CC BY
1ЗМ1НА СТАНУ КОМПЛЕКСУ ЛЕГЕНЕВОГО СУРФАКТАНТУ ПРИ ВТРУЧАННЯХ З ПРИВОДУ ГОСТРОГО АОРТАЛЬНОГО СИНДРОМУ В УМОВАХ ШТУЧНОГО КРОВООБ1ГУ
Канд. мед. наук Бучнева О. В.
Украгна, Харюв, ДУ «1нститут загалъног та нев1дкладног хирурги ¡м. В. Т. Зайцева НАМН Украгни»
DOI: https://doi.org/10.31435/rsglobal_ws/31052019/6515
ARTICLE INFO
Received: 07 March 2019 Accepted: 13 May 2019 Published: 31 May 2019
KEYWORDS
aorta, bronchial alveolar lavage, cytological examination, surfactant, acute aortic syndrome.
ABSTRACT
Objective. To study changes in the state of pulmonary surfactant complex during interventions in acute aortic syndrome. Materials and methods. Biochemical analysis and cytological study were conducted on 142 samples obtained during the bronchoalveolar lavage performed intraoperatively or in the early postoperative period. Results. It was determined that in the postoperative period the bronchoalveolar fluid of patients with disorders of gas exchange contained significantly more general protein, albumin and fibrinogen, indicating an increase in the alveolar membrane transport. The higher content of plasma proteins in the alveolar fluid of patients with ARDS was due to low phospholipid content, reflecting damage to the lung surfactant system. Conclusion. The obtained data indicates the damage of pulmonary surfactant complex followed by an increase in the alveolar membrane transport leading to development of acute respiratory distress syndrome after surgery on the aorta.
Citation: Бучнева О. В. (2019) Zmina Stanu Kompleksu Lehenevoho Surfaktantu pry Vtruchanniakh z Pryvodu Hostroho Aortalnoho Syndromu v Umovakh Shtuchnoho Krovoobihu. World Science. 5(45), Vol.2. doi: 10.31435/rsglobal_ws/31052019/6515
Copyright: © 2019 Ey^HeBa O. B. This is an open-access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License (CC BY). The use, distribution or reproduction in other forums is permitted, provided the original author(s) or licensor are credited and that the original publication in this journal is cited, in accordance with accepted academic practice. No use, distribution or reproduction is permitted which does not comply with these terms.
Вступ. Запальш реакцп що запускаються при застосуванш штучного Kp0B006iry (ШК) тдвищують проникнють альвеоло капшярно! мембрани з виходом в альвеолярний проспр бшюв плазми та пошкодженням фосфолшщного компонента комплексу сурфактанта [1-3]. Однак змшам тддаеться i проте!нових складова комплексу. Так, показано, що а-фактор некрозу пухлин in vitro викликае зниження експреси гешв САБ-А та САБ-B, це призводить до зниження концентрацп даних бшюв сурфактанта протягом 6 - 12 год [4]. В кшщ минулого столггтя були виконаш роботи, що описують змши комплексу сурфактанта при ШК на експериментальних моделях [5, 6]. Проведеш дослщження виявили збшьшення проникносп альвеолярного еттелда, тдвищення кшькосп нейтрофшв та концентрацп загального бшка в бронхоальвеолярнш промивнш рiдини.
У кшькох iнтраоперацiйних дослiдженнях як джерело шформацп про стан комплексу сурфактанта використовувалися трахеобронхiальнi змиви [7, 8], що закономiрно могло призводити до помилкових уявлень. Бшьш чутливим методом вивчення змш складу комплексу сурфактанта вважаеться бiохiмiчне дослiдження проб бронхоальвеолярно! рiдини [9]. G кiлька вказiвок на використання цього пiдходy при вивченш впливу ШК на комплекс сурфактанта. Так, було показано, що тсля кардiохiрyргiчних утручаннях в пробах бронхоальвеолярно! рщини вмiст фосфолiпiдiв був меншим [9, 10].
