В настоящее время большое внимание уделяется разработке проблемы метаболической поддержки при лечении больных распространенным гнойным перитонитом. Развитие тканевой гипоксии на фоне эндогенной интоксикации является важным патогенетическим фактором, определяющим тяжесть течения и исход заболевания [1, 3, 8].

Одной из первых при токсинемии поражается сердечно-сосудистая система [8]. Главным источником окисления для синтеза АТФ в сердечной мышце являются свободные жирные кислоты, что обусловливает необходимость потребления кислорода на 10% больше, чем при использовании в качестве субстрата глюкозы [14]. Высокая чувствительность миокарда к дефициту кислорода в совокупности с ограничением возможностей удовлетворения роста метаболических потребностей приводит к развитию токсической миокардиопатии.

Действие экзо- и эндотоксинов патогенной микрофлоры способствует расстройству микроциркуляции, нарушению процессов доставки и утилизации кислорода тканями. Интенсификация перекисного окисления липидов (ПОЛ), компенсаторное включение механизмов анаэробного гликолиза в ответ на кислородное голодание приводят к тяжелым патологическим изменениям метаболизма клеток. Избыточное образование свободных радикалов, а также накопление токсичных первичных и вторичных продуктов ПОЛ оказывают дестабилизирующее влияние на биологические мембраны, разобщают процессы дыхания и окислительного фосфорилирования. В результате токсического «отравления» происходит снижение энергообразования, нарастание явлений гипоксии с формированием порочного круга и как следствие нарушение структуры и гибель кардиомиоцитов [5, 7, 9, 10].

Гиперактивация процессов свободнорадикального окисления негативно влияет на реологические свойства крови и микроциркуляцию в миокарде за счет увеличения агрегационных способностей тромбоцитов с развитием гиперкоагуляции и ДВС-синдрома [6, 16].

Миокардиальная недостаточность в результате снижения сократительной способности сердечной мышцы и неспособности сердца поддерживать адекватный ударный и минутный объем является важной предпосылкой полиорганной дисфункции [11-13, 16].

В связи с этим представляется актуальным поиск средств, обладающих эффективными кардиопротекторными свойствами, с целью метаболической поддержки сердечной деятельности при лечении распространенного гнойного перитонита.

Цель исследования - изучение структурных изменений в сердце и возможности их коррекции при экспериментальном распространенном гнойном перитоните.

Эксперимент выполнен на 55 кроликах-самцах породы шиншилла, массой 2600-3000 г. Животные были разделены на следующие группы: 1-я - интактные (n=5); 2-я - 6-часовой распространенный гнойный перитонит без хирургического лечения (n=5); 3-я - контрольная, хирургическое лечение перитонита (n=15); 4-я - хирургическое лечение перитонита с применением в послеоперационном периоде препарата цитофлавина (n=15); 5-я - хирургическое лечение перитонита с применением в послеоперационном периоде препарата неотон (n=15).

Перитонит моделировали путем интраабдоминального введения аэробно-анаэробной взвеси E. coli (штамм 0111 К58 НИ С 130-53) и B. fragilis (штамм 323) из расчета 6 млрд микробных клеток на 1 кг массы кролика. Через 6 ч после введения микроорганизмов в 3, 4 и 5-й группе животных с целью лечения перитонита и устранения энтеральной недостаточности выполняли лапаротомию, санацию брюшной полости, декомпрессию тонкой кишки. Животным 4-й и 5-й групп в послеоперационном периоде в течение 5 сут ежедневно внутривенно капельно вводили цитофлавин (28,6 мг янтарной кислоты на 1 кг массы) и неотон (0,05 г на 1 кг массы) соответственно, животным 3-й группы - эквивалентный объем 0,9% раствора натрия хлорида. Животных с распространенным гнойным перитонитом выводили из эксперимента (летальная доза нембутала) через 6 ч после заражения, животных 3, 4 и 5-й групп - на 1, 3 и 5-е сутки после операции.

Цитофлавин - раствор для инфузий, содержащий янтарную кислоту, никотинамид, рибоксин и рибофлавин.

Неотон - метаболическое средство, действующим веществом которого является креатинфосфат.

Материалом для морфологического исследования служили участки сердца. Для световой микроскопии материал фиксировали в 10% растворе нейтрального формалина. После стандартной проводки готовили парафиновые срезы, которые окрашивали гематоксилином и эозином и по методу Ван-Гизона. Морфологические изменения оценивали на световом оптическом уровне при увеличении 100, 200 и 400 [2].

