Введение
Современный этап развития медицины, в том числе и хирургии, характеризуется внедрением в исследования компонентов патогенеза, диагностики и лечения технологий, в основу которых положены новые знания не только на клеточном и субклеточном, но и на молекулярном и генном уровнях. Успех такого подхода несомненен. Получены данные, которые позволяют расширить знания о болезни с акцентом не только на орган поражения, но и на системные изменения в организме [1, 2]. Последним в настоящее время придают особое значение, поскольку успешное избавление от заболевания не гарантирует развития танатогенетических явлений, основой которых является продолжение прогрессирования системных поражений. Их развитие обусловлено основным заболеванием, но на определенном этапе патогенеза они могут трансформироваться в определяющие, модулируя течение основной болезни, или же становятся предопределяющими. К таковым относят респираторный, энтеральный, мембранодестабилизирующий, коагулопатический и другие дистресс-синдромы [3—6].
Однако в этом ряду при хирургических болезнях незаслуженно меньшее внимание уделяют поражению печени [7, 8]. Между тем во многих научных исследованиях доказывается и подчеркивается значимость острой печеночной недостаточности в патогенезе многих хирургических заболеваний, особенно ургентных, разрабатываются схемы ее своевременной коррекции [9, 10]. До сих пор не проводилось обобщающих исследований по установлению патогенетических механизмов гепатических нарушений, нет исчерпывающих сведений по универсальности поражений печени при различных ургентных хирургических заболеваниях [7, 11]. В современной медицине не существует единого определения совокупности патологических процессов, которые обусловливаются функционально-метаболическим состоянием печени и развиваются в организме при острых хирургических заболеваниях, что существенно затрудняет прогноз и выбор тактики ведения пациентов. Такого рода обобщающие знания позволят аргументированно установить значимость гепатаргии в патогенезе острых заболеваний живота, ее участие в расстройствах гомеостаза и развития различных дизрегуляционных болезней.
Цель исследования — на основе объективных данных по модификациям структурно-функционального состояния печени при различных неотложных заболеваниях (перитонит, панкреонекроз, кишечная непроходимость) установить универсальность и закономерность развития гепатических нарушений, участие их в патогенезе расстройств гомеостаза на организменном уровне и на основе фактических данных подвести научную базу под разработку нового синдромокомплекса «гепатический дистресс-синдром» в хирургии, определить эффективность ремаксола в его коррекции.
Состав выбранных для исследования заболеваний обусловлен тем, что патогенез их различен: при остром перитоните превалирует гнойный компонент, при остром панкреатите — аутолитический асептический компонент (ранняя фаза), при кишечной непроходимости — асептический компонент (ранние сроки).
Материал и методы
В основу работы положены материалы экспериментальных и клинических исследований.
Экспериментальная часть
Хронические опыты поставлены на 60 взрослых беспородных половозрелых собаках обоего пола массой от 7,2 до 16,8 кг, разделенных на 4 группы по 15 особей. В 1-й группе моделировали острый перитонит путем введения 20% каловой взвеси в брюшную полость, во 2-й — острый деструктивный панкреатит путем введения аутожелчи в паренхиму поджелудочной железы в 12 точках, в 3-й группе — острую обтурационную кишечную непроходимость путем наложения шелковой лигатуры на дистальный отдел тонкой кишки, в 4 — острый перитонит, в раннем послеоперационном периоде в лечении применены и инфузии ремаксола 20 мл/кг. Исследования выполнены в соответствии с нравственными требованиями к работе с экспериментальными животными (Правила проведения работ с использованием экспериментальных животных — приказ МЗ СССР от 12.08.87 №755, Федеральный закон «О защите животных от жестокого обращения» от 01.01.97, приказ МЗ РФ от 19.06.03 №267 «Об утверждении правил лабораторной практики»), одобрены локальным этическим комитетом. Опыты проводили под внутривенным общим обезболиванием с использованием тиопентал-натрия из расчета 0,04 г/кг массы тела животного. В контрольные сроки (1, 3, 5-е сутки) забирали кровь из бедренных артерии и вены, портальной и печеночных вен, выполняли биопсию ткани печени.
