CC BY
47
Оригінальні дослідження
Original Researches
УДК 611.9-001.5-089
КАЛИНКИН О.Г., ЛОБАНОВ Г.В., ИВАНЮК Д.И., ГРИДАСОВА Е.И., КАЛИНКИН А.О., КУЗЬ В.Н.
НИИ травматологии и ортопедии Донецкого национального медицинского университета им. М. Горького Донецкий национальный университет
НАРУШЕНИЕ СОРБЦИОННОМ СПОСОБНОСТИ И ПРОНИЦАЕМОСТИ МЕМБРАН ЭРИТРОЦИТОВ У ПОСТРАДАВШИХ С ПОВРЕЖДЕНИЯМИ ТАЗА
Резюме. У пострадавших с повреждениями таза поступающие в кровоток метаболиты ишемизированных тканей, продукты лизиса внутритазовых и забрюшинных гематом оказывают токсическое (мембраноповреждающее) действие на эритроциты. Нарушения сорбционной способности эритроцитов и проницаемости эритроцитарных мембран отражают степень выраженности и динамику посттравматического токсикоза и могут быть использованы в качестве интегрального критерия тяжести эндогенной интоксикации. Ключевые слова: повреждения таза, эндогенная интоксикация, проницаемость мембран.
Накопленный клинический опыт лечения пострадавших с тяжелой травмой таза показывает, что в основе причин инициации синдрома системного воспалительного ответа (ССВО) с последующим формированием полиорганной дисфункции или недостаточности лежит эндогенная интоксикация (ЭИ), вызванная: гипоксией; использованием массивных гемотрансфузий; развитием реперфузионного синдрома; всасыванием лизированной крови из обширных внутритазовых и забрюшинных гематом. В связи с этим выявление и определение степени выраженности посттравматической интоксикации приобретает практическую значимость. В то же время имеющиеся способы оценки тяжести интоксикации базируются больше на изучении интенсивности токсемии, а не на исследовании степени повреждения ее главного объекта воздействия — клетки [1]. В этом отношении клетки крови привлекают внимание как наиболее доступный объект для исследования [1, 2]. Такой интерес объясняется тем, что в основе механизма повреждающего действия эндотоксемии на эритроциты лежит поглощение их мембраной токсических веществ. Изучение мембранодеструктивных процесов в клетке крови послужило основанием для использования проницаемости эритроцитарных мембран (ПЭМ) и сорбционной способности эритроцитов (ССЭ) как критериев для определения тяжести эндогенной интоксикации. Несмотря на многолетний опыт, простоту и эффективность их применения в различных областях практической медицины, эти показатели редко используются травматологами, и прежде всего у пострадавших с тяжелыми повреждениями таза, притом что наличие и степень ЭИ у этих больных во многом определяет течение и исход травматической болезни.
Цель исследования: выяснение целесообразности использования показателей ССЭ и ПЭМ как диагностического критерия ЭИ у больных с множественной и сочетанной травмой таза.
Материалы и методы исследования
Исследование ССЭ и ПЭМ было проведено у 25 пострадавших с множественной и сочетанной травмой таза, находившихся на лечении в отделениях реанимации НИИТО ДонНМУ. Их возраст варьировал от 20 до 68 лет. Тяжесть травмы по шкале 188 составила 64—75 баллов. У 10 (40 %) больных выявлены все признаки ССВО. ПЭМ определяли по степени гемолиза в растворах с возрастающей концентрацией мочевины [3], ССЭ — по степени поглощения красителя метиленового синего [4]. Исследование проводили на 1, 2-е, 3-и, 7, 14-е сутки с момента поступления больного. Контрольную группу составили 17 практически здоровых лиц с показателями: ПЭМ — 9,6 ± 6,0 усл.ед.; ССЭ — 77,0 ± 5,6 %. Принимая во внимание тот факт, что ведущую роль в развитии ЭИ играет тканевая гипоксия, нами был проведен анализ взаимосвязи выраженности изменений ССЭ и ПЭМ и параметров кислородного метаболизма, кислотноосновного состояния и интенсивности перекисного окисления липидов. Оценку показателей кислородного метаболизма (доставка кислорода — Б02, потребление кислорода — V02) проводили в рамках концепции «Глубокая картина крови» с помощью газового анализатора фирмы Radiometr. Изменение содержания диеновых конъюгат (ДК) жирных кислот оценивали по методу экстракции смеси гептан — изопропанол [5]. Молочную кислоту в крови определяли по реакции с параоксидифенилом [6].