Для трансмиссионной электронной микроскопии участки сердца фиксировали в 2,5% растворе глютарового альдегида на 0,1 М фосфатном буфере (рН 7,2) и в 2% растворе четырехокиси осмия, после дегидратации и пропитки заливали эпон-аралдитной смесью. Ультратонкие срезы изготавливали на ультрамикротоме LKB (Швеция), контрастировали уранилацетатом и цитратом свинца по Рейнольдсу, исследовали в электронном микроскопе JEM-100CX (Япония) [4].

Изменения в сердце животных через 6 ч после инициации распространенного гнойного перитонита характеризовались развитием резко выраженных (в большей степени под эпикардом) расстройств кровообращения в виде гиперемии сосудов, стаза в сосудах микроциркуляторного русла, диапедезных кровоизлияний и резко выраженного интерстициального отека миокарда. Кардиомиоциты окрашивались неравномерно, в части из них не определялась поперечная исчерченность, выявлялся кариопикноз (рис. 1, а).

При изучении структуры митохондрий сердца наблюдалось их резкое набухание, уменьшение количества и дезорганизация крист. При этом сохранялось их упорядоченное расположение вдоль миофибрилл (см. рис. 1, а).

На 1-е сутки послеоперационного периода в стенке сердца отмечались расстройства кровообращения в виде умеренной гиперемии сосудов, их дистонии с чередованием участков сужения и расширения, явлений стаза в микроциркуляторном русле, диапедезных (в большей степени в эпикарде) кровоизлияний, сочетавшихся с интерстициальным и периваскулярным отеком от умеренного до резко выраженного (рис. 1, б).

При электронной микроскопии наблюдалось неупорядоченное расположение митохондрий, полное или частичное разрушение внутренних и наружных мембран, резкое уменьшение количества крист. В результате деструкции и отека миофибриллы представляли собой неоформленную массу (см. рис. 1, б).

На 1-е сутки после операции в группе животных, в которой применялся неотон, отек интерстиция был выражен умеренно и неравномерно, определялась диффузная, преимущественно периваскулярная, полиморфно-клеточная его инфильтрация с преобладанием нейтрофилов. Вокруг сосудов определялся от слабо до умеренно выраженного периваскулярный отек, явившийся следствием их дистонии. Стенка микрососудов была несколько разрыхлена, эндотелиоциты - с явлениями набухания. Наряду с этим отмечались диффузные дистрофические и некробиотические изменения отдельных кардиомиоцитов.

Размеры митохондрий варьировали от мелких до крупных, отмечалось их умеренное набухание. Структура крист, как правило, была сохранена, расположение компактное. В единичных случаях наружные и внутренние мембраны были разрушены. Наблюдалось от слабо до умеренно выраженного разволокнение миофибрилл.

В группе животных, получавших цитофлавин, в 1-е сутки послеоперационного периода было характерно наличие от слабо до умеренно выраженного интерстициального отека миокарда, явлений сосудистой дистонии с чередованием участков спазмирования и расширения микросоcудов в сочетании с мелкими диффузными очагами дистрофии и некробиоза кардиомиоцитов.

При электронно-микроскопическом исследовании миофибриллы определялись на большем протяжении, митохондрии располагались вдоль них в виде цепочек или групп. При этом митохондрии, как правило, были обычных размеров, с незначительными признаками набухания и просветления матрикса. Наблюдались единичные случаи фрагментации крист, разрушения наружных и внутренних мембран.

На 3-и сутки после операции в группе животных, в которой препараты не применялись, в сердце сохранялись диффузный отек интерстиция (от слабо до резко выраженного), значительные периваскулярный отек и гиперемия сосудов. Эти изменения сочетались с диффузными дистрофическими изменениями большой части кардиомиоцитов и преимущественно полиморфно-клеточной воспалительной инфильтрацией интерстиция с наличием единичных микроабсцессов.

При электронно-микроскопическом исследовании определялось сохранение ориентации митохондрий вдоль миофибрилл, однако при этом имели место обширные участки деструкции митохондрий, увеличение их размеров, фрагментация, разрушение и исчезновение крист. В большинстве случаев межмембранное пространство было расширено, матрикс просветвленный, гомогенизированный.

На фоне применения неотона на 3-и сутки послеоперационного периода наблюдались диффузный умеренно выраженный интерстициальный отек, полиморфно-клеточная с преобладанием клеток лимфоцитарного ряда воспалительная инфильтрация, очаговые дистрофические изменения кардиомиоцитов с исчезновением исчерченности, вакуолизацией цитоплазмы и явления миолиза.