По показателям гомеостаза в притекающей и оттекающей от печени крови оценивали выраженность печеночной недостаточности. Приточно-отточная разница (ПОР) в показателях, определенная тотчас, безусловно, не может быть существенной. Для более объективной оценки определяли ее с учетом объемного кровотока в органе в течение 1 мин.
Кровь притекает к печени из портальной вены (70%) и печеночной артерии (30%). Забор крови из портальной вены осуществляли путем венопункции, артериальной крови из бедренной артерии — артериопункции. Разработана специальная методика, позволяющая производить забор оттекающей от печени крови [1].
Для эффективной и достоверной оценки метаболических процессов в органе рассчитывали ПОР с учетом объемного кровотока в печени по разработанной формуле:
где То — уровень исследуемого продукта в оттекающей от органа крови (vv. hepaticae), Тп — уровень исследуемого продукта в притекающей крови через портальную вену (v. portae), Та — уровень исследуемого продукта в притекающей артериальной крови (a. hepaticapropria), 0,45 — объемный кровоток печени, л/мин, 0,32 — объемный кровоток через портальную систему, л/мин, 0,13 — объемный кровоток через артериальную систему, л/мин.
Для оценки ряда биохимических параметров применяли следующие методы исследования: определение диеновых коньюгатов спектрофотометрическим методом при длине волны 232—233 нм, изучение содержания малонового диальдегида в реакции с 2-тиобарбитуровой кислотой, исследование активности фосфолипазы А2 титрометрическим методом, определение активности супероксиддисмутазы по реакции с нитросинимтетразолием; состав липидов устанавливали путем экстрагирования, фракционирования и денситометрии на денситометре Model GS-670 (BIO-RAD, США) с соответствующим программным обеспечением (PhosphorAnalyst/PS Sowtware).
Выраженность эндогенной интоксикации определяли по содержанию молекул средней массы, общей и эффективной концентрации альбумина — флуоресцентным методом на специализированном анализаторе АКЛ-01 «Зонд», затем рассчитывали резерв связывания альбумина и индекс токсичности плазмы.
Клиническая часть
Клинико-лабораторные исследования проведены у 44 больных перитонитом (вторичный перитонит, вызванный перфорацией полого органа или деструктивным аппендицитом), разделенных на две подгруппы: в 1-й подгруппе 20 больным в раннем послеоперационном периоде проводили стандартизованную терапию, во 2-й подгруппе 24 больным в терапию включали ремаксол (первые 3 сут внутривенные вливания 800 мл, далее — 400 мл), у 18 больных с острым панкреатитом тяжелой степени и 20 больных с острой спаечной кишечной непроходимостью. Всех больных оперировали. Объем и характер вмешательств зависел от основного заболевания. В раннем послеоперационном периоде (до 5 сут) наряду с рутинными показателями у больных оценивали выраженность эндогенной интоксикации, перекисного окисления липидов, фосфолипазную активность, состав липидов плазмы крови и эритроцитов.
Полученные данные обрабатывали общепринятыми методами статистики с определением достоверности различий между данными в группах на основе расчета критерия Стьюдента и c2. Вычисляли среднюю арифметическую выборочной совокупности (М), ошибку средней арифметической (m). В каждой серии определяли достоверность различий (р) по отношению к исходному значению (норме), корреляционные связи между различными показателями по коэффициенту корреляции (r). Выявленные закономерности и связи изучаемых параметров между группами и признаками считали значимыми при вероятности безошибочного прогноза p=95% и более.
Результаты и обсуждение
Экспериментальный раздел
Модели избранных заболеваний были адекватны для решения поставленных цели и задач. У всех животных возникали типичные клинико-лабораторные проявления моделированных болезней. Отметим, что условия эксперимента были таковыми, что заболевание прогрессировало и без соответствующих лечебных мероприятий приводило к гибели животных после 5 сут. До указанного срока выполняли все указанные исследования.
