Эндогенная интоксикация является ведущим синдромом у 85 % больных гнойно-септическими заболеваниями [4]. Одной из основных причин развития эндогенной интоксикации является перитонит. Актуальность гнойного воспаления брюшины перед современной хирургией обусловливает то, что оно является главенствующим осложнением многих заболеваний и встречается достаточно часто [1, 2, 5]. Кроме того, при остром перитоните сохраняется достаточно высокая летальность ‒ 20–30 %, которая в терминальной стадии заболевания достигает 50–70 %, а при генерализации инфекции и развитии полиорганной недостаточности 75,8–100,0 % [3, 6–8]. Поэтому особую значимость приобретает изучение факторов прогрессирования эндогенной интоксикации при остром перитоните с целью своевременного патогенетического влияния на них.
Цель работы. В эксперименте на основе изучения в динамике уровня токсических продуктов, степени мембранодестабилизирующих явлений в плазме крови и лимфе определить роль основного воспалительного очага и функционального состояния печени в прогрессировании эндотоксикоза при различной тяжести острого перитонита.
Материалы и методы исследования
В основу работы положены экспериментальные исследования на взрослых беспородных собаках обоего пола, разделенных для решения поставленных задач на 2 группы. Первая группа (n = 16) – животным моделировали острый перитонит по способу А.П. Власова (1991) путем введения каловой взвеси в брюшную полость, через сутки проводили лапаротомию, оценивали выраженность воспалительного процесса в брюшной полости, количество экссудата, макроскопическое состояние кишечника и печени, забирали образцы ткани печени и кишечника. Брюшную полость санировали. Вторая группа (n = 12) – животным моделировали острый перитонит по той же методике, однако брюшную полость не санировали.
В контрольные сроки проводили забор крови и лимфы, биопсию тканей печени и кишечника, исследовали выраженность эндогенной интоксикации по содержанию ее маркеров в плазме крови и лимфе, активность перекисного окисления липидов (ПОЛ), фосфолипазы А2 и супероксиддисмутазы в плазме крови, лимфе, тканях печени и кишечника.
В послеоперационном периоде животным проводилась антибактериальная (внутримышечные инъекции 2 раза в сутки раствора гентамицина из расчета 0,8 мг/кг массы тела) и инфузионная (внутривенные введения 5 % раствора глюкозы и 0,89 % раствора хлорида натрия из расчета 50 мл/кг массы животного) терапия.
Эксперименты поставлены под внутривенным наркозом с использованием тиопентал-натрия из расчета 0,04 г/кг массы тела животного. Научные изыскания проводились в соответствии с этическими требованиями к работе с экспериментальными животными («Правила проведения работ с использованием экспериментальных животных» (приказ МЗ СССР № 755 от 12.08.1987 г.) и Федеральный закон «О защите животных от жестокого обращения» от 01.01.1997 г.) и одобрены локальным этическим комитетом.
Уровень молекул средней массы (МСМ) в сыворотке крови и лимфы измеряли на спектрофотометре СФ-46 при длине волны 254 и 280 нм. Для характеристики физико-химических свойств альбумина оценивали эффективную и общую концентрацию альбумина (ЭКА и ОКА) в сыворотке крови флуоресцентным методом на специализированном анализаторе АКЛ-01 «Зонд». Резерв связывания альбумина (РСА) определяли по формуле РСА = ЭКА/ОКА; индекс токсичности (ИТ) плазмы – по формуле ИТ = ОКА/ЭКА – 1 (Грызунов Ю.А., Добрецов Г.Е., 1994).
Активность фосфолипазы А2 оценивали по каталитической деятельности фермента потенциометрическим методом. Диеновые и триеновые конъюгаты в липидах определяли спектрофотометрическим методом при длине волны 232 и 275 нм. Содержание малонового диальдегида выявляли в реакции с 2-тиобарбитуровой кислотой. Активность супероксиддисмутазы изучали в реакции с нитросиним тетразолием.
Полученные цифровые экспериментальные данные обработаны методом вариационной статистики с использованием t-критерия Стьюдента, корреляционная зависимость оценена с помощью критерия r. Вычисления и построение диаграмм, отражающих динамику изученных показателей, совершали с поддержкой программы Microsoft Excel XP. Применен текстовый процессор Microsoft Word XP.
