный эксперимент на стандартной модели острой странгуляционной кишечной непроходимости свидетельствовал о наличии у антиоксидантных препаратов (цито-флавина, рексода) гистопротективного эффекта на энтероциты в ранние сроки развития ОКН. Данный эффект (ограничение или купирование ишемических и реперфузионных повреждений тонкой кишки) имел клиническое выражение и был связан именно с сочетанием антигипокси-ческих и антиоксидантных свойств цитофлавина и рексода. Это позволило провести клиническую апробацию данных препаратов при различных клинических ситуациях, возникающих в течении ОКН.
Для клинической апробации препаратов были созданы две клинические группы больных с ОКН по 10 пациентов в каждой. В основной группе на фоне традиционной корригирующей терапии (коррекция водно-электролитного, кислотно-основного равновесия, волемии, реологических свойств крови, антибактериальной, антиферментной, гепатопротекторной, Н2-гистаминоблокаторной, антицитокиновой, кар-диотропной терапии), в опытной группе больных с целью борьбы с ишемическими и реперфузионны-ми повреждениями тонкой кишки перед операцией больным внутривенно вводили по 10 мл цитоф-лавина на 200 мл 5% раствора глюкозы и 4 мг рексода на 200 мл изотонического раствора натрия хлорида. В той же дозировке указанные препараты вводили и во время оперативного вмешательства после устранения морфологического субстрата ОКН. В послеоперационном периоде цитофлавин вводили по 10 мл на 200 мл 5% раствора глюкозы 2 раза в сутки и рексод в дозировке 0,23 мг/кг массы тела больного в сутки внутривенно (лучше через инфузамат) со скоростью 0,67 мг/ч в течение 5 сут.
В обеих группах активность ПОЛ оценивали в течение 10 сут по данным спонтанной (СХЛ) и индуцированной хемилюминесценции (ИХЛ) (таблица). Средний возраст больных контрольной группы составил (56,8±13,4) года, а опытной — (53,0±17,8) года.
Уровень СХЛ и ИХЛ люминолзависимой хемилюминесценции (ХЛ) контрольной и опытной группы больных с ОКН при поступлении высокий и превышает норму в 2,5-3 раза. Активность ПОЛ в основной и контрольной группе в послеоперационном периоде уменьшается (р<0,05). Так, на 3-и сутки послеоперационного периода показатели ХЛ в опытной группе возвращаются к норме, а в контрольной группе — превышают норму в 1,5-2 раза. К 10-м суткам послеоперационного периода уровень спонтанной ЛХ в обеих группах возвращается к нормальным значениям, в то время как уровень ИХЛ в контрольной группе больных остается повышенным (10,8 мВ).
Клинический эффект соблюдения протокола оказания помощи при ОКН проявился в уменьшении частоты инфекционных осложнений с 24,3 до 19,2% (на 5,1%) и общей летальности с 7,7 до 4,1% (на 3,6%) по сравнению с контрольной группой.
Выводы. Применение антиоксидантных препаратов (цитофлавина, рексода) до разрешения странгуляционной кишечной непроходимости позволяет уменьшить выраженность реперфузи-онных повреждений и может быть рекомендовано в комплексном лечении ОКН.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Басараб Д.А., Кожура В.Л., Голубев А.М. и др. Исследование эффектов перфторана на модели острой интестинальной ишемии // Анест. и реаниматол.—2002.—№ 6.—С. 31-36.
2. Белик Б.М. Хирургическая тактика и выбор методов деток-сикации у больных с острой непроходимостью кишечника: Автореф. дис. ... д-ра мед. наук.—Краснодар, 2000.—43 с.
3. Биленко М.В. Ишемические и реперфузионные повреждения органов (молекулярные механизмы, пути предупреждения и лечения).—М.: Медицина, 1989.—368 с.
4. Голубев А.М., Басараб Д.А., Кожура В.Л. и др. Коррекция пер-фтораном постишемических изменений в тонкой кишке (экспериментальное исследование) // Физиологически активные вещества на основе перфторуглеродов в экспериментальной и клинической медицине.—СПб., 2001.—С. 15-16.
5. Дедерер Ю.М. Патогенез и лечение острой непроходимости кишечника.—М.: Медицина, 1971.—272 с.
6. Литвицкий П.Ф., Демуров Е.А. Реперфузия, реоксигенация, гипероксия миокарда: Биоэнергетические, физико-химические и регуляторные системы.—М., 1993.—147 с.
7. Майоров М.И. Клинические аспекты острой кишечной непроходимости: Автореф. дис. ... д-ра мед. наук.—М., 2003.— 30 с.
8. Петров В.П., Ерюхин И.А. Кишечная непроходимость.—М.: Медицина, 1989.—288 с.
9. Akcakaya A., Alimoglu O., Sahin M., Abbasoglu S.D. Ischemia-reperfusion injury following superior mesenteric artery occlusion and strangulation obstruction // J. Surg. Res.—2002.—Vol. 108, № 1.—P. 39-43.
10. Granger D.N., Korthuis R.J. Physiologic mechanisms of postisch-emic tissue injury // Ann. Rev. Physiol.—1995.—Vol. 57.—P. 311332.
11. Nilsson U.A, Schoenberg M.H., Aneman A. et al. Free radicals and pathogenesis during ischemia and reperfusion of the cat small intestine // Gastroenterology.—1994.—Vol. 106, № 3.—P. 629636.
Поступила в редакцию 19.03.2008 г.
S.F.Bagnenko, G.I.Sinenchenko, A.A.Kurygin, V.G.Chupris
CORRECTION OF A REPERFUSION DYSFUNCTION IN ACUTE INTESTINAL OBSTRUCTION
An analysis of experimental investigations carried out in 32 dogs and 30 rabbits and laboratory data of 242 patients has shown that the application of antioxidant and antihypoxic medicines decrease reperfusion lesions and endotoxicosis in operative treatment of acute intestinal obstruction.