В работе использован объективный способ оценки детоксикационной и липидрегулирующей функции (является одним из важнейших компонентов печеночной недостаточности при остром хирургическом заболевании) по содержанию токсичных продуктов в крови, в том числе молекулярных продуктов перекисного окисления липидов, притекающей к печени, и в крови, отекающей от нее, с последующим расчетом ПОР с учетом органного кровотока. При таком подходе становится возможным в динамике углубленно изучить участие печени в детоксикационном процессе, а по содержанию молекулярных продуктов перекисного окисления липидов и активности фосфолипазы А2 — участие печени в регуляции оксидативного стресса и фосфолипазной активности.
При всех исследованных заболеваниях по мере их прогрессирования зарегистрировано существенное нарушение детоксикационной функции печени. Сначала содержание токсических субстанций в плазме крови, оттекающей от печени, в первые 3 сут было ниже такового в крови (с учетом объема органного кровотока), притекающей к органу. Это свидетельствовало о сохранении функционального статуса органа. По мере прогрессирования патологического процесса уровень токсичных продуктов в плазме крови, оттекающей от органа, уменьшался в меньшей степени, а по ряду показателей приближался к уровню притока и даже увеличивался. Это свидетельствовало не только о снижении детоксикационной способности печени, но и об ее участии в продукции токсинов (sic!).
Данные, полученные на модели панкреатита, представлены в табл. 1. Отметим, что у животных возникал тотальный панкреонекроз.
Таблица 1. Показатели эндогенной интоксикации в плазме крови, притекающей и оттекающей от печени, при деструктивном панкреатите
| Показатель | Норма | Этапы наблюдения | ||
| 1-е сутки | 3-и сутки | 5-е сутки | ||
| Приток: | ||||
| ОКА, г/л | 40,48±0,97 | 33,76±1,20* | 28,90±0,64* | 29,54±0,89* |
| ЭКА, г/л | 29,18±1,10 | 18,40±0,87* | 10,67±0,51* | 8,16±0,60* |
| РСА, усл. ед. | 0,72±0,03 | 0,50±0,03* | 0,37±0,02* | 0,28±0,01* |
| ИТ, усл. ед. | 0,39±0,02 | 1,00±0,05* | 1,71±0,06* | 2,62±0,07* |
| МСМ, усл. ед. (254 нм) | 0,410±0,012 | 0,530±0,051* | 0,777±0,009* | 0,822±0,037* |
| МСМ, усл. ед. (280 нм) | 0,342±0,021 | 0,639±0,039* | 0,976±0,030* | 1,230±0,057* |
| Отток: | ||||
| ОКА, г/л | 41,69±0,92 | 33,89±1,23* | 28,84±0,61* | 28,74±0,83* |
| ЭКА, г/л | 28,61±1,06 | 18,99±0,84* | 10,83±0,53* | 8,26±0,63* |
| РСА, усл. ед. | 0,72±0,03 | 0,56±0,03* | 0,38±0,02* | 0,29±0,01* |
| ИТ, усл. ед. | 0,39±0,02 | 0,78±0,03* | 1,66±0,08* | 2,48±0,17* |
| МСМ, усл. ед. (254 нм) | 0,395±0,012 | 0,545±0,047* | 0,762±0,009* | 0,836±0,036* |
| МСМ, усл. ед. (280 нм) | 0,334±0,023 | 0,670±0,035* | 0,996±0,029* | 1,244±0,056* |
Примечание. ОКА — общая концентрация альбумина, ЭКА — эффективная концентрация альбумина, РСА — резерв связывания альбумина, ИТ — индекс токсичности, МСМ — молекула средней массы. * — статистическая значимость различия относительно нормы при p<0,05; жирный шрифт — статистическая значимость различия показателей оттока относительно таковых притока при p<0,05 с учетом пересчета на объем минутного кровотока.