Митохондрии средних и крупных размеров располагались упорядоченно, были ориентированы вдоль миофибрилл. В большинстве митохондрий межмембранное пространство расширено не было, наружная мембрана имела четкие контуры. Отмечалось наличие большого количества митохондриальных гребешков, их уплотнение и компактное расположение. В отдельных случаях наблюдалась фрагментация крист и определялись остатки разрушенных митохондрий.

На 3-и сутки послеоперационного периода при применении цитофлавина изменения в сердце характеризовались умеренно выраженным интерстициальным и периваскулярным отеком, расширением и гиперемией сосудов и появлением на этом фоне мелких очагов с дистрофическими изменениями кардиомиоцитов. Воспалительная инфильтрация была выражена очагово, преимущественно периваскулярно. Наряду с клетками лимфоцитарного ряда в инфильтрате определялись единичные нейтрофилы.

При электронно-микроскопическом исследовании характерным было наличие в кардиомиоцитах большого количества митохондрий, которые располагались в основном в околоядерной зоне и вблизи миофибрилл. Наружная мембрана имела четкий контур. Обращало внимание плотное расположение крист, в результате чего митохондрии выглядели более темными.

На 5-е сутки послеоперационного периода в группе животных без метаболической поддержки сохранялась выраженная диффузная полиморфно-клеточная воспалительная инфильтрация миокарда с наличием довольно крупных очаговых периваскулярных инфильтратов. При этом в воспалительном инфильтрате начинали преобладать лимфомакрофагальные элементы. Клеточная реакция сочеталась с гиперемией сосудов, выраженным периваскулярным и диффузным интерстициальным отеком. В значительной части кардиомиоцитов прослеживались исчезновение исчерченности, явления набухания, жировой дистрофии и некробиоза. Также отмечалось наличие мелких очагов миолиза (рис. 1, в).

При оценке результатов электронной микроскопии наблюдалась неоднородная картина. Митохондрии разных форм и размеров располагались компактно, группами вдоль волокон миофибрилл. В некоторых из них внутренняя и наружная мембраны были частично разрушены, здесь же практически отсутствовали кристы, в связи с чем митохондрии выглядели как большие вакуоли (см. рис. 1, в).

На фоне применения неотона на 5-е сутки после операции у экспериментальных животных структурные изменения в сердце были менее выражены по сравнению с контрольной группой. При этом наблюдались слабо выраженный очаговый интерстициальный отек, скудная преимущественно периваскулярная инфильтрация с преобладанием клеток лимфоцитарного ряда, умеренная гиперемия сосудов с единичными диапедезными кровоизлияниями (рис. 2, а).

Митохондрии в кардиомиоцитах располагались упорядоченно - были ориентированы вдоль миофибрилл. В большинстве митохондрий наружная мембрана имела четкий контур, межмембранное пространство расширено не было. Отмечалось уплотнение и компактное расположение крист. В отдельных митохондриях наблюдалась фрагментация крист (см. рис. 2, а).

На 5-е сутки послеоперационного периода на фоне применения цитофлавина в сердце определялось снижение выраженности воспалительных и дистрофических изменений и восстановление нормальной гистологической структуры. Это проявлялось слабо (лишь в отдельных участках умеренно) выраженной, преимущественно периваскулярной лимфогистиоцитарной инфильтрацией, уменьшением гиперемии сосудов и, как следствие, отека (рис. 2, б).

Электронно-микроскопическая картина отличалась наличием большого количества митохондрий среднего и крупного размера с четким контуром наружных мембран, хорошо развитыми и упорядоченными кристами (см. рис. 2, б).

Таким образом, течение экспериментального распространенного гнойного перитонита сопровождается выраженными структурными изменениями в сердце. Наличие в миокарде уже через 6 ч после инициации перитонита расстройств кровообращения, интерстициального отека, дистрофических и некробиотических изменений кардиомиоцитов указывает на высокую скорость развития системных токсических повреждений при данном заболевании. Патологические нарушения состояния и деструкция митохондрий свидетельствуют о формировании дефицита энергетического обеспечения кардиомиоцитов. Сохранение отрицательной динамики через сутки после оперативного вмешательства является сигналом недостаточной результативности борьбы организма с интоксикацией и необходимости раннего начала проведения мероприятий фармакологической поддержки и коррекции процессов метаболизма в миокарде.

Проведение сравнительного анализа применения с данной целью метаболических средств цитофлавина, содержащего янтарную кислоту, и неотона, содержащего фосфокреатин, выявило высокую эффективность препарата цитофлавина, использование которого способствовало более выраженному снижению реактивных воспалительных изменений в миокарде, торможению развития некробиотических изменений кардиомиоцитов, сохранению нормальной структуры и увеличению количества митохондрий и, как следствие, росту энергетического потенциала сердца.