CC BY
27
научный сотрудник, 664033, г. Иркутск, ул. Улан-Баторская, 3, e-mail: [email protected]; Лепехова Светлана Александровна — д.б.н., заведующая научным отделом, 664003 г. Иркутск, ул. Борцов Революции, 1; Апарцин Константин Анатольевич — д.м.н., профессор, заместитель директора по научной и лечебной работе;
Ежикеева Светлана Дмитриевна — врач клинической лабораторной диагностики; Тен Мария Николаевна — врач клинической лабораторной диагностики; Константинов Юрий Михайлович — заведующий лабораторией, 664033, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 132, e-mail: [email protected].
© БОЧАРОВ С.Н., ЛЕБЕДЬ М.Л., КИРПИЧЕНКО М.Г., ГУМАНЕНКО В.В. — 2013 УДК: 617.3+616-089.23+616-001+616.15
НАРУШЕНИЕ ВЫДЕЛИТЕЛЬНОЙ ФУНКЦИИ ПОЧЕК ПОСЛЕ МНОЖЕСТВЕННОЙ СКЕЛЕТНОЙ ТРАВМЫ В ЭКСПЕРИМЕНТЕ
Сергей Николаевич Бочаров1,2, Максим Леонидович Лебедь1,
Михаил Геннадьевич Кирпиченко1, Виталий Викторович Гуманенко2 ('Научный центр реконструктивной и восстановительной хирургии СО РАМН; директор — д.м.н., проф., член-корр. РАМН Е.Г. Григорьев; 2Иркутский государственный медицинский университет,
ректор — д.м.н., проф. И.В. Малов)
Резюме. В эксперименте, воспроизводившем перелом костей предплечья и голени со стабилизацией отломков в аппаратах внешней фиксации у 22 кроликов породы Шиншилла, в подгруппе умерших в течение 7 суток после травмы животных с первых суток наблюдения зарегистрировано прогрессирующее нарушение выделительной функции почек. При анализе данных экспериментальной группы в послеоперационном периоде выявлена значимая отрицательная корреляция концентрации креатинина в крови и показателей, характеризующих активность метаболизма. На основании полученных данных сделан вывод о том, что острая почечная недостаточность стала ведущей причиной неблагоприятного исхода множественной скелетной травмы у кроликов породы Шиншилла. В патогенезе прогрессирующего нарушения выделительной функции почек в условиях множественной скелетной травмы важную роль сыграло снижение активности метаболизма. Депрессия показателей, характеризующих интенсивность обменных процессов, ниже критических величин позволяет прогнозировать развитие острой почечной недостаточности и неблагоприятный исход у кроликов в условиях множественной скелетной травмы.
Ключевые слова: множественная скелетная травма, острая почечная недостаточность, активность метаболизма.
DISORDER OF SECRETORY FUNCTION OF KIDNEYS AFTER MULTIPLE SKELETAL TRAUMA IN EXPERIMENT
S.N. Bocharov1,2, M.L. Lebed1, M.G. Kirpichenko1, V.V. Gumanenko2 (' Scientific Center of Reconstructive and Restorative Surgery SB RAMS; 2 Irkutsk State Medical University, Russia)
Summary. Progressive disorder of secretory function of kidneys was registered from the first day of observation in subgroup of deceased during 7 days after the trauma in experiment that reproduced fracture of forearm and shin bones with stabilization of fragments in external fixation devices in 22 Chinchilla rabbits. In the analysis of data of experimental group in postoperative period significant negative correlation of concentration of creatinine in blood and indices of metabolism activity was revealed. On the basis of the data obtained we concluded that acute kidney insufficiency became the main reason of unfavorable outcome of multiple skeletal trauma in Chinchilla rabbits. Decrease of metabolism activity played an important role in pathogenesis of progressive disorder of secretory function of kidneys. Depression of indices characterizing intensity of metabolism processes lower than critical values allows to predict development of acute kidney insufficiency and unfavorable outcome in rabbits in conditions of multiple skeletal trauma.
Key words: multiple skeletal trauma, acute kidney insufficiency, metabolism activity.
Согласно литературным данным, травматическая болезнь у пациентов с множественными переломами костей сопровождается выраженными нарушениями функции почек [6]. В случае выбора оперативного метода лечения переломов преобладают преренальные механизмы почечных нарушений [6]. Частота повреждения почек у больных с тяжелой травматической болезнью достигает 47%, при этом изменения функции почек у этих пациентов возникают с первых часов после получения травмы [1]. Более того, определение степени нарушения функции почек позволяет корректно прогнозировать исход заболевания у пациентов с тяжелой травмой [5].