Анализ полученных результатов в динамике показал, что в начале заболевания (1-е сутки) печень активно участвует в детоксикационном процессе, что подтверждается существенным различием уровня токсичных продуктов в оттекающей от органа крови, рассчитанных с учетом объемного минутного кровотока. Через 3 сут по мере прогрессирования острого панкреатита зарегистрировано снижение функциональной активности органа. Ряд абсолютных значений исследованных показателей в оттекающей крови приближались к таковых в крови, притекающей к органу. На последнем этапе детоксикационная способность печени страдала в еще большей степени. Причем содержание молекул средней массы в плазме крови, оттекающей от органа, становилось выше, чем в притекающей.
Отметим весьма значимую деталь: во многом аналогичная динамика выявлена в отношении первичных и вторичных молекулярных продуктов перекисного окисления липидов и фосфолипазной активности.
На следующем этапе предстояло установить, что лежало в основе нарушения функционального состояния печени. С этой целью исследован состав липидов ткани печени, по которому возможно установить состав фосфилипидного бислоя мембран гепатоцитов, а по нему — выраженность мембранодестабилизирующих процессов, основы нарушения функционального состояния клеток органа [12].
При анализе липидограмм определена существенная модификация состава как нейтральных липидов, так и фосфолипидов. Отмечены значительные изменения состава основных мембранообразующих липидов. Причем по мере прогрессирования заболевания выраженность спектра трансформаций возрастала. Особо отметим значительное повышение в тканях печени уровня лизоформ фосфолипидов (более чем в 10 раз) и свободных жирных кислот (более чем в 3 раза), которые, как известно, обладают хаотропным действием, модулируя мембранодестабилизирующий процесс (табл. 2).
Таблица 2. Состав фосфолипидов в тканях печени при деструктивном панкреатите, доля от общего содержания фосфолипидов, %
| Показатель | Норма | Этапы наблюдения | ||
| 1-е сутки | 3-и сутки | 5-е сутки | ||
| Лизоформы фосфолипидов | 0,51±0,12 | 5,39±0,70* | 7,36±1,21* | 8,50±1,06* |
| Сфингомиелин | 16,11±0,97 | 15,63±1,96 | 6,15±0,59* | 6,65±0,50* |
| Фосфатидилхолин | 43,09±2,09 | 28,44±2,96* | 26,70±0,73* | 24,34±2,73* |
| Фосфатидилсерин | 5,75±0,37 | 9,06±1,17* | 13,38±1,23* | 13,84±0,77* |
| Фосфатилинозит | 8,48±0,77 | 5,50±0,76* | 4,90±0,50* | 4,11±0,39* |
| Фосфатидилэтаноламин | 24,52±1,19 | 35,52±2,54* | 41,96±2,32* | 44,44±3,93* |
При исследовании в тканях печени молекулярных продуктов перекисного окисления липидов выявлено, что в динамике заболевания их количество в значительной степени возрастало (к 5-м суткам почти в 3 раза). Это происходило на фоне снижения энзимного антиоксидантного потенциала: активность супероксиддисмутазы уменьшалась более чем в 2 раза (табл. 3).
Таблица 3. Содержание продуктов перекисного окисления липидов, активность фосфолипазы A2 и супероксиддисмутазы в тканях печени при деструктивном панкреатите (M±m)
| Показатель | Норма | Деструктивный панкреатит | ||
| 1-е сутки | 3-и сутки | 5-е сутки | ||
| Диеновые коньюгаты, усл. ед. на 1 мг липидов | 0,361±0,010 | 0,589±0,010* | 0,816±0,042* | 1,047±0,040* |
| Малоновый диальдегид, Нмоль в 1 г белка | 5,41±0,07 | 6,76±0,08* | 13,57±0,15* | 14,98±0,75* |
| Супероксиддисмутаза, усл. ед. | 15,25±0,23 | 8,06±0,12* | 7,55±0,30* | 6,56±0,08* |
| Фосфолипаза A2, мкмоль/с на 1 г белка | 0,990±0,069 | 2,42±0,12* | 3,59±0,15* | 4,98±0,18* |
Установлено, что в тканевых структурах печени происходило существенное повышение фосфолипазной активности (активность фосфолипазы А2 к 5-м суткам возрастала почти в 5 раз).