При дослщженш протешового компонента було продемонстровано зниження вмюту САБ-А та САБ-В в бронхоальвеолярних пробах, отриманих тсля припинення ШК [11]. Були продемонстрували даш, що свiдчать про вiдносне зниження вмюту великих агрегата сурфактанта та шдвищенш кiлькостi менш активних дрiбних агрегатiв пiсля операцiй на аорт [2]. Виконанi в кiнцi минулого столггтя морфологiчнi дослiдження виявили значш пошкодження клiтинного компонента комплексу сурфактанта при операщях в умовах ШК. Так, при електроннш мшроскопй бюптата легень, отриманих при завершеннi кардiохiрургiчних утручань, були виявленi iстотнi деструктивш змiни [2, 8]. Зокрема, дослщники вказували на внутрiшньоклiтинний набряк, деформацда органел, зменшення вiдносного об'ему мггохондрш, руйнування цитолеми. Необхiдно вiдзначити, що вс зазначенi вище роботи були проведеш на тлi неускладненого переб^у операцiй на аортi. Нам не вдалося знайти дослщжень, присвячених змшам у складi комплексу легеневого сурфактанта при гострому рестраторному дистрес синдрому (ГРДС) що розвинувся в шсляоперацшному перiодi кардiохiрургiчних втручань.
Пiд час оперативних утручань на низхщному вщдш грудно! аорти виникае ряд факторiв, що ведуть до пошкодження комплексу легеневого сурфактанта, яке вщграе визначальну роль в патогенезi пюляоперацшно1 гостро! дихально! недостатностi (ГДН) [12]. Несприятливi наслiдки для якiсного та кшькюного складу комплексу сурфактанта мае тривале колабування лiвоl легенi, що супроводжуеться iшемiею та подальшо! реперфузiею [1].
Проведеш експериментальш та клiнiчнi дослщження патогенезу реперфузiйних ушкоджень легень, переконливо доведет [8]. Як в експериментальних [13], так i в кшшчних дослщженнях [5] була виявлена можливють полiпшення показникiв газообмiну та скорочення часу респраторнох пщгримки при використанш препаратiв сурфактанту у випадках iшемiчного пошкодження легень.
Матерiали та методи. У пащента оперованих з приводу гострого аортального синдрому було виконано 84 процедури бронхоальвеолярного лаважу (БАЛ) (42 перед початком операцй та 42 в шсляоперацшному перюдГ). Бiохiмiчному аналiзу та цитологiчному дослiдженню були шддаш 142 проби. У вах випадках БАЛ проводили iнтраоперацiйно або в ранньому пiсляоперацiйному перiодi в умовах загально! анестезй та мюрелаксацй. Через просвiт ендотрахеально! трубки виконували бронхоскопiю гнучким бронхоскопом. Використання спещального адаптера-обтуратора дозволяло продовжувати ТТТВЛ пiд час виконання бронхоскопй.
Отриману лаважну рiдину пiддавали центрифугуванню протягом 15 хв в режимi 1500 оборота в хвилину. У вшх випадках промiжок часу з моменту виконання БАЛ до центрифугування не перевищував 20 хв. Надал^ вщповщно до завдань, в над осадовш рiдини визначали концентрацiю загального бшка, альбумiну, фiбриногену, загальних фосфолiпiдiв та змют продуктiв деградацй фiбрину. Цитограми оцшювали на пiдставi пiдрахунку сшввщношення у вiдсотках еозинофiлiв, нейтрофiлiв, лiмфоцитiв i макрофагiв.
Результати. Данi про змшу бiохiмiчного складу проб бронхоальвеолярно1 рщини, отриманi до та тсля операцш, представленi в таблицi 1. Звертае на себе увагу достовiрне збiльшення вмiсту загально бшка та альбумшу в складi бронхоальвеолярно1 рщини, отримано1 пiсля кардiохiрургiчних операцш. Крiм того, було виявлено достовiрне збiльшення спiввiдношення альбумiн / загальний бiлок в пiсляоперацiйних пробах БАЛ. Ц факти свщчили про пщвищення проникностi альвеолярно1 мембрани, що могло бути як результатом реперфузшного пошкодженню при ШК, так i одним iз проявiв системно1 запально1 вщповщ. Пщвищення iнтраальвеолярного змiсту плазмових бшюв вважаеться одним з провiдних чинниюв пошкодженню комплексу сурфактанта. Особливо агресивно сурфактант iнгiбуеться фiбриногеном.