Результаты исследования и их обсуждение
Экспериментальные исследования показали, что через сутки (первая группа) после введения в брюшную полость каловой взвеси у животных развивался острый перитонит. Животные были вялые, адинамичные, жадно пили воду, у некоторых животных отмечено возникновение рвоты или рвотных движений. Температура тела была субфебрильной. При лапаротомии в брюшной полости имелся мутный с хлопьями фибрина и неприятным запахом выпот, количество которого достигало 114,40 ± 4,15 мл. Петли кишок были увеличены в диаметре за счет содержания в них кишечного содержимого и газа, стенка тонкой кишки была инфильтрирована, с налетом фибрина. Париетальная брюшина гиперемирована, инфильтрирована, с мелкоточечными кровоизлияниями.
В динамике развития патологического процесса отмечалось существенное увеличение в плазме крови содержания токсических продуктов как гидрофильной, так и гидрофобной природы (рис. 1).
Рис. 1. Показатели эндогенной интоксикации плазмы крови общего кровотока при остром перитоните (значения нормы приняты за 100 %). Примечание: здесь и далее: * – достоверность отличия от нормы при p < 0,001
В лимфе содержание токсических продуктов также возрастало. Однако в отличие от данных плазмы крови, где после санации брюшной полости отмечается снижение выраженности эндогенной интоксикации, в лимфе в течение всего эксперимента их уровень сохранялся на высоких цифрах (рис. 2).
При исследовании скорости лимфотока было выявлено снижение значения данного показателя на всех этапах динамического наблюдения. Так, на первые сутки эксперимента он был ниже нормы на 27,3 % (р < 0,05), на третьи – уже на 48,2 % (р < 0,05), а на пятые – на 45,3 % (р < 0,05).
В ходе проведения экспериментальных исследований при остром перитоните нами установлен факт интенсификации процессов перекисного окисления липидов и активации фосфолипазы А2 в динамике патологического процесса в плазме крови и лимфе.
Рис. 2. Показатели эндогенной интоксикации лимфы при остром перитоните (значения нормы приняты за 100 %)
В плазме крови содержание диеновых и триеновых коньюгатов увеличивалось соответственно на 65,9–125,3 и 52,5–102,5 % (р < 0,05), а уровень ТБК-активных продуктов возрастал на 81,2–147,4 % (р < 0,05). Активность фосфолипазы А2 увеличивалась в 3,2–10,3 раза, а супероксиддисмутазы – уменьшалась на 49,8–68,8 % (р < 0,05). Максимальных изменений изученные показатели достигали на первые сутки после развития заболевания, а затем снижались.
В лимфе содержание продуктов ПОЛ и активность фосфолипазы А2 нарастали до третьих суток заболевания, к концу наблюдения данные показатели стабилизировались. Так, уровень первичных продуктов ПОЛ превышал норму на 68,1–124,5 % (р < 0,05), активность фосфолипазы А2 возрастала на 215,2–714,3 % (р < 0,05), активность супероксиддисмутазы снижалась на 24,5–49,3 % (р < 0,05).
Изучение мембранодеструктивных процессов в тканях кишечника показало, что при остром перитоните содержание первичных и вторичных продуктов перекисного окисления липидов в тканях органа существенно возрастало и было на 51,36–149,24 % (p < 0,001) выше нормы (рис. 3), а активность супероксиддисмутазы была на 28,12–64,23 % (p < 0,001) ниже нормальных значений.
Рис. 3. Динамика молекулярных продуктов липопереокисления в ткани тонкой кишки при остром перитоните на фоне стандартной терапии (ДК – диеновые, ТК – триеновые коньюгаты; МДА – малоновый диальдегид)
В ткани печени также существенно возрастала интенсивность ПОЛ, о чём свидетельствовало увеличение уровней его первичных и вторичных продуктов на фоне снижения активности супероксиддисмутазы более чем в 2 раза. В тканевых структурах органа отмечалась интенсификация фосфолипазы А2. Отметим, что в ткани печени положительная динамика изученных показателей регистрировалась уже с первых суток после проведения хирургического лечения перитонита.
Корреляционный анализ выявил сопряженность эндогенной интоксикации с выраженностью мембранодестабилизирующих явлений в тканевых структурах кишечника и печени. Отметим, что наиболее высокие значения коэффициента корреляции были зафиксированы при анализе взаимосвязи мембранодеструктивных процессов в кишечнике и содержания маркеров эндогенной интоксикации в лимфе, а также мембранодеструктивных процессов в печени и содержания маркеров эндогенной интоксикации в плазме крови.
Следует выделить, что восстановление гомеостатических констант в плазме крови при остром перитоните происходит быстрее, чем в лимфе, что обусловлено быстрым регрессом мембранодестабилизирующих явлений в тканях печени при сохранении их значительного уровня в тканях брюшины и кишечника.