Результаты и обсуждение
Динамика показателей ССЭ и ПЭМ у пострадавших с повреждениями таза представлена в табл. 1. Выявлено 2 типа изменений ССЭ и ПЭМ, достоверно отличающихся друг от друга, в зависимости от которых больные были разделены на 2 группы.
При этом отмечено одновременное повышение активности каталазы в 2,5 раза в первые сутки по сравнению с нормой, что мы расценивали как компенсирующую антиоксидантную активность. Первая группа характеризовалась недостоверными отклонениями показателей ССЭ и ПЭМ от нормы на протяжении всего периода исследования. К 7-м суткам у этих больных отмечено увеличение VO2 (358,60 ± 33,21 мл/мин • м2, р < 0,05). Возросшее VO2 обеспечивалось Б02 (660,2 ± ± 28,1 мл/мин • м2), уровень лактата составлял 2,0 ± ± 0,2 ммоль/л. Повышение ДК достигало 1,75 ± ± 0,10 ед/мл в первые сутки и 1,79 ± 0,10 ед/мл — к 7-м суткам.
Вторая группа больных в первые сутки характеризовалась выраженным снижением показателей ССЭ (47,0 ± 6,2 %, р < 0,01) и повышением ПЭМ (73,1 ± 11,1 усл.ед., р < 0,01). В этой группе нарушения системного баланса между потреблением и доставкой кислорода в первые сутки после травмы носили выраженный характер (Б02 — 214,9 ± 28,9 мл/мин • м2, V02 — 108,2 ± ± 12,5 мл/мин • м2). В то же время были отмечены повышение уровня лактата (3,9 ± 0,2 ммоль/л), снижение значений pH (7,3 ± 0,03) и дефицит оснований (—2,7 ± 3,3 ммоль/л), что мы связывали с тканевой гипоксией, активизацией анаэробного пути метаболизма, развитием метаболического ацидоза. Снижение сорбционной способности и снижение осмотической устойчивости эритроцитов сопровождалось прогрессированием процессов перекисного окисления липидов (показатель ДК — 1,9 ± 0,1 ед/мл в 1-е сутки, 2,0 ед/мл — к 7-м суткам) и нарушением активности ферментов антиоксидантной системы (повышение активности каталазы достоверно не превышало нормы). Снижение осмотической устойчивости эритроцитов
Таблица 1. Динамика показателей ССЭ и ПЭМ
у пострадавших с повреждениями таза
Период, сутки Группа ССЭ, % ПЭМ, уел. ед.
1-е 1 (n = 17) 76,1 ± 6,2 5,9 ± 4,1
7) II С 2 47,0 ± 6,2 73,1 ± 11,1
2-е 1 (n = 11) 77,3 ± 6,5 1,0 ± 0,8
2 (n = 10) 50,6 ± 5,2 43,3 ± 13,7
3-и 1 (n = 11) 71,0 ± 5,8 2,8 ± 0,7
6) II С 2 53,3 ± 6,5 35,6 ± 3,3
7-е 1 (n = 10) 60,7 ± 7,8 1,8 ± 0,5
6) II С 2 33,0 ± 9,4 29,7 ± 7,3
14-е 1 (n = 7) 67,0 ± 5,3 13,4 ± 6,0
5) II С 2 49,6 ± 9,7 13,4 ± 6,0
Контроль n = 17 77,0 ± 5,6 9,6 ± 6,0
(повышение ПЭМ) сохранялось в течение первых 7 суток. Показатели ССЭ оставались низкими на протяжении всего времени обследования. У этой группы больных отмечались все признаки синдрома системного воспалительного ответа.