Таблиця 1. Змша бiохiмiчного складу бронхоальвеолярно1 рщини при утручаннях з приводу гострого аортального синдрому (М ± о), п = 42
Показник До операцй Пiсля операцй
Загальний бшок, мкг/мл 826,5 ± 122,9 1006,2 ± 168,3**
Альбумш, мкг/мл 187,5 ± 80,4 284 ± 134,6**
Альбумiн/загальний бшок, % 19,8 ± 4,2 24,6 ± 5,2**
Загальш фосфолiпiди, мкг/мл 5,6 ± 0,9 5 ± 2,5
Фiбриноген, мкг/мл 1 ± 0,2 1,2 ± 0,5
* - p <0,05; ** - p <0,01.
BuaBneHo TeHgeH^ro go 36inbmeHHa BMicTy $i6puHoreHy b 6poHxoanbBeonapHiM pigHHi nicna onepa^i', npoTe cTaTHCTHHHoi gocTOBipHocri ua pi3HH^ He Mana. HMOBipHO, caMe 3i 36inbmeHHaM BMicTy nna3MoBHx 6inKiB b anbBeonapHoMy npocTopi 6yna noB'a3aHa TeHgeH^a go 3HH^eHHa 3aranbHoro BMicTy ^oc^oninigiB b кiнцi onepa^i', ^o npoaBnanoca nomKog^eHHa KoMnneKcy cyp^aKTam-a.
Pe3ynbTaTH цнтоnoriннoгo gocnig^eHHa 6poHxoanbBeonapHoi pigHHH y xBopux npegcraBnem b Ta6nu^ 2. Eyno BHaBneHo gocToBipHe 36inbmeHHa BMicTy HeÖTpo^iniB b npo6ax 6poHxoanbBeonapHoi pigHHH b nicnaonepa^ÖHoMy nepiogi. Bnxig цнх iMyHoKoMneTeHTHHx KniTHH b anbBeonapHe npocTip, Ha Hamy gyMKy, 6yB noB'a3aHHH 3 im^MoBaHHM fflK cucTeMHoro 3ananbHoro BignoBiggro. iHmux BigMiHHocTeH b KniTHHHoMy cKnagi y go onepa^HHHx Ta mcnaonepa^HHHx npo6ax 3HaHgeHo He 6yno.
Ta6nu^ 2. 3MiHa KniTHHHoro cKnagy 6poHxoanbBeonapHoi pigHHH (M ± g), n = 42
noKa3HHK flo onepa^i' nicna onepa^i'
MaKpo^aru, % Big Bcix KniTHH 70,3 ± 11,0 69,3 ± 7,2
HeÖTpo^inu, % Big Bcix KniTHH 13,9 ± 1,9 16,2 ± 4,9*
Eo3HHo$inu, % Big Bcix KniTHH 0,14 ± 0,08 0,11 ± 0,11
Пiм$oцнтн, % Big Bcix KniTHH 14,8 ± 2,6 16,6 ± 4,4
* - p <0,05
y Tpbox пaцieнтiв b nicnaonepa^ÖHoMy nepiogi po3BHHynaca rinoKceMia 3i 3HH^eHHaM iHgeKcy PaO2 / FiÜ2 MeHme 200 mm. pT. ct., ^o TpaKTyBanoca aK TPflC Ta 3a^agano npoBegeHHa npogoB^eHoi pecnipaTopHoi nigTpuMKH. npunuHoro po3BHTKy nomKog^eHHa nereHb b gBox cnocTepe^eHHax 6yna BenHKa TpuBanicTb nepiogiB mTynHoro KpoBoo6iry (240 xb Ta 248 xb), b ogHoMy BHnagKy - Ba^Ka impaonepa^HHa KpoBoBTpaTa (1850,0), aKa BHMarana TpaHc$y3ii 4 go3 epнтpoкoнцeнтpaтy Ta mecTH go3 3aMopo^eHoi nna3MH.
