CC BY
12
Питания дитячо! х1рургм, ¡нтенсивноТ терапм I реашмаци у практищ педштра
УДК 616.94-092:[612.13:616.24+612.127]-053.2-07:543.272.32 КОРСУНОВ В.А.
Харювська медична академ'т п'слядипломно! осв'пи
ВЗАвМОЗВ'ЯЗОК М1ж ЛЕГЕНЕВОЮ ЦИРКУЛЯЩвЮ, СПОЖИВАННЯМ КИСНЮ ТА ОКСИДОМ АЗОТУ ПРИ СЕПТИЧНИХ СТАНАХ У Д|ТЕЙ
Резюме. У статтi обговорюеться стан легенево! та системноI гемодинамжи, транспорту та спо-живання кисню при сепсиа у дтей та X взаемозв'язок з продукщею оксиду азоту, тяжкстю орган-них розладiв та летальшстю. Продемонстровано позитивний вплив оксиду азоту на стан легенево'1 циркуляци та споживання кисню i негативний вплив на систолiчну функцт серця. Ключовi слова: сепсис, дти, оксид азоту.
Одшею з актуальних проблем патогенезу септич-них сташв вважають розлади тканинно! перфузи, адже вони е одним з важливих чинниыв формування синдрому полюрганно! недостатност (СПОН) та неспри-ятливих результапв при сепсиш [1]. Важливим компонентом органних розладiв при септичних станах е синдром гострого ушкодження легенiв [2]. Вш нерiдко супроводжуеться розладами легенево! гемодинамiки та перфузи, iмовiрним механiзмом яких вважають вазо-констрикцiю через дисбаланс мiж вазоконстрикторами (гiпоксiя, ендотелiн, лейкотрiени) та вазодилататора-ми (оксид азоту). Внаслщок цього вiдбуваеться збшь-шення iндексу легеневого судинного опору (1ЛСО), що утруднюе роботу правого шлуночка [2]. Згiдно з результатами ряду дослщжень у дорослих встановлено залежшсть мiж фракцiею викиду (ФВ) правого шлуночка i 1ЛСО та результатом при септичних станах [3, 4]. Також доведено, що юнуе корелящя мiж тяжюстю ураження легешв та розвитком легенево! гiпертензii (ЛГ) [4, 5]. За мехашзмом бiвентрикулярно'í взаемоди ЛГ може впливати i на роботу лiвого шлуночка, змен-шувати його викид та через системш гемодинамiчнi розлади i циркуляторну гшокшю утворювати порочне коло i збiльшити ЛГ [2]. Таким чином, правошлуноч-кова недостатнiсть внаслiдок ЛГ та вторинне ушкодження циркуляци у великому колi кровообпу можуть безпосередньо впливати на пато- та танатогенез при септичних станах [2, 4].
Основним з важливих регуляторiв судинного тонусу як у великому, так i у малому колах кровообпу вва-жаеться оксид азоту (N0). N0 — сигнальна молекула iз властивостями радикала. Час юнування N0 становить близько 6 с, тсля чого вш перетворюеться на нiтрати (N0^) та штрити (N0^). Утворення N0 при сепсиш стимулюеться лiпополiсахаридом та прозапальними
цитокшами. I навпаки, зменшення продукци N0 вщ-буваеться пiд впливом протизапальних цитокiнiв та кортикостерощв. N0 утворюеться з L-аргiнiну пiд впливом iзоформ ферменту N0-синтетази або завдяки вщновленню нiтратредуктазними системами з N0^ та N0^. Цi механiзми е взаемопов'язаними компонентами циклу N0: L-аргiнiн — N0 — — N0 [6—8]. Вплив N0 на макрооргашзм реалiзуеться через активацш розчинно! гуанiлатциклази в ендотели. Отже, зростае синтез цГМФ, що викликае релаксацiю гладком'язих клiтин судин та, як наслщок, гiпотонiю i збшьшення капiлярного витоку [6—8]. Таким чином, при сепсиш надлишок N0 може зменшувати систем-ний та легеневий судинний отр, що, у свою чергу, зни-жуе системний i легеневий кров'яний тиск. Його надлишок також пов'язують з розвитком мiокардiально'í дисфункци i збiльшенням споживання кисню [9—13].