В проведённом нами эксперименте, воспроизводившем у 22 кроликов породы Шиншилла модель множественной скелетной травмы со стабилизацией отломков в аппаратах внешней фиксации, морфологическое исследование почек обнаружило полнокровие и парциальный некроз эпителия проксимальных канальцев [3]. Сравнение морфометрических данных, полученных в подгруппах выживших и умерших животных, выявило у последних более выраженную гиперемию и более распространённый некроз почечного эпителия [3]. В этом же эксперименте у лабораторных животных в условиях
множественной скелетной травмы было зарегистрировано значимое снижение показателей, характеризующих активность метаболизма, причём в подгруппе умерших животных выявлены признаки более глубокого гипобиоза [4].
Как структурные изменения почечной ткани, так и метаболические сдвиги на уровне всего организма могли оказать влияние на выделительную функцию почек. Поэтому целью настоящего исследования стала оценка функции почек у лабораторных животных в условиях множественной скелетной травмы, а также изучение возможной связи между выделительной функцией почек и показателями активности метаболизма.
Материалы и методы
Объектом исследования были лабораторные животные — кролики породы Шиншилла. Все манипуляции с животными производились на базе научного отдела экспериментальной хирургии с виварием ФГЮУ «НЦРВХ» СО РАМН, были одобрены этическим комитетом НЦРВХ СО РАМН и соответствовали «Правилам проведения работ с использованием экспериментальных животных» и «Европейской конвенции о защите
позвоночных животных, используемых для экспериментов или в иных научных целях».
В условиях общей анестезии 22 животным основной группы производили наложение спицевого аппарата внешней фиксации на правое предплечье и левую голень с последующей остеотомией костей соответствующих сегментов. Стандартное послеоперационное лечение включало внутримышечное обезболивание анальгином в дозе 400-500 мг/кг/сутки в течение 5 дней после операции, антибиотикопрофилактику линкомицином 50-70 мг/кг/сутки и инфузионную терапию раствором глюкозы 5% в дозе 50-60 мл/кг/сутки в течение 3 дней после операции.
Для характеристики активности метаболизма использовали три показателя: потребления кислорода, выделения углекислого газа и ректальной температуры. Исследование всех трёх показателей производили в условиях основного обмена, т.е. спустя 14-16 часов после последнего приема пищи, при температуре комфорта 18-20 °С, при исключении резких необычных раздражителей. Потребление кислорода и выделение углекислого газа определяли в герметичной камере с помощью газоанализаторов (Oldham 0X-2000 и C-2000). Ректальную температуру тела измеряли электронным термометром с гибким кончиком при погружении его в прямую кишку животного на глубину 4-5 см. До операции, а также на первые, третьи и седьмые сутки после операции осуществлялся забор образцов венозной крови лабораторных животных из краевой вены уха. Выделительную функцию почек оценивали по показателям мочевины и креатинина крови.
Полученные в экспериментальной группе данные рассматривались как единым массивом, так и раздельно при сопоставлении результатов исследования подгрупп умерших в течение недели (n=12) и выживших животных (n=10). Статистическая обработка данных проводилась методами описательной статистики и сравнения выборок (U-критерий Манна-Уитни с поправкой Бонферрони при множественных сравнениях). Уровень статистической значимости принят равным
0,05. Обработка данных проводилась с использованием программы R (версия 2.13.1). Результаты исследования представлены в виде медианы, 25й и 75й процентилей.
Результаты и обсуждение
В таблице 1 представлены результаты исследования показателей, характеризующих выделительную функцию почек, у животных экспериментальной группы (единым массивом).
Таблица 1
Концентрация креатинина и мочевины в крови у лабораторных животных экспериментальной группы, Ме (Р25; Р75)
Показатели Период наблюдения
До операции 1 сутки 3 сутки 7 сутки
Креатинин, мкмоль/л 118 (110; 121) 122 (111; 147) 127 (115; 240) 130 (116; 188)
р к исходному уровню 0,257 0,075 0,054
мочевина, ммоль/л 7,2 (5,7; 7,5) 11,4 (7,8; 14,9) 9,7 (8,3; 25,9) 13,3 (11,9; 30,6)
р к исходному уровню <0,001 <0,001 <0,001
Концентрация мочевины в крови у кроликов экспериментальной группы в течение всего послеоперационного наблюдения статистически достоверно была выше исходного уровня (р<0,001 для всех этапов наблюдения после травмы), при этом динамика показателя была волнообразной. В то же время изменения концентрации креатинина крови у лабораторных животных в условиях множественной скелетной травмы носили
Рис.1. Динамика креатининемии у выживших и умерших животных.
