CC BY
52
Обзорная статья
Обзоры
© Коллектив авторов, 2018 УДК 616.34-002:616-089.168.1
Евсеев М.А.1, Фомин В.С.2, Никитин В.Е.1
ПАТОГЕНЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ РАЗВИТИЯ СИНДРОМА ЭНТЕРАЛЬНОЙ НЕДОСТАТОЧНОСТИ В ПОСЛЕОПЕРАЦИОННОМ ПЕРИОДЕ
1 ФГБУ «Клиническая больница № 1» (Волынская) Управления делами Президента РФ, ул. Староволынская, 10, Москва, 121352, Российская Федерация;
2 ФГБОУ ВО «Московский государственный медико-стоматологический университет им. А.И. Евдокимова» (ректор — член-корр. РАН О.О. Янушевич), ул. Делегатская, 20, стр. 1, Москва, 127473, Российская Федерация
В обзоре представлены данные о патофизиологических факторах и причинно-следственных связях между различными компонентами синдрома энтеральной недостаточности в послеоперационном периоде. Патогенез послеоперационной дисфункции пищеварительного тракта определяется совокупным и взаимным влиянием целого комплекса различных факторов. Синдром энтеральной недостаточности объединяет в себе несколько взаимосвязанных и протекающих последовательно или параллельно патологических процессов в пищеварительном тракте, а именно: нарушение моторики пищеварительной трубки, внутрипросветного и пристеночного пищеварения, абсорбции питательных веществ, а также возникновение феномена бактериальной транслокации. В статье рассмотрена роль энтеральной недостаточности в развитии системного воспалительного ответа и синдрома полиорганной недостаточности. Отмечено, что ключевым патогенетическим звеном в развитии синдрома энтеральной недостаточности следует считать парез кишечника, возникающий в раннем послеоперационном периоде у значительного числа пациентов. Отсутствие перистальтики приводит к утрате колонизационной резистентности кишечника, транслокации патогенной и условно-патогенной микрофлоры в несвойственные ей зоны обитания, бактеремии, развитию системного воспаления и абдоминального сепсиса. Показано влияние фармацевтического воздействия, метода анестезии, техники оперативного вмешательства на прогрессию пареза в раннем послеоперационном периоде и декомпенсацию синдрома энтеральной недостаточности. Дальнейшее изучение патогенетических аспектов синдрома энтераль-ной недостаточности в раннем послеоперационном периоде и разработка эффективных методов профилактики, коррекции и лечения имеют большое медицинское, социальное и экономическое значение. Ключевые слова: послеоперационный период; энтеральная недостаточность; пищеварительный тракт.
Для цитирования: Евсеев М.А., Фомин В.С., Никитин В.Е. Патогенетические аспекты развития синдрома энтеральной недостаточности в послеоперационном периоде. Анналы хирургии. 2018; 23 (1): 5—13. DOI: http://dx.doi.org/10.18821/1560-9502-2018-23-1-5-13
Для корреспонденции: Фомин Владимир Сергеевич, канд. мед. наук, доцент кафедры хирургических болезней и клинической ангиологии, E-mail: wlfomin83@gmail.com
Evseev M.A.1, Fomin V.S.2, Nikitin V.E.1
PATHOGENETIC ASPECTS OF ENTERIC INSUFFICIENCY IN THE POSTOPERATIVE PERIOD
1 Clinical Hospital No. 1, Administration of the President of the RF, Moscow, 121352, Russian Federation;
2 Yevdokimov Moscow State University of Medicine and Dentistry, Moscow, 127473, Russian Federation
The review presents data on pathophysiological factors and cause-effect relationships of various components of the enteric insufficiency syndrome in the postoperative period. The pathogenesis of the digestive tract postoperative dysfunction is specified by the combined and mutual effects of a whole complex of various factors. The enteric insufficiency syndrome comprises several interrelated and sequential or parallel pathological processes in the digestive tract, namely: the disorders of the digestive tube motility, intraluminal and parietal digestion, nutrients absorption, as well as the occurrence of the bacterial translocation phenomenon. The role of enteric insufficiency in the development of the systemic inflammatory response and polyorganic insufficiency syndrome is considered. It is shown that a key pathogenetic element in the development of enteric insufficiency syndrome is the intestinal paresis, which develops in the early postoperative period in a significant number of patients. The absence of peristalsis leads to the loss of intestinal colonization resistance, translocation of pathogenic and opportunistic microflora to uncharacteristic habitats, bacteremia, the development of systemic inflammation and abdominal sepsis. The influence of pharmaceutical impact, the method of anesthesia, the technique of operative intervention on the progression of paresis in the early postoperative period and the decompensation of the syndrome of enteric insufficiency are demonstrated. Further study of the enteric insufficiency syndrome pathogenetic aspects in the early postoperative period and the development of the effective prevention, correction and treatment methods have a great medical, social and economic importance. Keywords: postoperative period; enteric insufficiency; digestive tract. For citation: Evseev M.A., Fomin V.S., Nikitin V.E. Pathogenetic aspects of enteric insufficiency in the postoperative period. Annaly Khirurgii (Russian Journal of Surgery). 2018; 23 (1): 5-13 (in Russ.). DOI: http://dx.doi.org/10.18821/1560-9502-2018-23-1-5-13 For correspondence: Fomin Vladimir Sergeevich, Cand. Med. Sc., Associate Professor, E-mail: wlfomin83@gmail.com Information about authors:
Evseev M.A., http://orcid.org/0000-0003-3102-9626 Nikitin V.E., http://orcid.org/0000-0002-8640-3905 Acknowledgments. The study had no sponsorship. Conflict of interest. The authors declare no conflict of interest
Fomin V.S., http://orcid.org/0000-0002-1594-4704
Recieved October 13, 2017 Accepted October 16, 2017
Review
Одной из причин и принципиально важной составной частью дисметаболических изменений у пациентов после хирургических вмешательств является нарушение функций пищеварительного тракта, известное как синдром энтеральной недостаточности (ЭН), синдром кишечной недостаточности, послеоперационная мальдигестия. При этом под послеоперационной дисфункцией пищеварительного тракта с формальной точки зрения подразумевается невозможность энтерального питания с ограничением или полным исключением абсорбции адекватного количества питательных веществ, которая возникает в течение 72 ч с момента окончания операции и заключается в большом количестве нежелательных явлений — от тошноты и рвоты до стойкого пареза, выраженной нутритивной и полиорганной недостаточности. Принято считать, что послеоперационное нарушение функции пищеварительного тракта является закономерной реакцией на хирургическое вмешательство и в крайних негативных своих проявлениях существенно увеличивает летальность и стоимость лечения.