Отже, при септичних станах N0 може викликати як сприятливi (зниження легеневого судинного опору, збшьшення споживання кисню), так i несприятливi (системна гшотошя, капiлярний виток) патофiзiо-логiчнi зрушення. Саме тому останшм часом сепсис розглядаеться з позици дефiциту N0 та постае питан-ня щодо можливостi застосування прекурсорiв N0 (L-аргiнiну, нiтроглiцерину) для лшування розладiв мь кроциркуляци та ЛГ при сепсиш [14, 15]. На жаль, у до-ступнш нам лiтературi ми не знайшли ведомостей щодо стану системи N0 та !! взаемозв'язку iз споживанням кисню та легеневою гемодинамiкою при сепсиш у да-тей, що й стало предметом для дослшження.
Мета дослщження: дослiдити продукцiю N0 при септичних станах у детей; визначити взаемозв'язок мiж рiвнем оксиду азоту сироватки та транспортом i споживанням кисню та легеневим кровообпом при септичних станах у детей.
1(28) • 2011
Питання дитячоi х'рургИ, 1'нтенсивно1 mepanii i реам'мацНу практиц nediampa
Матер1али та методи
Протягом 2006—2009 рр. було проведено досль дження, до якого увшшло 36 дiтей, як! перебували на лiкуваннi у вiддiленнi штенсивно! терапп Обласно! дитячо! шфекцшно! клшчно! лiкарнi м. Харкова з сепсисом, тяжким сепсисом та септичним шоком, даа-гноз яких встановлювався вщповщно до критерпв консенсусу SCCM/ESICM/ACCP/ATS/SIS International Sepsis Definitions Conference (2001). Вк: пацieнтiв ста-новив вщ 1 мiс. до 17 роыв, у середньому 41,3 ± 7,5 мю. Причиною розвитку критичного стану у 8 пацieнтiв був мешнгококовий сепсис, в 11 — iншi нейроiнфекцil, у 9 — шфекцп респiраторного тракту, у 3 — бактерiаль-нi гастроентероколiти, iншi причини — у 5 дггей. Трупу контролю склали 9 дггей Í3 вiдсутнiстю гострих або хрошчних захворювань, як1 можуть впливати на стан гемодинамiки та легенiв.
Проведене ктшчне дослщження кровi за загально-прийнятими методами (В.Е. Предтеченский, 1960). Тяж-к1сть стану оцiнювалась за шкалою PRISM. Мошторне спостереження за хворими включало визначення часто-ти серцевих скорочень (ЧСС), середнього артерiального тиску (САТ) осцилометрiчним методом та центрального венозного тиску (ЦВТ), пульсоксиметрш (моштори UM-300). Всiм хворим проводилась ехокардюскоп1я у М-режимi за допомогою УЗ-сканера Ultima PA (Укра!-на). Вимiрювались кiнцево-дiастолiчний (КДР) та кшце-во-систолiчний (КСР) розмiри лiвого шлуночка (ЛШ). На пiдставi отриманих даних за формулою L. Teichholz et al. (1976) проводився розрахунок кшцево-систсшчно-го (КСО) та кiнцево-дiастолiчного об'емов (КДО) лiвого шлуночка, ударного об'ему (УО), фракцп викиду (ФВ). Хвилинний об'ем серця (ХОС) розраховувався за формулою ХОС = УО х ЧСС. Серцевий шдекс (С1) розраховувався за формулою С1 = ХОС/ППТ. Середнiй арте-рiальний тиск у легеневiй артерй (САТ ЛА) вимiрювався за А. Kitabatake et al. (1983). 1ндекс легеневого судинного опору визначався за формулою: 1ЛСО = 80 х (САТ ЛА мм рт.ст. — ЦВТ мм рт.ст.)/С1.