3BepTae Ha ce6e yBary Te, ^o b цнх BunagKax mh nopiBHanu cKnag npo6 6poHxoanbBeonapHoi pigHHH, oTpuMaHHx Big nonaTKy go po3BHTKy nomKog^eHHa nereHb, 3 npo6aMH, Ha6paHHMH Ha $om TPflC. Pe3ynbTaTH 6ioxiMiHHoro aHani3y 6poHxoanbBeonapHoi pigHHH цнх xBopux npegcTaBneHi y тa6nнцi 3.
B nicnaonepa^ÖHoMy nepiogi 6yno BHaBneHo gocToBipHe 36inbmeHHa BMicTy anb6yMiHy Ta $i6pHHoreHy b 6poHxoanbBeonapHiH pigHHH. KpiM Toro, 6yna 3HaHgeHa тeнgeнцia go nigBH^eHHa BMicTy 3aranbHoro 6inKa Ta cniBBigHomeHHa anb6yMiH / 3aranbHHH 6inoK b mcnaonepa^HHHx npo6ax. Pe3ynbTaToM npHrmnyBaHoi gii 6inKiB nna3MH cTano nomKog^eHHa KoMnneKcy cyp^aKTaHTa, ^o npoaBHnoca gocTOBipHHM 3HH^eHHaM 3aranbHoro BMicTy ^oc^oninigiB.
Ta6nu^ 3. 3MiHa 6ioxiMiHHoro cKnagy 6poHxoanbBeonapHoi pigHHH npu yTpynaHHax, ^o ycKnagHHnuca po3bhtkom fPflC, (MegiaHa (25%; 75% - npo^munb)) (n = 3)_
noKa3HHK flo onepa^i' nicna onepa^i'
3aranbHHH 6inoK, MKr/Mn 770,8 (679,2; 821,8) 1208 (1016,2; 1603,8)
Anb6yMiH, MKr/Mn 201,8 (141; 204,1) 482,9 (463; 509,4)**
Anb6yMiH/3aranbHHH 6inoK, % 26,2 (17,2; 30) 42,2 (30,1; 45,6)
3aranbHi ^oc^oninigu, MKr/Mn 6,1 (4,5; 6,1) 2,8 (1,4; 3,7)**
Oi6puHoreH, MKr/Mn 0,9 (0,8; 1,1) 2,3 (1,5; 2,4)*
* - p <0,05; ** - p <0,01.
BHKopucTOByroHH HenapaMeTpHHHHH Merog (KpHTepiH MaHHa-yrrai) mh npoBenu nopiBHaHHa 6ioxiMinHoro cKnagy 6poHxoanbBeonapHoi pigHHH пaцieнтiв 6e3 o3HaK mcnaonepa^HHoro TPflC Ta xBopux 3 TPflC. npu цboмy He 6yno 3HaHgeHo gocToBipHHx BigMiHHocTeH b go onepa^HHHx npo6ax 6poHxoanbBeonapHoi pigHHH.
y toh ^e nac, b nicnaonepa^ÖHoMy nepiogi 6poHxoanbBeonapHa pigHHa xBopux 3 nopymeHHaMH ra3oo6MiHy Micrana gocToBipHo 6inbme 3aranbHoro 6inKa, anb6yMiHy Ta $i6pHHoreHy, ^o cBignuno npo nigBH^eHHa npoHHKHocri anbBeonapHoi MeM6paHH (тa6nнцa 4).