Нарушение перистальтики в ближайшем послеоперационном периоде является стандартной ситуацией для абдоминальной хирургии и возникает не менее чем у 90% оперированных больных [1]. Несмотря на это, ряд авторов сообщает о том, что на фоне мультимодального подхода к ведению больных в послеоперационном периоде собственно илеус возникает не более чем у 5% пациентов.
Дисфункция пищеварительного тракта является понятием более широким, чем послеоперационный парез, и подразумевает широкий диапазон изменений, зависящих от степени хирургической агрессии. Относительно небольшое число исследований включает пациентов с нарушениями функции пищеварительной трубки после экстраабдоминальных оперативных вмешательств. Тем не менее в ряде рандомизированных исследований было продемонстрировано, что экстраабдоминальные оперативные вмешательства сопровождаются нарушениями функции пищеварительного тракта с невозможностью полноценного энтераль-ного питания на протяжении 7 сут у 40—50% пациентов. Именно нарушение функции пищеварительного тракта является основным статистически значимым фактором развития послеоперационных осложнений, пролонгирования и значительного увеличения стоимости госпитализации. Стоимость лечения пациентов с подобными послеоперационными осложнениями может составлять до 50% от суммарных затрат на лечение [2].
Патогенез послеоперационной дисфункции пищеварительного тракта представляет собой совокупное и взаимное влияние целого комплекса различных факторов. Синдром ЭН объединяет в себе несколько взаимосвязанных и протекающих последовательно или параллельно патологических
процессов в пищеварительном тракте, а именно: нарушение моторики пищеварительной трубки, внутрипросветного и пристеночного пищеварения, абсорбции питательных веществ, возникновение феномена бактериальной транслокации [3].
Традиционно в качестве ведущей составляющей синдрома ЭН у оперированных пациентов рассматривается нарушение моторно-эвакуаторной функции пищеварительного тракта. Первым исследователем, показавшим еще в 1872 г. угнетающее влияние спинальных рефлексов на деятельность кишечника в эксперименте, был F. Goltz. В 1899 г. W.M. Bayliss и E.H. Starling обратили внимание на то, что абла-ция nn. splanchnici может повышать моторную активность кишечника, угнетенную после лапарото-мии. Авторы установили данную связь, используя так называемый энтерограф, позволивший им исследовать моторику интактной и поврежденной тонкой кишки в эксперименте [4, 5].
С точки зрения современной физиологии нормальная перистальтика является результатом комплекса взаимодействий нервных сплетений пищеварительной трубки, центральной нервной системы, гормональных влияний и локальных факторов, влияющих на гладкомышечную активность. Известно, что перистальтика желудка и тонкой кишки зависит от конкретной фазы пищеварения. По сравнению с периодом голодания перистальтика после приема пищи представляет собой набор низкочастотных, с вариабельной амплитудой, не-сгруппированных сокращений, количество, интенсивность и продолжительность которых зависят от физического состояния и химического состава пищи. Тем не менее и в межпищеварительный период (время голода) так называемый мигрирующий моторный комплекс (ММК), впервые описанный J.H. Szurszewski в 1969 г. [6], определяет возникновение периодических сокращений кишечной трубки и тем самым обеспечивает продвижение содержимого просвета кишечника в течение длительного времени после приема пищи.
Как известно, мышечная оболочка желудка и тонкой кишки представлена тесно ассоциированным клеточным массивом, предполагающим возможность реализации различных электрофизиологических отправлений. Различают три разновидности электропотенциала мышечной оболочки: потенциал покоя, медленноволновой потенциал и пиковый потенциал, вызывающий гладкомы-шечные сокращения. При этом пиковый потенциал может возникнуть только при фоновом наличии медленноволнового потенциала, обусловленного активностью кишечного пейсмейкера. Мнение об основополагающем и определяющем влиянии гас-троинтестинальных гормонов на моторную активность пищеварительной трубки в последние годы подверглось серьезному пересмотру. В настоящее время принято считать, что моторная активность
желудка и тонкой кишки определяется комплексом взаимодействий локальных электрофизиологических процессов, нисходящих нервных влияний и действия гастроинтестинальных гормонов [7].
Хирургические манипуляции на пищеварительной трубке, а также экстраабдоминальные оперативные вмешательства большого объема сопровождаются нарушением нормальной базальной электрической активности гладкомышечных клеток желудка и тонкой кишки с соответственным изменением. В частности, в желудке отмечается нерегулярность возникновения пиковой и медлен-новолновой активности. Единственным стимулом перистальтических сокращений кишечника в послеоперационном периоде у пациентов, не получающих энтерально пищевые субстанции, остается ММК. Поэтому голодание в послеоперационном периоде уже само по себе закономерно влечет минимальную перистальтическую активность кишечника.
Установлено, что многие фармакологические агенты, например средства для наркоза, могут оказывать весьма вариабельное воздействие на активность ММК. Так, галотан ингибирует активность ММК, в то время как энфлюран, напротив, возбуждает. Рассечение париетальной брюшины также снижает активность ММК, а длительное угнетение его активности наблюдается при любых механических воздействиях на кишечник в ходе операции. Вследствие операционной травмы также нарушаются и все три вида электрической активности толстой кишки. При этом восстановление продолжительной электрической активности, определяющей возникновение мышечных сокращений, занимает значительный период времени (около 72 ч после операции).
Моторика пищеварительной трубки во многом определяется балансом стимулирующих влияний парасимпатического отдела и тормозящих влияний симпатического отдела вегетативной нервной системы. Влияние симпатической нервной системы (эфферентная составляющая многих патологических рефлексов) является определяющим в ин-гибировании моторной активности кишечника. Механизм симпатического ингибирования заключается в препятствовании освобождению ацетил-холина в синапсах и проведению стимулирующего моторную активность нервного импульса волокнами парасимпатического мезентериального сплетения. Подтверждением этого является возможность нивелирования послеоперационного пареза кишечника и угнетения моторики желудка медикаментозной симпатэктомией с помощью 6-гидроксидо-памина. Доказательством влияния симпатической нервной системы на развитие послеоперационного пареза может служить и экспериментально выявленный факт быстрого выхода из кишечного депо катехоламинов в ответ на операционную травму.