почти линейный характер, демонстрируя тенденцию к постепенному повышению относительно исходной величины. Статистический анализ не подтвердил значимость послеоперационной динамики креатининемии (р>0,05 к исходному уровню для всех этапов послеоперационного наблюдения). Поэтому попытка сделать выводы о выделительной функции почек на основании рассмотренных выше изменений остаточного азота крови у кроликов экспериментальной группы была бы неубедительной.
Более важная информация была получена при сопоставлении данных подгрупп выживших и умерших в течение недели после травмы лабораторных животных (рис. 1 и 2).
Исходные показатели концентрации креатинина и мочевины не имели значимых отличий между подгруппами и составили соответственно 119 (115; 120) мкмоль/л и 7,2 (5,9; 7,4) ммоль/л у выживших животных, 116 (108; 135) мкмоль/л и 5,9 (5,3; 9,8) ммоль/л в подгруппе умерших в течение недели после травмы животных (р=0,833 для концентрации мочевины, р=1 для концентрации креатинина). А вот послеоперационная динамика показателей в изученных подгруппах статистически значимо отличалась. Уже в первые сутки послеоперационного наблюдения в подгруппе умерших животных концентрация креатинина была выше на 27%, 143 (128; 157) мкмоль/л против 113 (109; 117) мкмоль/л (р=0,021), а мочевины — на 69%, 13,7 (11,4; 15,7) ммоль/л против 8,1 (6,8; 11,3) ммоль/л (р=0,031) по сравнению с подгруппой выживших животных. На третьи сутки после операционной травмы разрыв между показателями подгрупп ещё больше увеличился. В подгруппе умерших животных концентрация креатинина была больше в 2,2 раза, мочевины — в 3,4 раза (р<0,05 для обоих показателей), при этом абсолютные величины достигали 253 (185; 306) мкмоль/л и 28,4 (20,2; 32,8) ммоль/л соответственно.
Важно отметить, что в подгруппе выживших животных концентрация креатинина и мочевины крови в послеоперационном периоде оставались близкой к исходному уровню, демонстрируя тенденцию к повышению
Рис. 2. Динамика концентрации мочевины крови у выживших и умерших животных.
Таблица 2
Результаты исследования корреляция (коэффициент ранговой корреляции Спирмена) креатининемии и показателей, характеризующих активность метаболизма, у кроликов породы Шиншилла в условиях множественной скелетной травмы
лишь на 7 сутки после травмы. В подгруппе умерших лабораторных животных более высокие показатели азотемии зарегистрированы на фоне гипобиоза, для которого характерны уменьшение скорости метаболических реакций, в том числе распада белка и продукции неорганического азота крови.
Таким образом, сравнительный анализ динамики показателей, характеризующих выделительную функцию почек в двух подгруппах кроликов экспериментальной группы, позволил нам сделать вывод о том, что ведущей причиной неблагоприятного исхода у лабораторных животных в условиях множественной скелетной травмы стала острая почечная недостаточность.
Чтобы исследовать возможную связь между послеоперационными изменениями выделительной функции почек и активности метаболизма у лабораторных животных в условиях множественной скелетной травмы был проведён корреляционный анализ между тремя показателями, характеризующими интенсивность обменных процессов, и концентрацией креатинина в крови. Как следует из представленных в таблице 2 результатов этого корреляционного анализа, была подтверждена значимая отрицательная связь между показателями активности метаболизма и креатининемии. Сила корреляции между показателями отличалась. Показатели выделения углекислого газа и ректальной температуры с одной стороны и креатининемии с другой стороны продемонстрировали отрицательную связь средней силы. В то время как показатели потребления кислорода и
креатининемии имели отрицательную связь умеренной силы.
Полученные результаты свидетельствуют о том, что развитие гипобиоза у кроликов породы Шиншилла в условиях множественной скелетной травмы повлекло нарушение выделительной функции почек. Более того, показатели, характеризующие метаболическую активность можно использовать в качестве ранних критериев, предсказывающих развитие почечной недостаточности и летального исхода у лабораторных животных в условиях множественной скелетной травмы.