Показники кислотно-основного стану (КОС) i га-зiв артерiально! та центрально! венозно! кровi визна-
чались за допомогою аналiзаторiв AVL-995 (Австрiя) та Gastat-mini (Япошя). PiBeHb гемоглобiну (Hb) визначався колориметричним методом. Розрахунок доставки кисню проводився за формулою DO2 = С1 х CaO2; споживання кисню — за формулою VO2 = С1 х (CaO2 — — CvO2); iндексу тканинно! екстракцп кисню — за формулою 1ТО2 = DO2/VO2. Концентрацiю С-реактивного проте!ну визначали методом 1ФА (ELISA-test, США). Вмiст лактату кровi визначався ензиматичним методом — «Ольвекс даагнослкум» (Росiя) на бiохiмiчному аналiзаторi Stat Fax 1904+ (США). Умст оксиду азоту (NO) сироватки оцшювався за кiнцевими метаболь тами (штрити/штрати) колориметричним методом за допомогою реактиву Грейса в центральнш науково-дослщшй лабораторГ! Харкiвського нацiонального ме-дичного ушверситету.
Зважаючи на те, що високе споживання кисню е кшцевою метою сучасних напрямкiв iнтенсивно! тера-пГ! сепсису в дiтей, що здатно позитивно вплинути на тяжюсть СПОН та зменшення летальносп, ми розпо-дшили хворих саме за цим показником [16]. Отже, ушх хворих було розподшено на двГ групи: Гз споживанням кисню менше 120 мл/хв/м2 — група А (19 хворих) та Гз споживанням кисню понад 120 мл/хв/м2 — група В (17 хворих).
Для аналГзу результапв створено базу даних у про-грамГ Statistica 6. ВГропдшсть вГдмшностей мГж група-ми визначалась за допомогою критерш t Стьюдента. Наявшсть кореляцшних зв'языв мГж дослГджуваними показниками вивчалась за допомогою коефщента рангово! кореляцГ! R (Стрмена).
Результати та Тх обговорення
ХворГ дослiджувaних груп та групи контролю за вь ком та антропометричними показниками не мали вГро-пдних вГдмшностей (р > 0,05) (табл. 1).
ДослГджуваш групи характеризувалися наявшстю ознак системно! запально! вГдповщ у виглядГ гарячки, тах1пное, тах1кардГ!, лейкоцитозу, збшьшення кшькос-т молодих форм нейтрофшв (паличкоядерш + ют + мГелоцити + метамГелоцити), шдвищенням рГвня СРП
Таблиця 1. Загальна характеристика груп
Показники Група А, n = 19 Група В, n = 17 Контроль, n = 9
Bík, míc. 37,8 ± 12,6 44,6 ± 9,0 49,4 ± 12,2
3picT, см 92,9 ± 8,0 106,4 ± 5,9 105,9 ± 5,7
Маса тiла, кг 13,8 ± 2,3 17,7 ± 2,3 17,8 ± 3,2
ППТ, м2 0,59 ± 0,07 0,72 ± 0,06 0,69 ± 0,07
Таблиця 2. Виражен1сть показниюв системноi запальноi B^noBwi
Показники Група А, n = 19 Група В, n = 17
ЧСС, уд/хв 126,3 ± 6,1 138,7 ± 4,3
ЧД за 1 хв 58,2 ± 1,3 56,8 ± 1,2
Ктькють лейкоци^в, 109/л 23,5 ± 2,7 20,5 ± 2,9
Вщсоток молодих форм 26,3 ± 6,2 24,6 ± 4,4
Температура тiла, °С 38,0 ± 0,3 38,5 ± 0,3
СРП, мг/л 43,1 ± 13,5 43,0 ± 8,6
Питания дитячоi х'рургИ, 1'нтенсивно1 терапП i реам'мацНу практиц nediampa
1(28) • 2011
(у норм! становить менше 6 мг/л), за яким не мали вь ропдних вiдмiнностей (р > 0,05) (табл. 2).
PiBeHb сумарних метаболiтiв, ттрилв та нiтратiв у дослiджуваних групах вiрогiдно перевищував норму (23,57 ± 2,35 мкмоль/л). Але рiвнi сумарних метаболь тiв NO та штрапв у групi А були вiрогiдно нижчими, нiж у групi В (р < 0,05) (табл. 3).
