Метаболизм единственного легкого после пульмонэктомии и возможности его послеоперационной коррекции

Нарушения оксигенации крови в легких рассматривают как одну из основных причин развития послеоперационной гипоксии и связанных с ней летальных исходов [1, 3, 13]. У больных раком легкого после пульмонэктомии первичным этиологическим фактором респираторной дисфункции являются вентиляционно-перфузионные нарушения вследствие двукратного увеличения кровотока через единственное легкое. Процессы газообмена в легких тесно взаимосвязаны с другими негазообменными функциями, в первую очередь с метаболической и детоксицирующей активностью легочной паренхимы [2, 15, 16]. При этом легкие являются единственным органом, контролирующем концентрацию большинства метаболитов в артериальной крови, а при наличии собственного заболевания способны выделять токсичные вещества в артериальный коллектор [7].

В настоящее время основными направлениями терапии послеоперационных нарушений после пульмонэктомии являются инфузионно-трансфузионное поддержание гемодинамики, антибактериальная химиопрофилактика инфекционных осложнений и периоперационная нутритивная поддержка. Ряд авторов предлагают более активно в послеоперационном периоде применять препараты с антигипоксическими свойствами как для коррекции метаболических нарушений в единственном легком, так и для снижения выраженности системных эффектов гипоксии [9, 10].

Цель исследования - изучение влияния периоперационного энтерального питания и послеоперационных инфузий цитофлавина на метаболическую и респираторную функции единственного легкого у онкопульмонологических больных.

В основу положены результаты проспективного рандомизированного обследования 231 больного в возрасте от 36 до 68 лет, перенесшего пульмонэктомию по поводу рака легкого в период с 2004 по 2009 г. в Нижегородском областном онкологическом диспансере. Больные были разделены на 3 группы в зависимости от особенностей применяемой терапии. 1-ю группу составили 103 пациента, которые получали до- и послеоперационное питание, приготовленное в стационаре. Больным 2-й группы (n=69) в течение 5 сут до и 12 сут после операции дополнительно к больничному питанию ежедневно, исключая день операции, предлагали между приемами пищи 600 мл изокалорической питательной смеси «Нутрикомп стандарт». Ограничение продолжительности дооперационного дополнительного питания методом сипинга было обусловлено сроками нахождения больных в стационаре перед операцией. 3-ю группу составили 59 больных, которым дополнительно к периоперационному сипингу в комплекс послеоперационной терапии включали введение 20 мл цитофлавина в течение 8 сут с момента перевода в отделение реанимации и интенсивной терапии. Проводили исследование вено-артериальной разности метаболических показателей (глюкоза, лактат, пируват, триглицериды) и газов крови [8].

Статистическую обработку результатов исследования проводили параметрическими и непараметрическими методами вариационной статистики с вычислением средней арифметической выборочной совокупности (М), ошибки средней арифметической (m).

Изучение вено-артериальной разности по глюкозе определило в первые сутки после операции тенденцию к снижению этого показателя у всех больных (см. таблицу).

Эффект от применяемой антигипоксической терапии особенно важен в связи с тем, что глюкоза является основным источником энергии для легких. В создающихся после пульмонэктомии патофизиологических условиях, нарушающих энергообмен легочных клеток, поддержание потребления основного метаболита может играть клинически значимую роль при развивающейся дисфункции единственного легкого [6, 15].

До операции у всех больных определялась гиперпродукция лактата в малом круге кровообращения, что может быть напрямую связано с эффектами опухоли легкого. Это обусловило отрицательные значения вено-артериальной разности по лактату. В послеоперационном периоде продукция лактата легочными клетками значительно возрастала у всех больных, но темпы роста артериальной лактатемии у больных, получавших цитофлавин, значительно отставали от значений у пациентов 1-й и 2-й групп. Однако и на 7-е сутки после операции процессы образования лактата в единственном легком доминировали над его потреблением, что определяло отрицательные значения вено-артериальной разности по лактату у всех пациентов, перенесших пульмонэктомию.

Выявленные до- и послеоперационные изменения лактатобразования в легочной паренхиме связаны, на наш взгляд, с известными метаболическими нарушениями опухолевой клетки [17] и единственного легкого после пульмонэктомии. Сдерживание послеоперационного роста артериальной гиперлактатемии свидетельствует о поддержании метаболизма единственного легкого [4, 11, 14] и служит дополнительным обоснованием назначения антигипоксантов при легочном заболевании.