Таблиця 4. ^piBMHM бiохiмiчного складу бронхоальвеолярно! рiдини, отримано! пiсля операци у пащенпв з розвиненим ГРДС та пащенпв з вiдсутнiстю пошкоджень легень (медiана (25%;75% - процентиль))._
Показник Без ГРДС (39) ГРДС (3)
Загальний бшок, мкг/мл 979,8 (925,3;1048,7) 1208 (1016,2; 1603,8)*
Альбумш, мкг/мл 270,9 (209,8;368,1) 482,9 (463;509,4)**
Альбумш/загальний бшок, % 28,5 (19,3;34,8) 42,2 (30,1;45,6)
Загальш фосфолiпiди, мкг/мл 4,2 (3,5;7) 2,8 (1,4;3,7)*
Фiбриноген, мкг/мл 1,1 (0,8;1,4) 2,3 (1,5;2,4)**
* - p <0,05; ** - p <0,01.
Бiльш високий вмют бiлкiв плазми в альвеолярно1 рiдинi пацiентiв з ГРДС було причиною низького вмюту фосфолiпiдiв, що вiдображало пошкодження сурфактантно1 системи легень. Результати цитолопчного аналiзу бронхоальвеолярно1 рщини пацiентiв з пiсляоперацiйним ГРДС представлеш в таблицi 5.
Таблиця 5. Змша клiтинного складу бронхоальвеолярно1 рщини при втручаннях, що
ускладнилися розвитком ГРДС (медiана (25%;75% - процентиль
Показник До операци Пiсля операци
Макрофаги, % вщ Bcix клiтин 74 (70,4;82,7) 72,1 (72,1;76,7)
Нейтрофiли, % вщ всiх клiтин 15 (15; 16,3) 17,5 (17,5;22,6)
Еозинофiли, % вщ всiх клiтин 0,3 (0,1;0,3) 0,2 (0;0,2)
Лiмфоцити, % вщ всiх клiтин 16,7 (15,9;17,2) 14,4 (12,8; 15,8)
* - p <0,05
Була виявлена тенденщя до збiльшення вмiсту нейтрофiлiв в пробах бронхоальвеолярно1 рiдини, виконаних тсля операци. Цю змiну вiдображало як зростання проникностi альвеолярно1 мембрани, так i активацiя системно1 запально1 вщповда.
Обговорення. При дослiдженнi виявлено достовiрне збiльшення вмiсту загально бiлка та альбумшу в складi бронхоальвеолярно1 рщини, отримано1 пiсля кардiохiрургiчних операцiй. Крiм того, було виявлено достовiрне збшьшення спiввiдношення альбумiн / загальний бшок в пiсляоперацiйних пробах БАЛ. Ц факти свiдчили про пiдвищення проникносп альвеолярно1 мембрани, що могло бути як результатом реперфузшного пошкодженню при ТТТК, так i одним iз проявiв системно1 запально1 вiдповiдi. Пщвищення iнтраальвеолярного змiсту плазмових бiлкiв вважаеться одним з провiдних чинникiв пошкодженню комплексу сурфактанта. Особливо агресивно сурфактант iнгiбуеться фiбриногеном. Необхiдно вiдзначити, що в цих випадках ми порiвняли склад проб бронхоальвеолярно1 рiдини, отриманих вщ початку, до розвитку пошкодження легень, з пробами, набраними на тлi ГРДС. При порiвняннi цитолопчних показникiв БАЛ пацiентiв, якi не мали ознак пошкодження легень в шсляоперацшному перюд^ з клiтинним складом бронхоальвеолярно1 рiдини, отримано1 при ГРДС, ми не знайшли статистично значущих вщмшностей в до операцшний та пюляоперацшних пробах.
Висновки. Пiсля операцш з приводу гострого аортального синдрома в умовах штучного кровообиу в пробах бронхоальвеолярно1 рiдини достовiрно збшьшуеться вмiст загального бiлка та альбумшу, що свщчить про пiдвищення проникносп альвеоло капшярно1 мембрани та може служити причиною пошкодження комплексу легеневого сурфактанту.