Обзорная статья
Тем не менее клинические наблюдения показывают, что блокады симпатических нервных сплетений не всегда успешны в разрешении послеоперационного пареза. Вместе с тем очевидно то, что в развитии пареза в послеоперационном периоде играют роль и другие патогенетические механизмы. К настоящему времени доказано влияние на возникновение послеоперационного пареза следующих факторов: активация калликреин-кинино-вой системы с избыточным поступлением в кровоток гистамина, брадикинина, протеолитических ферментов; снижение биологической активности клеток APUD-системы (продуцентов серотони-на — субстанции Р и мотилина), участвующих в работе мигрирующего миоэлектрического комплекса кишки и определяющих локальную гемоперфузию кишечной стенки; дисрегуляторное поступление секретина, холецистокинина и энтероглюкагона. Механизмы влияния тех или иных факторов достаточно хорошо изучены и подтверждены экспериментально. Вазоактивный интестинальный пептид (VIP) потенцирует влияние холинергических нейронов в желудке, что проявляется снижением активности мышечного слоя антрального отдела и пилоруса. Субстанция Р, являющаяся нейро-трансмиттером и участвующая в эфферентной ноцицептивной передаче, напротив, оказывает стимулирующее влияние на перистальтику в послеоперационном периоде. Серотонин также усиливает двигательную активность гладкой мускулатуры благодаря усилению секреции субстанции Р в окончаниях сенсорных нейронов и путем воздействия на ионотропные и метаботропные рецепторы. В настоящее время известно, что серотонин играет важную роль в регуляции функций желудочно-кишечного тракта. Основная часть серото-нина содержится в энтерохроматофинных клетках кишечного эпителия, в пределах которого серото-нин синтезируется из L-триптофана и хранится в секреторных гранулах. Серотонин действует как медиатор межнейрональных связей в мышечной оболочке тонкой кишки. Перистальтика различных отделов кишечника координируется нейронами тонкокишечной нервной системы, которые после активации серотониновых механизмов продуцируют другие медиаторы. Помимо этого серотонин, находящийся в энтерохроматофинных клетках, регулирует рост соседних эпителиоцитов и может замедлять кишечное поглощение сахара [8, 9].
В начале XXI века А.П. Симоненков и др. [9] представили патогенетическую концепцию серото-ниновой недостаточности как ключевого фактора развития синдрома ЭН, в том числе и в послеоперационном периоде. Согласно данной концепции, дисфункция гладкой мускулатуры, возникшая в результате нарушения взаимодействия серотонина с его рецепторами, ведет к нарушению эндогенной вазомоторики и микроциркуляции, возникновению
Review
локальной и региональной гипоксии, повреждению и некрозу тканей. На основании экспериментальных и клинических исследований установлено, что при патологических состояниях в организме увеличивается количество лигандов серотониновых рецепторов. В дальнейшем миоциты оказываются неспособными к восприятию нервных импульсов ввиду выраженных метаболических сдвигов и внутриклеточных электролитных нарушений. Все это вызывает растяжение кишечных петель и повышение внутриполостного давления, приводя к повреждению всей пищеварительной системы и системы гомеостаза.
Оксид азота (NO) в настоящее время рассматривается как наиболее значимый нехолинерги-ческий и неадренергический ингибитор мышечной активности пищеварительной трубки. Считается, что свое ингибирующее действие NO оказывает внутри кишечных нейронов вследствие активизации NO-синтетазы. В экспериментах показано, что антагонист вазоактивного интес-тинального пептида, субстанция Р, и ингибиторы NO-синтетазы достоверно усиливают кишечную перистальтику.
Эндогенные опиоиды, в большом количестве высвобождаемые в ответ на операционную травму, также рассматриваются как фактор возникновения послеоперационного пареза. Их тормозящий эффект на моторную активность желудка и кишечника реализуется посредством активации ^-опиоид-ных рецепторов. Так, энкефалин вызывает угнетение желудочной и кишечной перистальтики и считается одним из факторов развития послеоперационного пареза [10].
Кортикотропин-рилизинг фактор (КРФ), являясь одним из ключевых медиаторов любой стрессовой реакции организма, совместно с КРФ-свя-занным пептидом индуцирует задержку эвакуации из желудка и ингибирует кишечную перистальтику, создавая картину, аналогичную послеоперационному парезу. В эксперименте было показано, что введение антагонистов КРФ-рецепторов перед оперативным вмешательством исключает возникновение пареза даже в случае механического воздействия на кишечник как минимум в течение 3 ч после операции. Отмечено повышение плазменного уровня КРФ в ответ на операционную травму, однако место синтеза данного медиатора до настоящего времени не установлено.
В 2001 г. N.T. Schwarz et al. [11] экспериментально установили факт увеличения экспрессии цик-лооксигеназы 2-го типа (ЦОГ-2) в тканевых макрофагах и нейронах кишечной стенки после механических манипуляций на кишечной трубке, что сопровождается ростом концентрации проста-гландинов в перитонеальной жидкости и плазме. При этом повышение концентрации простаглан-динов коррелирует со степенью снижения мотор-
ной активности кишечника, а ингибиторы ЦОГ-2 восстанавливают моторику кишечной трубки.
Как указывалось выше, целый ряд средств анестезиологического пособия имеют выраженное влияние на послеоперационные изменения моторики пищеварительного тракта. Известно, что средства для наркоза оказывают наибольшее инги-бирующее действие на моторику толстой кишки, что связано с особенностями ее автономной иннервации, а именно с отсутствием плотных интра-целлюлярных контактов в гладкомышечном слое. Задержка эвакуации из желудка наиболее часто наблюдается при длительном воздействии таких препаратов, как атропин, галотан, энфлюран.