Проведенный анализ показал тесную корреляционную зависимость между показателями липидного обмена в печени и гомеостаза, в частности, токсических продуктов в плазме крови (r=0,784—0,976, p<0,05).
Во многом аналогичную картину структурно-функциональных изменений печени регистрировали и при других исследованных заболеваниях. Различие лишь касалось скоростных характеристик: при остром перитоните отмечено ускоренное поражение органа, при острой кишечной непроходимости — относительно замедленное.
Клинический раздел
По известным причинам нам не удалось детально изучить молекулярные процессы в тканях органа, что исполнено в эксперименте. Однако мы изучили их опосредованно по показателям крови в клинике. Кроме рутинных показателей, оценивающих функциональный статус печени, углубленно исследовали детоксикационную функцию, в том числе и по показателям альбумина (общая и эффективная его концентрация), который синтезируется и метаболизируется в печени. Безусловно, важное значение имели исследования липидного обмена, который во многом связан с функциональным состоянием печени.
Результаты исследований в клинике у больных выявили во многом аналогичные изменения гомеостаза и функциональные изменения печени, полученные в эксперименте. Они во многом известны и представлены в различных научных статьях [8, 10, 12—14]. Использование специальных методов исследования позволило получить ряд новых сведений. В частности, установлено, что вне зависимости от особенностей основного патологического процесса у всех больных на фоне существенных изменений липидного обмена развивается поражение печени. Фазовое течение нарушений липидного обмена можно зарегистрировать на разных этапах: в начале — проявления оксидативного стресса, избыточная активность фосфолипазных систем, его финальные проявления — нарушение состава липидов в плазме крови и в эритроцитах.
Более значимую научную информацию удалось получить у больных острым третичным перитонитом (7), панкреонекрозом (12), острой кишечной непроходимостью (6) — у них, несмотря на комплекс проведенных лечебных мероприятий, зарегистрировано прогрессирующее течение болезни с последующим фатальным исходом.
У этих пациентов выявлены запредельные изменения расстройств гомеостаза, которые в первую очередь следует связать с основным заболеванием. Однако ряд исследованных показателей свидетельствует о том, что в процессе танатогенеза роль печени весьма значима. Так, уровень общей концентрации альбумина в плазме крови снижался более чем в 8 раз, эффективной его концентрации — более чем в 10 раз. В этих условиях организм не в состоянии справиться с процессом насыщения организма токсинами, создавались реальные условия для прогрессирования синдрома эндогенной интоксикации. Зарегистрировано и другое. Так, вне зависимости от заболевания у больных возникала крайне высокая активизация липопероксидации — в 3—7 раз и фосфолипазной активности — в 5—12 раз. При детальном исследовании состава липидов в плазме крови и эритроцитах выявлены существенные модификации. Особенно значимыми для оценки выраженности мембранодестабилизирующих явлений в печени являются сведения по ним со стороны эритроцитов, поскольку эти форменные элементы крови во многом отражают состояние биомембран клеток различных органов [3].
Анализ полученных экспериментально-клинические результатов показал, что при изученных заболеваниях с различным патогенезом происходит значительное поражение печени. Эти данные подтверждают результаты многочисленных исследований. Оригинальными в данной работе являются сведения по механизмам поражения органа. Установлено, что вне зависимости от характера основного заболевания одним из ведущих звеньев его патогенеза является мембранодестабилизирующий процесс, который предопределен избыточной активностью перекисного окисления мембранных липидов и фосфолипаз в тканевых структурах печени.
Полученный материал имеет важное прикладное значение, определяя основное направление для предупреждения критического поражения печени при острых хирургических заболеваниях органов живота. С этой целью нами апробирован ремаксол, который обладает гепатопротекторным, антиоксидантным и антигипоксантным свойствами [4].