Например, в настоящем исследовании снижение ректальной температуры ниже 38°С в первые сутки после множественной скелетной травмы сопровождалось развитием почечной недостаточности и неблагоприятным исходом в сроки от 3 до 5 суток после операции. Этот способ раннего прогнозирования неблагоприятного исхода множественной скелетной травмы в эксперименте продемонстрировал специфичность 87,5% при чувствительности 100%.
Результаты настоящего исследования согласуются с современными литературными данными, характеризующими политравму как постоянный компонент травматизма с высокой летальностью [2]. Эффективное управление таким ключевым параметром жизнедеятельности как активность метаболизма открывает новые возможности оптимизации лечебного процесса у пострадавших с политравмой.
Таким образом, острая почечная недостаточность стала ведущей причиной неблагоприятного исхода множественной скелетной травмы у кроликов породы Шиншилла. В патогенезе прогрессирующего нарушения выделительной функции почек в условиях множественной скелетной травмы важную роль сыграло снижение активности метаболизма. Депрессия показателей, характеризующие интенсивность обменных процессов, ниже критических величин может служить ранним предиктором развития острой почечной недостаточности и неблагоприятного исхода у кроликов в условиях множественной скелетной травмы.
Показатели Потребление кислорода Выделение углекислого газа Ректальная температура
Креатининемия -0,427 -0,544 -0,5
р 0,003 <0,001 <0,001
ЛИТЕРАТУРА
1. Анцупов С.Н. Клинико-патогенетические аспекты нарушения функции почек при тяжелой травматической болезни (клинико-экспериментальная работа): автореф. дис. ... канд. мед. наук. — Владивосток, 2003. — 24 с.
2. Апарцин К.А., Зайцев А.П., Новожилов А.В., Рустамова Е.Т. и др. МОСТ: мониторинг травматизма при сочетанных механических повреждениях // Бюллетень ВСНЦ СО РАМН. —
2005. — №3. — С. 112-114.
3. Бочаров С.Н., Виноградов В.Г., Лебедь М.Л. и др. Изме-
нения морфометрических показателей внутренних органов после множественной скелетной травмы в эксперименте // Политравма. — 2011. — № 4. — С. 89-93.
4. Бочаров С.Н., Кулинский В.И., Виноградов В.Г. и др. Изменения активности метаболизма и гормонального профиля после множественной скелетной травмы в эксперименте // Сибирский медицинский журнал (Иркутск). — 2011. — № 2. — С. 90-93.
5. Капитонов В.М., Остапченко Д.А., Лутфарахманов И.И. Использование критериев RIFLE в оценке тяжести посттравматической почечной дисфункции // Анестезиология и реаниматология. — 2011. — № 5. — С. 51-54.
6. Лунева С.Н., Стогов М.В., Канашкова Ю.И., Колчерина В.В. Изменение функционального состояния почек после скелетной травмы // Известия Челябинского научного Центра. —
2006. — № 3. — С. 143-147.
Информация об авторах: Бочаров Сергей Николаевич — д.м.н., профессор, ведущий научный сотрудник, 664003 г. Иркутск, ул. Борцов Революции, 1, тел. (3952) 290368, e-mail: [email protected];
Лебедь Максим Леонидович — к.м.н., врач анестезиолог-реаниматолог; Кирпиченко Михаил Геннадьевич — врач анестезиолог-реаниматолог; Гуманенко Виталий Викторович — врач травматолог-ортопед.
© ПОНОМАРЕНКО Н.С., КУКЛИН И.А., ТИШКОВ Н.В., ЗИМИНА Л.А., СЕМЕНОВ А.В., КАРАСЕВ И.С., БУБНОВ А.С., ВЕРХОТУРОВ В.В. — 2013 УДК: 616-089.193.4-02
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОЧНОСТИ СУХОЖИЛИЯ ПОДОШВЕННОЙ МЫШЦЫ (ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ)
Николай Сергеевич Пономаренко1, Игорь Александрович Куклин1, Николай Валерьевич Тишков1,
Лилия Александровна Зимина2,3, Александр Васильевич Семенов2, Иван Сергеевич Карасев2,
Андрей Сергеевич Бубнов4, Василий Владимирович Верхотуров4 ('Научный центр реконструктивно-восстановительной хирургии СО РАМН, директор — д.м.н., проф., чл.-корр. РАМН Е.Г. Григорьев; 2Иркутское областное бюро судебно-медицинской экспертизы, начальник — к.м.н. А.П. Зайцев; 3Иркутский государственный медицинский университет, ректор — д.м.н., проф. И.В. Малов; 4Национальный исследовательский Иркутский государственный технический университет, ректор — д.т.н., проф. И.В. Головных)