Эпидуральная анестезия способна блокировать афферентные и эфферентные рефлексы, ингиби-рующие перистальтику, увеличивать спланхничес-кий кровоток и оказывать противовоспалительное действие [8, 12]. Помимо этого еще одним положительным фактором проведения эпидуральной анестезии является способность к блокаде афферентных стимулов, служащих триггерами для развития эндокринной и метаболической реакции на стресс, что опосредованно снижает интенсивность послеоперационного катаболизма. Многочисленными исследованиями показано, что эпидуральная анестезия бупивакаином (за исключением нижнегрудного и поясничного уровней) достоверно уменьшает выраженность послеоперационного пареза пищеварительного тракта по сравнению с системным или эпидуральным введением опиоидов. Сами по себе опиоиды оказывают выраженный ингибирую-щий эффект на моторную активность желудка, вызывая при этом гипертонус его антрального отдела и проксимальной части двенадцатиперстной кишки. Влияние опиоидов на тонкую кишку более сложно. Морфин имеет двухфазное действие: 1) инициальная стимуляция моторики кишечника при активации третьей фазы мигрирующего моторного комплекса, 2) возникновение атонии мышечного слоя кишечной трубки. Морфин повышает тонус и амплитуду непропульсивных сокращений и снижает выраженность пропульсивных волн в толстой кишке, что в целом сопровождается спадом ее моторной активности. Вместе с тем использование антагониста опиоидных рецепторов на-локсона оказывается неэффективным в лечении послеоперационного пареза. С другой стороны, новые антагонисты опиоидных рецепторов, не оказывающие центрального действия (метил-налтрексон), в клинических исследованиях зарекомендовали себя как средства, способствующие разрешению пареза на фоне системной анальгезии морфином. Новые агонисты опиоидных рецепторов к (ЛБЬ-8-2698), обладая анальгетическими свойствами опиоидов, при этом не влияют на перистальтику кишечника и даже способствуют раннему разрешению послеоперационного пареза.
Согласно патогенетической концепции, изложенной И.П. Колесником [13], непосредственно после возникновения пареза пищеварительной трубки, несмотря на глубокое угнетение ее моторной функции, вследствие сохранности гемоцирку-ляции в кишечной стенке скопления газов и жидкости в просвете кишки не происходит. При этом процессы всасывания, морфологическая структура эпителиоцитов слизистой оболочки тонкой кишки и микроциркуляции в кишечной стенке не нарушены. При сохранении пареза нарушение абсорбции начинается с угнетения всасывания сначала газов, а затем воды, электролитов и мономеров основных питательных веществ. Происходит растяжение кишечных петель и скопление в просвете кишки больших объемов газа и жидкости. Морфологические исследования выявляют выраженные изменения со стороны эпителия ворсинок и сосудов микроциркуляции, что проявляется нарушением оттока из ворсин по венам и лимфатическим сосудам и при сохранности артериального притока ведет к увеличению фильтрационной секреции в просвет кишечной трубки и нарушению всасывания. Данный процесс принято обозначать термином «внутрипросветная секвестрация жидкости». В дальнейшем прогрессирование нарушения моторной и эвакуаторной функций приводит к нарушению всасывания газов и дальнейшему повышению внутрикишечного давления. Когда величина последнего достигает уровня диастолического давления, прекращается всасывание жидкости, что в свою очередь обусловливает дальнейшее растяжение кишечных петель и нарушение артериальной перфузии кишечной стенки.
Возникновение ишемии пищеварительной трубки в послеоперационном периоде является закономерным следствием системной дисциркуля-ции и играет решающую роль в развитии синдрома ЭН. К основным причинам ишемизации стенки кишечника вообще и в послеоперационном периоде в частности относят системное токсическое влияние медиаторов воспаления, нарушение микроциркуляции и периферического шунтирования крови, системные нарушения кровоснабжения кишечника, анатомические особенности кровоснабжения слизистой кишечника (феномен шпилько-образной петли и сепарации плазмы), открытие артериоло-венулярных шунтов и выключение из кровообращения части микрососудистой сети, пе-ривазальные изменения в виде отека тканей, лейкоцитарной инфильтрации и микрогеморрагий.
Очевидно, что перфузия кишечной стенки ухудшается по мере повышения внутриполостного кишечного давления. Показано, что критическое давление в просвете кишки составляет 30 мм рт. ст. При повышении давления до 40—60 мм рт. ст. почти вся кровь шунтируется в венозное русло [14]. При этом нарушения регионарного кровообраще-
Обзорная статья
ния и микроциркуляции ведут к недостаточной доставке кислорода и энергетических субстратов к тканям стенки кишки, в результате чего развиваются вторичная тканевая гипоксия и глубокие нарушения метаболических процессов. Ишемия приводит к анаэробному метаболизму, ацидозу, исчерпанию энергетических запасов клетки и необратимым ее изменениям. Нарушение процесса окислительного фосфорилирования, который происходит в митохондриях, может приводить к переходу клетки на анаэробный метаболизм даже в присутствии кислорода. На сегодняшний день общепризнанной является точка зрения, согласно которой максимальное повреждающее действие на ткани оказывает не столько ишемия, сколько феномен реперфузии. В условиях восстановленного кровотока в присутствии кислорода фермент ксан-тиноксидаза преобразует гипоксантин в ураты и кислородные радикалы (О2-, ОН+), запускающие процесс перекисного окисления тканей. Происходит активация перекисного окисления липидов, приводящая в первую очередь к повреждению клеточных мембран, состоящих из фосфолипидов. Перекисное окисление белков вызывает инактивацию ферментов, углеводов — деполимеризацию полисахаридов, составляющих основу межклеточного вещества. При реперфузии повреждающим механизмом является перемещение ионов кальция внутрь клетки. Развивается вазоспазм, активируется метаболизм арахидоновой кислоты, что приводит к усилению расстройств микроциркуляции и нарушению проницаемости мембран. Возросшая в условиях ишемии осмолярность тканей (на 40—50 мОсм/л) после восстановления кровотока способствует привлечению воды в чрезмерно большем количестве, что вызывает развитие отека тканей. Морфологическими проявлениями нарушения гемоперфузии кишечной стенки является разрушение микроворсинок щеточной каймы, гликокаликса и самой цитоплазматической мембраны с выходом в просвет кишки цитоплазматиче-ских органелл и включений, а также к расширению межклеточных контактов и разрыхлению самой плазмолеммы. При длительной гипоксии кишечной стенки выявляются некроз и слущивание эн-тероцитов в просвет кишки, глубокие дистрофические изменения структуры миоцитов и клеток серозной оболочки. При этом возникает утрата эпителиальной целостности слизистой оболочки с формированием эрозий и язв.