Також ми зютавили показники системно! та леге-нево! гемодинамiки досл!джуваних груп та групи контролю. З'ясувалось, що за показниками САТ, передна-вантаження, УО, С1 та 1ЗПСО мiж дослiджуваними групами та мiж дослiджуваними групами та групою контролю вiрогiдних вiдмiнностей не спостерпалося (р > 0,05). Натомiсть ХОС був вiрогiдно вищим, а САТ ЛА та 1ЛСО були вiрогiдно нижчими в групi В пор!в-няно з групою А (р < 0,05). САТ ЛА та 1ЛСО у груш А також були вiрогiдно вищими, нiж у груш контролю. Група В характеризувалася вiрогiдно нижчою пор!вня-
но з групою контролю ФВ лiвого шлуночка (р < 0,05) (табл. 4). Також було встановлено, що рiвень сумарних метаболтв мав позитивну кореляцiю iз ХОС — R = 0,24, p = 0,04 та негативну кореляцш з 1ЛСО — R = 0,25, p = 0,04.
За парцiальним тиском та сатуращею кисню у арте-рiальнiй кровi у хворих у досл!джуваних групах та мiж досл!джуваними групами й нормальними показниками вщмшностей не було (р > 0,05) (табл. 5). Парщаль-ний тиск CO2 у дослiджуваних групах не в!др!знявся, але був вiрогiдно нижчим порiвняно з нормою. На-томiсть PvO2, SvO2 у груш А були вiрогiдно нижчими, шж у групi В. Зважаючи на те, що серцевий викид мiж групами вiрогiдно не вiдрiзнявся, так! вщмшносл ско-рiше за все були обумовлеш бшьшою тканинною екс-тракцiею кисню у груп! В. За показниками рН та ВЕ в!рог!дних вщмшностей м!ж групами А та В не спосте-рпалось, проте р!вень лактату був в!рог!дно вищим за
Таблиця 3. Вмст юнцевих метаболтв NO сироватки
Показники Група А, n = 19 Група В, n = 17 Контроль, n = 9
Сумарн метаболии, мкмоль/л 39,37 ± 5,903 59,24 ± 7,3414 23,57 ± 2,35
Ытрити (NO3-), мкмоль/л 1,93 ± 0,294 1,76 ± 0,174 0,57 ± 0,17
Ытрати (NO2-), мкмоль/л 37,43 ± 5,783 57,49 ± 7,301, 4 21,34 ± 1,86
Примтка: тут i нацал'г. 1 — р < 0,05, 2 — p < 0,001 — в1рогщн1сть вщм1нностей м'ж групами;3 — р < 0,05, 4 — p < 0,01 — вiрогiднiсть в 'щм 'тностей м 'ж групами та контролем.
Таблиця 4. Показники центральноi гемодинамки
Показники Група А, n = 19 Група В, n = 17 Контроль, n = 9
САТ, мм рт.ст. 71,9 ± 4,3 68,3 ± 3,1 74,1 ± 0,4
КДР, см 2,71 ± 0,21 3,00 ± 0,17 3,08 ± 0,07
КСР, см 1,77 ± 0,17 2,01 ± 0,14 1,91 ± 0,05
УО, мл 19,5 ± 3,13 23,2 ± 2,7 27,1 ± 1,6
ХОС, л/хв 2,23 ± 0,26 3,11 ± 0,341 2,64 ± 0,16
С1, мл/хв/м2 3,89 ± 0,24 4,34 ± 0,26 4,43 ± 0,82
ФВ, % 67 ± 3 63 ± 23 70 ± 1
1ЗПСО, дiн•с•см-5•м2 1556,7 ± 149,2 1307,1 ± 104,2 1363,3 ± 81,9
САТ ЛА, мм рт.ст. 33,71±3,994 23,79±2,831 18,30±1,90
1ЛСО, дш-с-см-5-м2 710,4 ± 111,73 414,0 ± 60,31 335,6 ± 37,5
Таблиця 5. Показники КОС, транспорту та споживання кисню
Показники Група А, n = 19 Група В, n = 17 Норма
PaO2, мм рт.ст. 116,5 ± 12,7 117,7 ± 8,9 100,0 ± 10,0
PaCO2, мм рт.ст. 33,8 ± 2,13 31,1 ± 1,43 40,0 ± 2,0
SaO2, % 95,4 ± 1,5 97,4 ± 0,5 97,0 ± 2,0
PvO2, мм рт.ст. 48,5 ± 2,71 40,8 ± 1,7 43,0 ± 10,0