Вено-артериальная разность по пирувату у всех больных имела отрицательные значения вследствие повышенной выработки этого промежуточного метаболита в малом круге кровообращения и низкой эффективности функционирования цикла трикарбоновых кислот в легких. Исходные нарушения метаболизма пирувата прогрессировали после пульмонэктомии. На 7-е сутки определилось достоверное преимущество включения в терапию цитофлавина. Особо следует подчеркнуть расположенность фермента пируватфосфотрансферазы в митохондриях легочных клеток, а не в цитоплазме, как в клетках печени. Это определяет достаточную чувствительность легочного метаболизма пирувата к анаэробным условиям метаболизма, особенно при длительном воздействии гипоксического фактора, характерного для послеоперационного периода в онкопульмонологии [12, 15].

Периоперационный дисбаланс анаэробных и аэробных легочных процессов энергообразования подтверждают высокие значения индекса лактат/пируват, определяемого по вено-артериальной разности метаболитов. Через сутки после операции диспропорция в сторону анаэробного метаболизма возрастала у всех обследуемых больных. Только на 7-е сутки после пульмонэктомии наметилась тенденция к постепенному снижению декомпенсации метаболических процессов в малом круге кровообращения. Отличия от исходных значений в 1-й группе составили 26,8%, во 2-й - 29,2%, в 3-й группе - 17,6%.

До операции лактат-глюкозный индекс у всех больных был выше 10%, что связано с повышенным лактатобразованием из глюкозы в малом круге кровообращения и в первую очередь в легких. Изменения объяснялись в большей степени ростом артериальной гиперлактатемии. Через 3 сут после операции исследуемый показатель продолжал нарастать. Рост относительно исходных значений в 1-й группе составил 248,5%, во 2-й - 195%, в 3-й группе - 102,7%. На этом этапе определились преимущества дополнительного применения цитофлавина в комплексе нутритивной терапии и отсутствие существенного влияния периоперационного сипинга на сдерживание метаболических нарушений единственного легкого. Дальнейшее сохранение метаболических диспропорций на уровне раннего послеоперационного периода требует особого внимания к нарушениям углеводного метаболизма единственного легкого и возможного усиления антигипоксической направленности интенсивной терапии в ранний послеоперационный период после пульмонэктомии.

Потребление триглицеридов в условиях гипоксии имеет метаболические ограничения. Однако именно триглицериды являются основным источником метаболизма сурфактанта, играют большую роль в компенсации вентиляционно-перфузионных нарушений и в купировании местных воспалительных реакций. Через сутки после операции вено-артериальная разность по триглицеридам достоверно снизилась относительно исходных значений у всех пациентов. На 3-и сутки тенденция к снижению потребления триглицеридов в малом круге кровообращения сохранилась. Однако динамика снижения в 3-й группе была замедленной, что определило достоверность полученных различий по сравнению с больными 1-й и 2-й групп (на 40,6 и 28,6% соответственно). На 7-е сутки существенных изменений потребления триглицеридов относительно предыдущего этапа исследования не отмечено.

Изучение респираторной функции легких показало отсутствие влияния раннего энтерального питания в виде сипинга и дополнительного введения цитофлавина на такие показатели, как рН и рСО₂ артериальной крови.

До операции рО₂ артериальной крови было незначительно снижено (см. рисунок).

Изучение насыщения гемоглобина артериальной крови кислородом выявило изменения, тождественные исходному состоянию и динамике парциального давления кислорода.

Развитие гипоксии легочной ткани может способствовать дальнейшему усугублению кислородной задолженности организма и активно влиять на летальность и продолжительность госпитализации [18]. Вторичное повреждение легких, в развитии которого большое значение имеют нарушения соотношения между вентиляцией и перфузией легких, нарастание внутрилегочного шунтирования крови, а также патофизиологический механизм гипоксической легочной вазоконстрикции, приводит к сохранению и усугублению артериальной гипоксемии с возникновением клинической картины дыхательной недостаточности [5, 19-21].

Таким образом, изучение метаболической и респираторной функций единственного легкого у больных после пульмонэктомии показало усугубление их нарушений в раннем послеоперационном периоде. Отрицательная динамика изучаемых показателей отмечена на 3-и сутки после операции с последующей стабилизацией или восстановлением в зависимости от применяемой тактики терапии. Определилось отсутствие значимого влияния до- и послеоперационного сипинга на процессы компенсации легочной дисфункции. Дополнительное включение цитофлавина в комплекс послеоперационной терапии способствовало сокращению сроков декомпенсации метаболической легочной дисфункции, что обеспечило улучшение респираторной функции легких.