Следствием гипоксии кишечной стенки и дистрофических изменений в ее мышечном слое является нарушение проводимости в интрамуральных нервных сплетениях и резкое снижение сократительной способности гладкомышечных клеток. Данная ситуация в еще большей степени усугубляет парез пищеварительной трубки и тем самым усиливает нарушение ее гемоперфузии, замыкая circulus vitiosus.
Review
Нарушение пассажа кишечного содержимого практически сразу же влечет за собой нарушение микробного пейзажа кишечника. При этом имеет место восходящая миграция толстокишечной микрофлоры и чрезмерное (от 104 до 1012 КОЕ/мл) бактериальное обсеменение тонкой кишки, обозначаемые в литературе как синдром избыточной бактериальной колонизации. Гиперпролиферация условно-патогенных бактерий сопровождается усилением бродильных процессов и повышением газообразования, что определяет дальнейший рост внутрипросветного давления с растяжением кишечной стенки. Дополнительное повреждающее действие на кишечную стенку оказывают и образующиеся в процессе микробного метаболизма аммиак и сероводород. Вследствие гипоксии и нарушения кровообращения подавляется биосинтез муцина и эпителий слизистой повреждается ферментами. Прогрессирующие деструктивные процессы слизистой оболочки, а именно разрушение слоя слизи и гликокаликса, щеточной каймы и самих энтероцитов, деструкция базальной мембраны и собственной пластинки слизистой, приводят к утрате кишечной трубкой барьерной функции и возникновению феномена бактериальной транслокации. Лимфоидная ткань пищеварительной трубки в норме предотвращает внедрение инфекционных агентов во внутреннюю среду организма. В экспериментах установлено, что при стимуляции моторики усиливается синтез IL-4 и IL-10 собственной оболочкой тонкого кишечника, что увеличивает продукцию IgA на поверхности слизистой и ингибирует внутриклеточную молекулу адгезии 1 (ICAM-1) сосудистого эндотелия, а также последующие нейтрофил-ассоциированное воспаление и повреждение. При возникновении пареза кишечной трубки утрачивается антагонистическая активность эпителия по отношению к патогенным микроорганизмам. Происходит их адгезия к кишечному эпителию с последующим внедрением в энтероциты, под базальную мембрану и собственную пластинку. При этом экзо- и эндотоксины микробных клеток, сами бактерии и токсичные продукты их метаболизма проникают в лимфатическое русло и кровоток, определяя резкое усугубление системной воспалительной реакции. Нарушение барьерной функции кишечника принято рассматривать как принципиально важное звено в патогенезе синдромов системного воспалительного ответа и полиорганной недостаточности, индуцированных воспалительными цитокинами. В настоящее время именно бактериальной транслокации отводится ведущая роль в насыщении организма эндотоксином (с включением липополи-сахаридного комплекса), являющимся основным индуктором развития синдрома системного воспалительного ответа, абдоминального сепсиса и синдрома полиорганной недостаточности (СПОН).
В результате сочетанного действия вышеуказанных факторов развивается имеющее принципиальное значение в нарушении системного метаболизма нарушение полостного и пристеночного пищеварения. Динамическое исследование амило-литической активности слизистой оболочки всех отделов тонкой кишки в ранние сроки после операций большого объема позволило выявить функциональные нарушения процессов полостного, пристеночного и внутриклеточного пищеварения и структурные изменения в стенке органа, обусловленные тяжелыми послеоперационными расстройствами микроциркуляции. При этом первоначально отмечается повышение ферментативной активности слизистой, что многие авторы склонны расценивать как компенсаторно-приспособительный механизм, обеспечивающий усиление переваривания поступающих нутриентов и всасывания мономеров в критических состояниях. А.М. Уголев [15] в эксперименте доказал, что имеет место отрицательная корреляция между повышением активности полостной фракции фермента и одновременным снижением активности фракций фермента щеточной каймы слизистой оболочки тонкой кишки, и наоборот. У больных после резекции желудка увеличивается содержание энтеро-киназы и щелочной фосфатазы в кишечном содержимом, а после гастрэктомии активность этих ферментов в тощей кишке в 6—8 раз превышает показатели у здоровых людей. Такие компенсаторные возможности ферментовыделительной функции тонкой кишки зависят от состояния питания организма. Согласно данным, полученным Л.О. Барской и др. [16], уже через 6 ч после вмешательства большого объема выявляется значительное повышение активности полостной фракции амилазы во всех отделах тонкой кишки на фоне явного снижения активности десорбируемых фракций щеточной каймы дистальных отделов органа. Однако к 12-му часу послеоперационного периода в двенадцатиперстной кишке на фоне повышенной активности полостной амилазы наблюдается значительное увеличение внутриклеточной фракции фермента, что свидетельствует о том, что нарушается прочность связей фермента с мембраной энтероцитов и он поступает в полость кишки, суммируя эффект нарастания активности поджелудочной фракции амилазы. Кроме того, нарушаются процессы адсорбции в щеточной кайме, обусловленные ее гипоксическим, ишемическим и репер-фузионным повреждением. Однако уже спустя 1 сут после операции на фоне высокой активности полостной амилазы возрастает активность всех фракций фермента тонкой и подвздошной кишок, а морфологические проявления нарушений микроциркуляции носят неравномерный характер и приходятся на зоны максимального скопления сосудов. Они выражаются деструктивными изме-
нениями слизистой оболочки в местах максимальной плотности микрососудов и нарастанием отека периваскулярных образований собственной пластинки и подслизистого слоя тонкой кишки. В последующие сутки послеоперационного периода на фоне достаточно высокой активности панкреатической фракции амилазы прогрессирует повышение активности всех фракций щеточной каймы тонкой кишки, что свидетельствует о снижении адсорбционной способности и угнетении процессов пристеночного пищеварения. Данные функциональные изменения имеют структурную основу: в эти сроки наблюдаются деструктивные изменения всех отделов тонкой кишки, а именно поверхностные эрозии слизистой оболочки с отсутствием в них ворсин. К 7-м суткам отчетливо выражены процессы репаративной регенерации кишечных ворсин. Однако данный эпителий морфологически незрел, а значит, он неспособен выполнять свою специфическую пищеварительную функцию в условиях послеоперационного периода. Ряд авторов считает, что благодаря компенсаторным процессам максимальный уровень снижения амилолитичес-кой активности в первые дни после вмешательств на проксимальном отделе пищеварительной трубки не превышает 50% [14]. В течение 10 сут после операции полного восстановления функций энте-роцитов проксимального отдела тощей кишки не происходит, однако уровень амилолитической активности позволяет проводить энтеральное зондо-вое питание не только моно- и олигосахаридами, но и полисахаридами.