SvO2, % 77,2 ± 2,71 68,2 ± 2,2 68,0 ± 4,0
pHa 7,41 ± 0,03 7,37 ± 0,04 7,40 ± 0,02
± BE -2,31 ± 2,08 -5,21 ± 2,26 0,0 ± 2,0
Лактат вени, ммоль/л 3,87 ± 0,973 2,96 ± 1,00 1,5 ± 0,5
DO2, мл/хв/м2 532,5 ± 41,71 693,1 ± 36,9 600,0 ± 50,0
VO2, мл/хв/м2 89,2 ± 4,12, 3 207,5 ± 18,63 140,0 ± 20,0
ITO2, % 19 ± 21 30 ± 23 24 ± 2
1(28) • 2011
Питання дитячоi юрургИ) интенсивно! терат! i реатмацпу практиц nediampa
норму саме в груш А. Доставка кисню була вГрогГдно вищою у груш В, але вона не мала вГрогГдних вГдмш-ностей Гз нормою. Що стосуеться споживання кисню, то звичайно воно було вГрогГдно нижчим у груш А як порГвняно Гз нормою, так i з групою В. 1ндекс тканин-но! екстракцГ! також був вГрогГдно нижчим у груш А, у груш В вш вГрогГдно перевищував норму (р < 0,05) (табл. 5).
Кореляцшний аналГз продемонстрував наявшсть позитивних зв'язюв мГж сумарними метаболГтами та DO2 (R = 0,36, p = 0,002), штратами та DO2 (R = 0,36, p = 0,002), сумарними метаболГтами та VO2 (R = 0,39, p = 0,01), штратами та VO2 (R = 0,41, p = 0,01) та вГд-сутшсть вГрогГдних зв'языв мГж рГвнем сумарних мета-болтв i лактатом — R = 0,17, p = 0,22.
На завершення слГд зазначити, що оцшка за шкалою PRISM у хворих групи А дорГвнювала 14,7 ± 2,1 бала, а у груш В становила 8,7 ± 2,1 бала i вГрогГдно вГд-рГзнялась (р < 0,05), але летальшсть мГж групами вГро-гГдно не вГдрГзнялась, адже у груш А померли 4 (21,0 ± ± 0,46 %) хворГ, а у груш В — 3 (17,6 ± 0,40 %) хворГ (р > 0,05).
Висновки
1. У дГтей Гз септичними станами спостерГгаеться вГрогГдне збГльшення продукцГ! NO, що корелюе з по-казниками серцевого викиду, легеневого кровообГгу, доставки i споживання кисню.
2. ПперпродукцГя NO мае негативний вплив на си-столГчну функцш серця, проте не впливае негативно на штегральш показники центрально! та периферич-но! гемодинамГки.
3. Розвиток легенево! гшертензГ! при сепсис у дГтей ГмовГрно можна пов'язувати з вГдносно недостатньою продукщею NO, що також асоцшеться Гз меншим сер-цевим викидом.
4. ЗбГльшення продукцГ! NO при сепсиш у дГтей сприяе формуванню гшердинамГчного типу кровообь гу Гз збГльшенням доставки, споживання та екстракцГ! кисню, отже може попереджати тканинну гшоксш i органну дисфункцш.
5. Вплив гшерпродукцГ! NO на летальшсть при сепсиш у дГтей залишаеться нез'ясованим, що потребуе подальших дослГджень.
Список л1тератури
1. Bridges E., Dukes M.S. А cardiovascular aspects of septic shock //Critical Care Nurse. - 2005. — Vol. 25. — P. 14-40.
2. Киров М.Ю., Кузьков В.В., Недашковский Э.В. Острое повреждение легких при сепсисе: патогенез и интенсивная терапия. — Архангельск: Северный государственный медицинский университет, 2004. — 96 с.
3. Liu D., Du B., Long Y. et al. Right ventricular function of patients with septic shock: clinical significance // Zhonghua Wai Ke Za Zhi. — 2000. — № 7. — P. 488-492.