В эксперименте препарат апробирован при остром перитоните. Оказалось, что его использование приводило к заметно меньшим поражениям печени. Подтверждением явилось сохранение детоксикационной способности органа в исследованный период. Даже в сроки 5 сут от начала эксперимента количество токсичных продуктов в оттекающей от печени крови было меньше, чем в притекающей. Такого рода динамика выявлена и в отношении уровня молекулярных продуктов перекисного окисления мембранных липидов и активности фосфолипазы A2. При исследовании качественного и количественного состава липидов и сравнении значений с таковыми в контрольной группе, установлено, что применение ремаксола во многом предупреждает расстройства липидного обмена, т.е. препарат обладает мембраностабилизирующей активностью. Указанный эффект и явился основой для сохранения функционального состояния печени в этих тяжелейших условиях.
При изучении выраженности перекисного окисления мембранных липидов и фосфолипазной активности в тканях печени установлено, что ремаксол существенно ее снижает. Так, содержание молекулярных продуктов липопероксидации уменьшалось на 13,4—19,2%, активность фосфолипазы A2 — на 21,3—34,7% (p<0,05), эти сведения показывают, что в основе положительного действия препарата лежит его способность уменьшать выраженность указанных триггерных агентов поражения печени.
В клинике ремаксол применяли в раннем послеоперационном периоде у больных острым перитонитом (n=24). Его применение существенно уменьшало расстройства гомеостаза, что сопровождалось меньшими функциональными расстройствами печени. Ярким проявлением явилось снижение выраженности синдрома эндогенной интоксикации (уровень среднемолекулярных олигопептидов уменьшался на 14,2—18,3%, индекс токсичности плазмы по альбумину — на 25,2—37,4%; p<0,05) и расстройства липидного метаболизма (снижение выраженности оксидативного стресса на 15,8—22,7%, фосфолипазной активности — на 29,2—35,3%; p<0,05).
Восстановление и существенная пролонгация толерантности ремаксолом функционального состояния печени при остром перитоните проявлялись и клинически. У больных отмечено сравнительно благоприятное течение раннего послеоперационного периода. Быстрее купировалась температурная реакция, раньше восстанавливалось функциональное состояние кишечника и др. Частота послеоперационных осложнений (раневые осложнения, пневмония и др.) уменьшилась на 28,3% (χ2=3,96, p=0,045), пребывание больных в стационаре сократилось на 2,4 койко-дня (p<0,05).
В целом положительные результаты экспериментально-клинических исследований с применением ремаксола являются дополнительным доказательством высокой значимости поражений печени в патогенезе острых хирургических заболеваний живота.
Заключение
Получены веские экспериментально-клинические основания для определения патологического состояния (синдромокомплекса) при острых хирургических болезнях живота под названием «гепатический дистресс-синдром».
Гепатический дистресс-синдром в хирургии — это совокупность патологических процессов организма, важнейшим проявлением которых является прогрессирование эндогенной интоксикации, оксидативного стресса и фосфолипазной активности вследствие нарушения функционального статуса печени в результате мембранодестабилизирующих явлений.
Формирование этого патологического состояния при острых хирургических болезнях существенно отягощает течение основного заболевания, а на определенной степени поражения печени может быть определяющим. Отсюда несомненна эффективность гепатопротектора ремаксола в лечении таких больных. Его своевременное применение позволяет прервать возможный порочный круг: заболевание — поражение печени — прогрессирование заболевания.
Выделение синдрома, на наш взгляд, имеет не только академическое, но и важное прикладное значение: существенно расширяются современные представления о дизрегуляционном состоянии, развивающемся при острых хирургических заболеваниях органов живота, определяются условия прогрессии расстройств гомеокинеза, при которых на первый план выступает нарушение структуры и функции печени; обосновываются направления для разработки векторной патогенетической (в том числе профилактической) терапии, в частности, мембраностабилизирующей (ремаксол). Игнорировать значимость гепатического дистресс-синдрома в современной хирургии было бы ошибкой.
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
The authors declare no conflicts of interest.