В раннем послеоперационном периоде происходят выраженные изменения условий функционирования гидролитического механизма тонкой кишки во всех его основных звеньях: синтез кишечных ферментов, транслокация, встраивание в апикальную мембрану энтероцитов, а также адсорбция ферментов (преимущественно панкреатических) из полости кишечной трубки. Недостаточное образование ферментов, расщепляющих белки, транспортных переносчиков конечных продуктов пищеварения через кишечную стенку приводит к дефициту аминокислот и белковому голоданию организма. Дефекты процесса гидролиза, расстройство всасывания и утилизации углеводов обусловливают дефицит моно- и дисахаридов. Нарушение процессов расщепления и всасывания липидов усиливает стеаторею. Патология слизистой оболочки наряду с дисбактериозом кишечника, пониженной секрецией панкреатической липазы и нарушением эмульгирования жиров желчными кислотами ведут к недостаточному всасыванию жиров.
Большинство современных исследователей, рассматривая проблему послеоперационной маль-дигестии, акцентируют внимание на высокой чувствительности самой тонкой кишки к белково-энергетической недостаточности питания, связан-
Обзорная статья
ной с ежедневными специфическими потерями питательных веществ из-за необходимости перманентного обновления кишечного эпителия (период полного обновления составляет в среднем 2—3 сут) [17]. Известно, что тонкая кишка получает питание не только из системы кровообращения, но и непосредственно из собственного просвета не менее чем на 50%, а толстая — не менее чем на 70%. При отсутствии поступления и расщепления пищевых субстанций в просвете кишечной трубки формируется еще один порочный круг. Патологический процесс в тонкой кишке при недостаточном поступлении нутриентов в энтероциты характеризуется истончением слизистой оболочки, потерей дисахаридаз щеточной каймы, нарушением всасывания моно- и дисахаридов, уменьшением переваривания и всасывания белков, увеличением времени транспорта содержимого по кишке, заселением верхних отделов тонкой кишки бактериями, что приводит к еще более выраженным трофическим нарушениям в самой слизистой. Клинические наблюдения свидетельствуют о том, что при длительном парентеральном питании возникает выраженная атрофия секреторных желез слизистой, появляется прогрессирующая ферментная недостаточность, нарушается экскреция желчи.
В настоящее время не подвергается сомнению тезис о том, что кишечник играет центральную роль в патогенезе развития СПОН при критических состояниях. Впервые в 1986 г. СЛ. Сатсо й а1. выдвинули гипотезу о развития СПОН в результате изменения проницаемости слизистой кишечника, что приводило к транслокации бактерий и токсинов в систему циркуляции [18]. Высокое содержание бактерий в просвете кишечника, предрасположенность слизистой к ишемии, гипоксии и атрофии — все это служит основой гипотезы о бактериальной транслокации при критических состояниях [19].
Было доказано, что гипоксическое повреждение слизистой желудочно-кишечного тракта приводит к перемещению эндотоксинов и бактерий в мезен-териальные лимфатические узлы, а затем в кровеносные сосуды. Транслокация эндотоксина может грубо нарушать физиологические процессы, что обусловливает развитие септического состояния. В наиболее тяжелой форме это проявляется в виде синдрома СПОН. В дополнение к бактериям и эндотоксинам повреждение кишечника может привести к активации нейтрофилов и выбросу мощных медиаторов системного воспаления цитокинов, эй-козаноидов и т. д. Это обстоятельство усугубляет расстройства органной перфузии и дисфункцию [17].
Параллельно в патогенез синдрома ЭН включается угнетение резорбции жидкости из просвета кишки, полностью прекращающаяся при повышении внутрикишечного давления примерно до уровня диастолического давления крови. В просвет кишки поступают значительные объемы жидкости. Поми-
Review
мо транссудации большую роль играет усиленная, так называемая паралитическая, секреция кишечных желез. В гастродуоденальной зоне она возрастает до 120 мл/ч (норма 30—35 мл/ч), в тонкой кишке — до 65 мл/ч (норма 1,5 мл/ч). Вместе с жидкостью в просвет кишки поступает значительное количество калия и альбуминов из-за относительно небольшого размера их молекул. Принято считать, что снижение абсорбционной способности кишечной трубки связано с цитоплазматической перегрузкой кальцием и истощением запасов АТФ в эпителиоцитах, со сниженной активностью ферментов щеточной каймы, уменьшением всасывательной поверхности эпителия, а также гипоальбу-минемией. Введение в просвет кишки легкоусвояемых питательных веществ (олиго- и мономеров) сохраняет запасы АТФ в энтероцитах, защищает от повреждения слизистую и улучшает ее абсорбирующую способность. С другой стороны, вследствие повреждения структуры слизистой оболочки тонкой кишки изменяется ее пассивная проницаемость, благодаря чему крупные макромолекулы могут проникать в субэпителиальные ткани, повышается вероятность функционального повреждения межклеточных связей. Во многом нарушение пищеварения при синдроме ЭН связано с избыточной бактериальной колонизацией тонкой кишки. Посредством гидролитических ферментов кишечных бактерий происходит замена собственного пищеварения симбионтным и начинается интенсивное образование биологически активных сред-немолекулярных пептидов, поступающих через нарушенный кишечный барьер в кровь и лимфу, оказывая системное провоспалительное, а также локальное воздействие, провоцируя вазодилата-цию и повышая проницаемость капиллярной стенки [17]. Таким образом, избыточная бактериальная колонизация значительно усугубляет и без того имеющиеся нарушения полостного пищеварения, переваривания в слоях слизи, мембранного пищеварения и всасывания, которые в свою очередь способствуют прогрессированию гиперпролиферации бактериальной флоры. Наиболее частым проявлением избыточной бактериальной колонизации тонкой кишки является мальабсорбция жиров, которая клинически проявляется стеатореей, а нарушение метаболизма жирных кислот определяет угнетение всасывания жирорастворимых витаминов A, D, Е, К.