Такая динамика ПЭМ и ССЭ у больных этой группы находит объяснение в литературе. Повышение ПЭМ (низкую осмотическую резистентность) некоторые авторы объясняют формированием в клетке, под воздействием мембраноповреждающих агентов, дополнительных каналов — кластеров, по которым идет усиленная диффузия некоторых элементов. Длительное воздействие продуктов ЭИ на мембрану приводит к уплотнению ее белкового и липидного слоев, к формированию так называемой «жесткой мембраны» [4]. Кроме того, под воздействием перекисного окисления (ПОЛ) происходит изменение состава липидов мембраны, которые участвуют в связывании метиленового синего. Уменьшается общая доля ненасыщенных фосфолипидов при относительном увеличении содержания в мембранах насыщенных липидов, что приводит к ухудшению текучести мембраны, увеличению ее жесткости и снижению ССЭ [7, 8]. Наряду с тем, что уменьшается общее число фосфолипидов, возрастает доля холестерина в мембранах, что может улучшать осмотическую резистентность мембраны. Этим можно объяснить в наших случаях снижение показателей ПЭМ в более поздние сроки наблюдения.
Кроме того, повышение уровня токсинов наблюдается и при улучшении оксигенации тканей. В частности, токсические вещества, накопившиеся в тканях, после восстановления тканевого кровотока поступают в общую циркуляцию и оказывают повреждающее действие на организм. Имеющиеся в литературе данные свидетельствуют о том, что повышение оксиге-нации тканей после ишемии не только не приводит к снижению активности ПОЛ, но, напротив, увеличивает содержание продуктов пероксидации [9]. В основе этого явления, называемого кислородным парадоксом, лежит образование активных форм кислорода. Последние активируют процессы ПОЛ в условиях рециркуляции, что и вызывает последующие нарушения функций мембран [6]. Происходит дальнейшее истощение систем детоксикации организма. С этими явлениями и связаны изменения ССЭ и ПЭМ в более поздние сроки (14-е сутки).
Таким образом, повреждения таза создают предпосылки к формированию эндогенной интоксикации. Наиболее значимые из них: поступление в кровоток метаболитов ишемизированных тканей после восстановления регионарного кровотока, продукты лизиса внутритазо-вых и забрюшинных гематом, гемотрансфузии. Степень выраженности ЭИ зависит от наличия степени выраженности перечисленных факторов. Продукты интоксикации влияют на свойства мембран эритроцитов. При этом если биологические барьеры и детоксикационные механизмы состоятельны, то изменения свойств мембран незначительны (как в 1-й группе). Если происходит накопление токсичных продуктов в крови (особенно при
массивном всасывании продуктов лизиса гематом) и системы детоксикации не в состоянии элиминировать их из организма, то при этом на фоне несостоятельности системы антиоксидантной защиты активизируются процессы перекисного окисления липидов и мембраны клеток повреждаются в значительной степени (как во 2-й группе). Нарушение свойств мембраны эритроцита влияет не только на показатели ССЭ и ПЭМ, но и на выполнение основной функции эритроцита — доставку кислорода. Так, повышение жесткости мембраны приводит к нарушению способности эритроцита к деформации и прохождению через капилляры, а значит, ухудшает отдачу кислорода в капиллярах, снижая транспорт кислорода в ткани, так как часть эритроцитов минует микро-циркуляторное русло. По этой же причине ухудшается процесс оксигенации крови в легочных капиллярах [10]. Эти явления вносят вклад в общее нарушение кислородного баланса организма. В связи с этим можно предположить, что показатели ССЭ и ПЭМ связаны с показателями доставки и потребления кислорода. На основании сопоставления индивидуальных изменений ПЭМ и ССЭ с показателями транспорта кислорода можно сделать вывод, что 2-я группа больных характеризуется более низкими значениями уровня доставки и потребления кислорода. Сопоставление уровня доставки и потребления О2 и величин ПЭМ и ССЭ носит ориентировочный, предварительный характер из-за относительно небольшого числа наблюдений, но подтверждает представления о прогностически неблагоприятном значении подобных сдвигов ПЭМ и ССЭ у больных.
Выводы
1. Острый и ранний периоды травматической болезни сопровождался нарушениями ССЭ и ПЭМ.
2. Нарушения сорбционной способности и проницаемости мембран эритроцитов отражали степень выраженности и динамику посттравматического токсикоза и могут быть использованы в качестве интегрального критерия тяжести эндогенной интоксикации.