У пробах бронхоальвеолярно1 рщини, отриманих при гострому рестраторному дистрес-синдромi пiсля кардiохiрургiчних утручань, вмют загального бшка, альбумiну та фiбриногену вiрогiдно вище, а фосфолiпiдiв достовiрно нижче, нiж у випадках неускладненого перебиу пiсляоперацiйного перiоду.
Отриманi даш вказують на ушкодження комплексу легеневого сурфактанта на тлi пiдвищення проникносп альвеолярно1 мембрани при розвитку гострого рестраторного дистрес-синдрому пiсля операцiй на аорп.
REFERENCES
1. Belov YV, Komarov RN, Stepanenko AB, Gasanov A.F. Legochno-plevral'nye oslozhnenija pri hirurgicheskom lechenii zabolevanij nishodjashhego otdela grudnoj aorty. Hirurgiya. Journal Pirogov N.I. 2013; 11: p. 16-19. [in Russian]
2. Wang J, Bian J, Wan X, Zhu KM, Sun ZZ, Lu AD Association between inflammatory genetic polymorphism and acute lung injury after cardiac surgery with cardiopulmonary bypass. Med Sci Monit. 2010; 16: 260 PMID:20424554; published May 2010
3. Guerin C Prone ventilation in acute respiratory distress syndrome. Eur Respir Rev. 2014; 23: 249 - 257 PMID: 24881080, D0I:10.1183/09059180.00001114;
4. Taut FJ, Rippin G, Schenk P, Findlay G, Wurst W, Hafner D, et al. A Search for subgroups of patients with ARDS who may benefit from surfactant replacement therapy: a pooled analysis of five studies with recombinant surfactant protein-C surfactant (Venticute). Chest. 2008; 134: 724 - 732 PMID:18689599, DOI: 10.1378/chest.08-0362;
5. Esteban A, Frutos-Vivar F, Muriel A. Evolution of mortality over time in patients receiving mechanical ventilation. Am J Respir Crit Care Med. 2013; 188: 220 - 230 PMID:23631814, D0I:10.1164/rccm.201212-21690C;
6. Guerin, C. Prone ventilation in acute respiratory distress syndrome. Eur Respir Rev. 2014; 23: 249 - 257 PMID: 24881080, D0I:10.1183/09059180.00001114;
7. Vlaar AP, Cornet AD, Hofstra JJ, Porcelijn L, Beishuizen A, Kulik W, et al. The effect of blood transfusion on pulmonary permeability in cardiac surgery patients: a prospective multicenter cohort study. Transfusion. 2012; 52: 82 - 90 DOI: 10.1111/j.1537-2995.2011.03231.x;
8. Yeremenko AA, Levikov DI, Egorov VM Primenenie neinvazivnoj masochnoj vspomogatel'noj ventiljacii legkih pri ostrom respiratornom distress-sindrome u kardiohirurgicheskih bol'nyh. Anesteziologiya i reanimatologiya. 2004; №5: p.14 - 17 [in Russian]
9. Kogan A, Preisman S, Levin S, Raanani E, Sternik L Adult respiratory distress syndrome following cardiac surgery. J Card Surg. 2014; 29: 41 - 46 PMID:24299028, D0I:10.1111/jocs.12264; publishe 3rd of December 2013
10. Fox A., Cooper J. Anesthetic management for thoracic aneurism and dissections. Cardiac anesthesia F. Hensley, D. Martin, G. Gravlee. 4th ed. - Philadelphia: Lippincott Williams and Wilkins. 2008. 653 - 694;
11. Aggarwal N., King L., D'Alessio F. Diverse macrophage populations mediate acute lung inflammation and resolution. Am. J. Physiol. Lung Cell. Mol. Physiol. 2014; 306: 709 - 725 PMID:24508730, PMCID:PMC3989724, D0I:10.1152/ajplung.00341.2013;
12. Cornet A.D., Kingma S.D., Trof R.J. Hepatosplanchnic ischemia/reperfusion is a major determinant of lung vascular injury after aortic surgery. J Surg Res. 2009; 157: 48 - 54 PMID:19482316, D0I:10.1016/j.jss.2008.09.021