Очевидно, что наибольшая степень выраженности нарушения пищеварения отмечается у пациентов после операций на структурах пищеварительного тракта. После обширной резекции тонкой кишки возникает значительный дефицит всасывающей поверхности, снижается стимуляция функций поджелудочной железы секретином и холеци-стокинином, синтез которых в оставшейся после резекции кишке сокращается. При резекции дис-
тальных отделов подвздошной кишки с удалением или выключением илеоцекальной области бактериальная флора из толстой кишки легко проникает в тонкую, в результате чего может развиться синдром избыточной бактериальной колонизации тонкой кишки со свойственным ему синдромом мальабсорбции и мальдигестии. Развитию ЭН после резекции тонкой кишки способствует ускорение транзита химуса по укороченной кишке, как было сказано выше, наиболее выраженное после резекции подвздошной кишки.
Считается, что абсолютной зависимости между тяжестью синдрома мальабсорбции и объемом резекции тонкой кишки нет, если удаляется менее половины ее длины [14, 19]. Состояние пищеварения после операции зависит от многих факторов. Основными из них являются: протяженность и локализация резекции, сохранение илеоцекального отдела кишечника, вариант межкишечного анастомоза (тонко-тонкокишечный или тонко-толстокишечный), морфологическое и функциональное состояние слизистой оболочки тонкой кишки до операции, состояние желудка, печени и поджелудочной железы. Резекция 40% тонкой кишки хорошо переносится больными при условии сохранения двенадцатиперстной кишки, дистальной половины подвздошной и илеоцекального сфинктера. Резекция дистальных отделов подвздошной кишки с илеоцекальной областью может вызвать выраженную диарею и мальабсорбцию, если удалено даже менее 25% тонкой кишки. Резекция более 50% тонкой кишки приводит к выраженной ЭН, а 70% — к катастрофическим последствиям.
Безусловно, на функционирование пищеварительного тракта влияют резекция его анатомических образований и те или иные варианты реконструкции пищеварительной трубки. Так, анализ изменения функционирования пищеварительного тракта после гастропанкреатодуоденальной резекции доказывает, что дуоденэктомия не только разрушает согласованную работу мигрирующего моторного комплекса желудка и кишечника, но и нарушает взаимосвязь пищеварительной моторики и панкреатической секреции, циклические колебания уровня гастроинтестинальных гормонов в плазме крови в межпищеварительном периоде [17]. С другой стороны, А.А. Курыгин и др. [19] на основании анализа функциональных результатов операций на гастродуоденальной зоне пришли к выводу о том, что действительно как в ранние, так и в отдаленные сроки после резекции желудка всегда имеются те или иные функциональные расстройства тонкой кишки. Эти изменения у разных больных могут касаться различных функций (в первую очередь тех, нарушения которых уже имелись до операции), могут быть выражены в различной степени (нередко на субклиническом уровне), но в большинстве случаев не вызывают значительных дис-
пепсических расстройств благодаря компенсаторным механизмам органов пищеварительной системы.
Таким образом, послеоперационные нарушения функции пищеварительного тракта, являясь закономерным следствием системного нейрогумо-рального ответа на операционную травму, определяют, с одной стороны, возникновение дефицита экзогенных питательных субстанций, усугубляющего процессы послеоперационного катаболизма, а с другой — возникновение бактериальной транслокации с дополнительной продукцией цитокинов и эйкозаноидов, что в свою очередь способствует прогрессированию системной воспалительной реакции у оперированных пациентов. В этой связи очевидно, что патогенетическая коррекция ЭН является основополагающим инструментом контроля течения послеоперационного периода, прогнозирования и профилактики системных послеоперационных осложнений.
Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки.
Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Литература
1. Artinyan A., Nunoo-Mensah J.W., Balasubramaniam S., Gauder-man J., Essani R., Gonzalez-Ruiz C. et al. Prolonged postoperative ileus-definition, risk factors, and predictors after surgery. World J. Surg. 2008; 32 (7): 1495-500. DOI: 10.1007/s00268-008-9491-2
2. Kalff J.C., Schraut W.H., Simmons R.L., Bauer A.J. Surgical manipulation of the gut elicits an intestinal muscularis inflammatory response resulting in postsurgical ileus. Ann. Surg. 1998; 228 (5): 652-63.
3. Sukhotnik I., Bejar J., Srugo I., Krausz M.M., Bernshteyn A., Hirsh M., Mogilner J.G. Adverse effects of increased intra-abdominal pressure on small bowel structure and bacterial translocation in the rat. J. Laparoendosc. Adv. Surg. Tech. A. 2006; 16 (4): 404-10. DOI: 10.1089/lap.2006.16.404
4. Bayliss W.M., Starling E.H. The movements and innervations of the small intestine. J. Physiol. 1899; 24 (2): 99-143.
5. Story S.K., Chamberlain R.S. A comprehensive review of evidence-based strategies to prevent and treat postoperative ileus. Dig. Surg. 2009; 26 (4): 265-75. DOI: 10.1159/000227765
6. Szurszewski J.H. A migrating electric complex of canine small intestine. Am. J. Physiol. 1969; 217 (6): 1757-63. DOI: 10.1152/ajplegacy. 1969.217.6.1757
7. Luckey A., Livingston E., Taché Y. Mechanisms and treatment of postoperative ileus. Arch. Surg. 2003; 138 (2): 206-14.
8. De Winter B.Y., Robberecht P., Boeckxstaens G.E., De Man J.G., Moreels T.G., Herman A.G., Pelckmans P.A. Role of VIP1/PACAP receptors in postoperative ileus in rats. Br. J. Pharmacol. 1998; 124 (6): 1181-6. DOI: 10.1038/sj.bjp.0701954
9. Симоненков А.П., Федоров В.Д., Клюжев В.М., Ардашев В.Н. Применение серотонина адипината для восстановления нарушенной функции гладкой мускулатуры у хирургических и терапевтических больных. Вестник интенсивной терапии. 2005; 1: 53-7.
10. Marret E., Remy C., Bonnet F. Meta-analysis of epidural analgesia versus parenteral opioid analgesia after colorectal surgery. Br. J. Surg. 2007; 94 (6): 665-73. DOI: 10.1002/bjs.5825
11. Schwarz N.T., Kalff J.C., Türler A., Engel B.M., Watkins S.C., Billiar T.R., Bauer A.J. Prostanoid production via COX-2 as a causative mechanism of rodent postoperative ileus. Gastroenterology. 2001; 121 (6): 1354-71.