В заключении данной серии экспериментов отметим, что в прогрессировании эндогенной интоксикации при остром перитоните важное значение имеют мембранодестабилизирующие явления не только в тканях брюшины и кишечника, но и печени. При остром перитоните после санации брюшной полости и уменьшения воспалительного процесса в ней происходит быстрое восстановление функциональной активности печени, что приводит к уменьшению уровня токсических продуктов в плазме крови при сохранении относительно высокого их уровня в лимфе.
Во второй группе, как указано выше, санация брюшной полости животным не проводилась, что способствовало прогрессивному течению заболевания с утяжелением клинической, макроскопической и биохимической симптоматики у подопытных животных.
Явления эндотоксикоза в данной группе исследования нарастали в течение всего периода наблюдения. Так, содержание молекул средней массы в плазме крови превышало норму на 125,3–412 % (p < 0,05). Индекс токсичности возрастал относительно нормы от 658,7 % (p < 0,05) на вторые сутки эксперимента до 974,3 % (p < 0,05) – на конечном этапе наблюдения.
В лимфе содержание токсических продуктов также возрастало на всех сроках эксперимента, но прирост (темп) был ниже такового в плазме крови. При исследовании скорости лимфотока было выявлено прогрессивное снижение значения данного показателя на всех этапах динамического наблюдения на 34,4–59,2 % (p < 0,05).
При прогрессировании перитонита регистрировалось динамическое увеличение интенсификации процессов перекисного окисления липидов и активации фосфолипазы А2 в плазме крови и лимфе.
В плазме крови содержание диеновых и триеновых коньюгатов увеличивалось соответственно на 134,2–217,5 и 112,5–298,4 % (р < 0,05), уровень ТБК-активных продуктов возрастал на 168,9–213,5 % (р < 0,05). Активность фосфолипазы А2 увеличивалась в 11,2–15,6 раза, а супероксиддисмутазы – уменьшалась на 72,3–84,1 % (р < 0,05). Максимальных значений изученные показатели достигали на конечном этапе наблюдения.
В лимфе содержание продуктов ПОЛ и активность фосфолипазы А2 нарастали в течение всего эксперимента. Так, уровень первичных продуктов ПОЛ превышал норму на 148,3–226,4 % (р < 0,05), активность фосфолипазы А2 возрастала на 812,5–1121,5 % (р < 0,05), активность супероксиддисмутазы снижалась на 52,4–76,3 % (р < 0,05).
Изучение мембранодеструктивных процессов в тканях кишечника показало, что при остром перитоните содержание первичных и вторичных продуктов перекисного окисления липидов в тканях органа существенно возрастало и было на 154,3–235,7 % (p < 0,05) выше нормы, а активность супероксиддисмутазы была ниже нормы на 56,3–78,4 % (p < 0,05).
В ткани печени также прогрессивно возрастала интенсивность ПОЛ, о чем свидетельствовало увеличение уровней его первичных и вторичных продуктов на фоне снижения активности супероксиддисмутазы; отмечалось повышение фосфолипазной активности.
Отметим, что при прогрессировании острого перитонита при отсутствии хирургического лечения динамика содержания токсических продуктов в плазме крови и лимфе, а также в ткани кишечника и печени одинакова.
Таким образом, исследования показали, что при нарастании воспалительного процесса в брюшной полости отмечается прогрессирующее увеличение мембранодестабилизирующих явлений не только в тканях брюшины и кишечника, но и печени, что сопровождается повышением уровня токсических продуктов в плазме крови и лимфе.
Выводы
1. При остром перитоните после санации брюшной полости (хирургического лечения) уменьшение уровня токсических продуктов в плазме крови происходит быстрее, чем в лимфе, что во многом обусловлено быстрым восстановлением функциональной активности печени благодаря регрессу мембранодестабилизирующих явлений в тканях органа при сохранении их значительного уровня в тканях брюшины и кишечника.
2. При нарастании воспалительного процесса в брюшной полости (без хирургического лечения) отмечается прогрессирующее увеличение мембранодестабилизирующих явлений не только в тканях брюшины и кишечника, но и печени, что сопровождается повышением уровня токсических продуктов в плазме крови и лимфе.
Рецензенты:
Смолькина А.В., д.м.н., профессор кафедры госпитальной хирургии медицинского факультета им. Т.З. Биктимирова ФГБОУ ВПО «Ульяновский государственный университет», г. Ульяновск;
Рубцов О.Ю., д.м.н., профессор кафедры факультетской хирургии ФГБОУ ВПО «Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва», г. Саранск.
Работа поступила в редакцию 25.01.2013.