4. Vieillard-Baron A., Prin S., Chergui K. et al. Hemodynamic instability in sepsis. Bedside assessment by doppler echocardiography// Am. J. of Respiratory an Crit. Care Med. — 2003. — Vol. 168. — P. 1270-1276.
5. Moloney E.D., Evans T.W. Pathophysiology and pharmacological treatment of pulmonary respiratory distress syndrome//Eur. Respir. J. — 2003. — Vol. 21. — P. 720-727.
6. Черний В.И., Несторенко А.Н. Нарушения иммунитета при критических состояниях. Особенности диагностики // Лжарю-практику. — 2007. — № 3. — С. 1-20.
7. Сомова Л.М., Плехова Н.Г. Оксид азота как медиатор воспаления//Вестник ДВО РАН. — 2006. — № 2. — С. 77-80.
8. Дмитренко Н.П., Кишко Т.О., Шандречко С.Г. Аргинин: биологическое действие, влияние на синтез оксида азота // Укратський хiмiотерaпевтичний журнал. — 2008. — № 1—2. — С. 137-140.
9. Symeonides S., Balk R.A. Nitric oxide in the pathogenesis of sepsis//Infect. Dis. Clin. North. Am. — 1999. — № 13. — P. 449460.
10. Landry D.W., Oliver J.A. The pathogenesis of vasodilatatory shock // The New Engl. J. Med. — 2001. — Vol. 354. — P. 588595.
11. Doughty L.A., Kaplan S., Carcillo J. Inflammatory cytokine and nitric oxide responses in pediatric sepsis and organ failure // Critical Care Medicine. — 1996. — № 7. — P. 1137-1143.
12. Carcillo J.A. Nitric oxide production in neonatal and paediatric sepsis. Editorials // Critical Care Medicine. — 1999 — № 6 — P. 1063-1065.
13. Figueras-Aloy J., Gómez, L., Rodríguez-Miguélez J.M. et al. Plasma nitrite/nitrate and endothelin-1 concentrations in neonatal sepsis//Acta Paediatrica. — 2007. — № 5. — Р. 582-587.
14. Yvette C. Luiking, Martijn Poez.e, Cornelis H. Dejong et al. Sepsis: An arginin deficiency state?// Crit. Care Med. — 2004. — Vol. 166. — P. 98-104.
15. Stechmiller J.K. et al. Arginine immunonutrition in critically ill patients: a clinical dilemma // Am. J. of Crit. Care. — 2004. — Vol.13. — P. 17-23.
16. Khilnani P., Deopujari S., Carcillo J. Recent advances in sepsis and septic shock// Indian J. ofPed. — 2008. — № 8. — P. 821830.
Отримано 23.11.10 □
Корсунов В.А.
Харьковская медицинская академия последипломного образования
ВЗАИМОСВЯЗЬ МЕЖДУ ЛЕГОЧНОЙ ЦИРКУЛЯЦИЕЙ, ПОТРЕБЛЕНИЕМ КИСЛОРОДА И ОКСИДОМ АЗОТА ПРИ СЕПТИЧЕСКИХ СОСТОЯНИЯХ У ДЕТЕЙ
Резюме. В статье обговаривается состояние легочной и системной гемодинамики, транспорта и потребления кислорода при сепсисе у детей и их взаимосвязь с продукцией оксида азота, тяжестью органных расстройств и летальностью. Продемонстрировано позитивное влияние оксида азота на состояние легочной циркуляции и потребление кислорода и негативное влияние на систолическую функцию сердца.
Ключевые слова: сепсис, дети, оксид азота.
Korsunov V.A.
Kharkiv Medical Academy of Postgraduate Education, Ukraine
CORRELATION BETWEEN PULMONARY CIRCULATION, OXYGEN INTAKE AND NITRIC OXIDE AT SEPTICEMIC CONDITION IN CHILDREN
Summary. In the article there is discussed the state of pulmonary and systemic hemodynamics, oxygen transport and intake at sepsis in children and their correlation with production of nitric oxide, severity of organ abnormalities and lethality. There was shown the positive influence of nitric oxide on the state of pulmonary circulation and oxygen intake and negative effect on the systolic heart function.
Key words: sepsis, children, nitric oxide.