12. Fotiadis R.J., Badvie S., Weston M.D., Allen-Mersh T.G. Epidural analgesia in gastrointestinal surgery. Br. J. Surg. 2004; 91 (7): 828-41. DOI: 10.1002/bjs.4607
13. Колесник И.П. Патоморфогенез синдрома кишечной недостаточности при остром панкреатите. Укратський журнал хiрургií. 2012; 1: 121-5.
Обзорная статья
14. Багненко С.Ф., Курыгин АА., Синенченко Г.И., Курыгин Ал.А. Хирургические проблемы неотложной гастроэнтерологии. М.: ГИС; 2009.
15. Уголев A.M. О существовании пристеночного (контактного) пищеварения. Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 1960; 49 (1): 12-7.
16. Барская Л.О., Храмых Т.П., Заводиленко К.В., Полуэктов В.В., Михеенко И.Л. Дисфункция слизистой оболочки тонкой кишки после расширенной гемигепатэктомии. Омский научный вестник. 2013; 1 (118): 48-50.
17. Бояринцев В.В., Евсеев М.А. Метаболизм и нутритивная поддержка хирургического пациента. СПб.: Онли-Пресс; 2017.
18. Carrico C.J., Meakins J.L., Marshall J.C., Fry D., Maier R.V. Multiple-organ-failure syndrome. Arch. Surg. 1986; 121 (2): 196-208.
19. Курыгин А.А., Лебедев Н.Н., Багненко С.Ф., Курыгин Ал.А. Послеоперационные желудочно-кишечные язвы. СПб.: Политехника; 2004.
References
1. Artinyan A., Nunoo-Mensah J.W., Balasubramaniam S., Gauder-man J., Essani R., Gonzalez-Ruiz C. et al. Prolonged postoperative ileus-definition, risk factors, and predictors after surgery. World J. Surg. 2008; 32 (7): 1495-500. DOI: 10.1007/s00268-008-9491-2
2. Kalff J.C., Schraut W.H., Simmons R.L., Bauer A.J. Surgical manipulation of the gut elicits an intestinal muscularis inflammatory response resulting in postsurgical ileus. Ann. Surg. 1998; 228 (5): 652-63.
3. Sukhotnik I., Bejar J., Srugo I., Krausz M.M., Bernshteyn A., Hirsh M., Mogilner J.G. Adverse effects of increased intra-abdomi-nal pressure on small bowel structure and bacterial translocation in the rat. J. Laparoendosc. Adv. Surg. Tech. A. 2006; 16 (4): 404-10. DOI: 10.1089/lap.2006.16.404
4. Bayliss W.M., Starling E.H. The movements and innervations of the small intestine. J. Physiol. 1899; 24 (2): 99-143.
5. Story S.K., Chamberlain R.S. A comprehensive review of evidence-based strategies to prevent and treat postoperative ileus. Dig. Surg. 2009; 26 (4): 265-75. DOI: 10.1159/000227765
6. Szurszewski J.H. A migrating electric complex of canine small intestine. Am. J. Physiol. 1969; 217 (6): 1757-63. DOI: 10.1152/ajplegacy. 1969.217.6.1757
7. Luckey A., Livingston E., Taché Y. Mechanisms and treatment of postoperative ileus. Arch. Surg. 2003; 138 (2): 206-14.
8. De Winter B.Y., Robberecht P., Boeckxstaens G.E., De Man J.G., Moreels T.G., Herman A.G., Pelckmans P.A. Role of VIP1/PACAP receptors in postoperative ileus in rats. Br. J. Pharmacol. 1998; 124 (6): 1181-6. DOI: 10.1038/sj.bjp.0701954
9. Simonenkov A.P., Fedorov V.D., Klyuzhev V.M., Ardashev V.N. The use of serotonin adipate for the restoration of impaired function of smooth muscles in surgical and therapeutic patients. Vestnik Intensivnoy Terapii(The Bulletin of Intensive Therapy). 2005; 1: 53-7 (in Russ.).
10. Marret E., Remy C., Bonnet F. Meta-analysis of epidural analgesia versus parenteral opioid analgesia after colorectal surgery. Br. J. Surg. 2007; 94 (6): 665-73. DOI: 10.1002/bjs.5825
11. Schwarz N.T., Kalff J.C., Türler A., Engel B.M., Watkins S.C., Billiar T.R., Bauer A.J. Prostanoid production via COX-2 as a causative mechanism of rodent postoperative ileus. Gastroenterology. 2001; 121 (6): 1354-71.
12. Fotiadis R.J., Badvie S., Weston M.D., Allen-Mersh T.G. Epidural analgesia in gastrointestinal surgery. Br. J. Surg. 2004; 91 (7): 828-41. DOI: 10.1002/bjs.4607
13. Kolesnik I.P. Pathomorphogenesis of intestinal failure syndrome in acute pancreatitis. Ukrai'nskyj Zhurnal Hirurgii' (Ukrainian Journal of Surgery). 2012; 1: 121-5 (in Russ.).
14. Bagnenko S.F., Kurygin A.A., Sinenchenko G.I., Kurygin Al.A. Surgical problems of urgent gastroenterology. Moscow: GIS; 2009. (in Russ.).
15. Ugolev A.M. On the existence of parietal contact digestion. Byulleten' Eksperimental'noy Biologii i Meditsiny (Bulletin of Experimental Biology and Medicine). 1960; 49 (1): 12-7 (in Russ.).
16. Barskaia L.O., Khramykh T.P., Zavodilenko K.V., Poluektov V.V., Mikheenko I.L. Dysfunction of the mucosa of the small intestine after extended hemihepatectomy. Omskiy Nauchnyy Vestnik (Omsk Scientific Bulletin). 2013; 1 (118): 48-50 (in Russ.).
17. Boyarintsev V.V., Evseev M.A. Metabolism and nutritional support of a surgical patient. Saint Petersburg: Onli-Press; 2017 (in Russ.).
18. Carrico C.J., Meakins J.L., Marshall J.C., Fry D., Maier R.V. Multiple-organ-failure syndrome. Arch Surg. 1986; 121 (2): 196-208.
19. Kurygin A.A., Lebedev N.N., Bagnenko S.F., Kurygin Al.A. Postoperative gastrointestinal ulcers. Saint Petersburg: Politekhnika; 2004 (in Russ.).
Поступила 13.10.2017 Принята к печати 16.10.2017