Калінкін О.Г., Лобанов Г.В., ИванюкД.І, Гридасова O.I., Калінкін А.О., Кузь В.М
НДІ травматології і ортопедії Донецького національного медичного університету ім. М. Горького Донецький національний університет
ПОРУШЕННЯ СОРБЦІЙНОЇ ЗДАТНОСТІ ТА ПРОНИКНОСТІ МЕМБРАН ЕРИТРОЦИТІВ У ПОТЕРПІЛИХ З УШКОДЖЕННЯМИ ТАЗА
Резюме. У потерпілих з ушкодженнями таза метаболіти іше-мізованих тканин, що надходять у кровотік, продукти лізису внутрішньотазових і заочеревинних гематом чинять токсичну (мембранопошкоджуючу) дію на еритроцити. Порушення сорб-ційної здатності еритроцитів та проникності еритроцитарних мембран відображають ступінь вираженості та динаміку посттравматичного токсикозу і можуть бути використані як інтегральний критерій тяжкості ендогенної інтоксикації.
Ключові слова: ушкодження таза, ендогенна інтоксикація, проникність мембран.
3. В группе больных с выраженными нарушениями
ССЭ и ПЭМ имелись все признаки ССВО.
4. Система контроля над состоянием оксигенации
тканей, помимо Б02, VО2, 02ER, 8а02, лактата крови,
КЩС, должна включать показатели ССЭ и ПЭМ.
Список литературы
1. Михайлович В.А., Марусанов В.Е., Бичун А.Б., Доман-ская И.А Проницаемость эритроцитарных мембран и сорбционная способность эритроцитов — оптимальные критерии тяжести эндогенной интоксикации //Анестезиология и реаниматология. — 1993. — № 5. — С. 66-69.
2. Ерюхин И.А. и др. Эндотоксикоз как проблема клинической хирургии // Вестник хирургии им. Грекова. — 1989. — № 3. — С. 3-7.
3. Колмаков В.Н., Радченко В.Г. Значение определения проницаемости эритроцитарных мембран в диагностике хронических заболеваний печени // Терапевтический архив. — 1982. — № 2. — С. 22-24.
4. Тогайбаев А.К., Кургузкин АВ. Гемосорбция при неотложных состояниях. — Алма-Ата, 1988. — С. 51-54.
5. Строев Е.А Биологическая химия. — М.: Высшая школа, 1986. — 479 с.
6. Горячевский АМ. Клиническая биохимия в лабораторной диагностике. — Одесса: Экология, 2005. — 661 с.
7. Биленко М. В. Ишемические и реперфузионные повреждения органов. — М. Медицина, 1989. — 368 с.
8. Зуева О.М. и др. Состояние мембран эритроцитов, их функциональные характеристики в постреанимаци-онном периоде // Патологическая физиология и экспериментальная терапия. — 1989. — № 4. — С. 22-24.
9. Малахова М.Я. Эндогенная интоксикация как отражение компенсаторной перестройки обменных процессов в организме // Эфферентная терапия. — 2000. — Т. 6, № 4. — С. 3-14.
10. Мищук И.И. и др. Нарушения деформируемости эритроцитов // Анестезиология и реаниматология. — 1993. — № 5. — С. 72-76.
Получено 17.08.12 □
Kalinkin O.G., Lobanov G.V., IvanyukD.I., Gridasova Ye.I., Kalinkin A.O., Kuz V.N.
R&D Institute of Traumatology and Orthopedics of Donetsk National Medical University named after M. Gorky Donetsk National University, Donetsk, Ukraine
DISTURBANCE OF SORPTION CAPACITY AND PERMEABILITY OF RED-CELL MEMBRANES IN VICTIMS WITH PELVIS INJURIES
Summary. Metabolites of ischemic tissues, lysates of intrapelvic and retroperitoneal hematomas, entering the blood flow of victims with pelvis injuries, have toxic (membrane-damaging) effect on erytrocytes. Violations of sorption capacity of erytrocytes and permeability of red-cell membranes reflect the degree of intensity and dynamics of posttraumatic toxicosis, and can be used as integral criterion of endogenous intoxication severity.
Key words: pelvis injuries, endogenous intoxication, permeability of membranes.
