Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Резекция печени и сердечно-сосудистая система (обзор литературы) 11
1.1. Объемные образования печени и их хирургическое лечение 11
1.1.1. Распространенность и полиморфизм очаговой патологии печени 11
1.1.2. Классификация и основные принципы выполнения резекций печени 14
1.1.3. Трансплантация печени как альтернатива обширным резекциям печени 16
1.2. Механизмы нарушения и компенсации функций организма после обширных резекций печени 18
1.3. Повреждение сердечно-сосудистой системы при обширных резекциях печени: факты и пробелы патогенеза 30
ГЛАВА 2. Материалы и методы исследования 38
2.1. Характеристика экспериментального материала 38
2.2. Способ предельно допустимой резекции печени 42
2.3. Электрофизиологические методы исследования 46
2.4. Изучение функции и метаболизма изолированного сердца 50
2.5. Исследование процессов свободно-радикального окисления в миокарде 54
2.6. Определение агрегатного состояния крови 56
2.7. Оценка вазореактивности на модели изолированного сосуда 57
2.8. Статистический анализ 61
ГЛАВА 3. Функционально-метаболические нарушения сердечно-сосудистой системы после предельно допустимой резекции печени 63
3.1. Общая характеристика послеоперационного периода 63
3.2. Особенности биоэлектрической активности сердца после предельно допустимой резекции печени 65
3.3. Изменение системной гемодинамики после предельно допустимой резекции печени 70
3.4. Нарушение функции и метаболизма миокарда после предельно допустимой резекции печени 76
3.5. Динамика параметров свободно-радикального окисления в миокарде после предельно допустимой резекции печени 111
3.6. Изменение агрегатного состояния крови после предельно допустимой резекции печени 115
3.7. Изменение вазореактивности после предельно допустимой резекции печени
ГЛАВА 4. Обсуждение результатов 129
Заключение 151
Выводы 154
Список сокращений и условных обозначений 156
Список литературы
- Классификация и основные принципы выполнения резекций печени
- Электрофизиологические методы исследования
- Особенности биоэлектрической активности сердца после предельно допустимой резекции печени
- Изменение вазореактивности после предельно допустимой резекции печени
Введение к работе
Актуальность темы исследования и степень ее разработанности. На современном этапе развития хирургии и онкологии обширные резекции печени (гемигепатэктомии и расширенные гемигепатэктомии) являются “золотым стандартом” лечения больных злокачественными опухолями печени, метастазами колоректального рака в печень и раком проксимальных отделов желчных путей, в наибольшей степени отвечают принципам онкохирургии и позволяют добиться высокой отдаленной выживаемости пациентов, а в ряде случаев и радикального излечения (В.А. Вишневский и соавт., 2009; Ю.И. Патютко и соавт., 2012; S. Dokmak et al., 2013; N.N. Rahbari et al., 2011).
Несмотря на развитие хирургической техники и накопление
значительного мирового опыта оперативные вмешательства на печени продолжают оставаться сложными и высокотехнологичными, их проведение сопряжено с высоким риском развития тяжелых жизнеугрожающих интра - и послеоперационных осложнений, а также летального исхода (С.А. Белякин и соавт., 2010; Э.И. Гальперин и соавт., 2011; .A. Schroeder et al., 2006).
По современным данным, осложнения со стороны сердечно-сосудистой
системы после обширных резекций печени регистрируются в 6-19% случаев, их
удельный вес в структуре летальности составляет 6-8% (В.В. Макарова, 2007).
В литературе представлены разрозненные данные клинических наблюдений о
косвенной связи кардиоваскулярных осложнений после резекций печени с
наличием предсуществующей патологии сердечно-сосудистой системы, а также
с гипоксией, травматичностью операции, кровопотерей, эндогенной
интоксикацией и другими факторами, создающими дисбаланс доставки и потребления миокардом кислорода и метаболитов (В.В. Макарова, 2007; Ю.А. Утлик, 2010). Единичные работы посвящены оценке центральной гемодинамики во время резекции печени (А.М. Шиганова, 2013; A.Gelmanas et al., 2010).
Таким образом, механизмы развития сердечно-сосудистой
недостаточности в раннем послеоперационном периоде после обширных резекций печени, остаются мало изученными. Также не ясно, обусловлена ли недостаточность кровообращения только экстракардиальными факторами (волемическими нарушениями, изменениями кислотно-щелочного состояния,
реологии крови и др.) или же происходит повреждение миокарда с закономерным снижением его сократительной способности.
Цель исследования: выявить патогенетические факторы формирования недостаточности кровообращения в раннем послеоперационном периоде после предельно допустимой резекции печени.
Задачи исследования:
-
Разработать в эксперименте модель предельно допустимой резекции печени.
-
Выявить изменения биоэлектрической активности сердца и системной гемодинамики после резекции печени.
-
Выявить функционально-метаболические нарушения сердца после резекции печени, используя модель изолированного изоволюмически сокращающегося сердца.
-
Исследовать динамику процессов свободно-радикального окисления в миокарде после резекции печени.
-
Изучить изменение агрегатного состояния крови после резекции печени.
-
Оценить вазореактивность на модели изолированного сосуда после резекции печени.
Научная новизна исследования. Впервые с использованием
разноуровневого подхода (в условиях целостного организма и на уровне изолированных органов) и применением разработанного нами способа предельно допустимой резекции печени (патент РФ на изобретение № 2601160 «Способ резекции печени у мелких лабораторных животных») изучены функционально-метаболические нарушения сердечно-сосудистой системы в ранние сроки послеоперационного периода после резекции печени у крыс.
В экспериментах на целостном организме установлено, что через 1 час
после резекции печени и до 12 часов послеоперационного периода у крыс
развиваются изменения биоэлектрической активности сердца в виде синусовой
брадикардии, атриовентрикулярной блокады I степени, удлинения интервала
QT и депрессии сегмента ST. Начиная с 1-го часа после резекции печени и до
конца 1-х суток послеоперационного периода, у крыс развивается
недостаточность кровообращения, проявляющаяся в виде синдрома низкого
сердечного выброса, что подтверждается изменением основных показателей
системной гемодинамики. Критическим сроком, характеризующимся
максимальным угнетением гемодинамики, является 1 час после операции.
В экспериментах на изолированном сердце показано, что уже через 1 час
после резекции печени происходит постепенное снижение сократительной
функции сердца, особенно его расслабления, нарушение утилизации глюкозы
кардиомиоцитами и повреждение их мембран. Максимально выраженная
кардиодепрессия отмечается в интервале от 6 до 12 часов после операции.
Установлено, что угнетение сократительной функции миокарда
сопровождается повышением его чувствительности к гипоксии/реоксигенации, нагрузке ритмом высокой частоты, добавлению желчи в перфузионный раствор, увеличением зависимости от обеспечения кислородом и субстратами на протяжении 7 суток послеоперационного периода.
Выявлено, что критическими сроками, характеризующимися выраженной интенсификацией процессов свободно-радикального окисления в миокарде после резекции печени, являются 1-й час и 1-е сутки после операции.
Обнаружены фазные изменения агрегатного состояния крови после резекции печени: через 1 и 3 часа после операции определяется гиперкоагуляция крови; через 6 часов нарастает гипокоагуляция с истощением антикоагулянтной системы; через 12 часов и 1 сутки после операции развивается гипокоагуляция с гиперактивацией фибринолиза; на 3-и и 7-е сутки после операции регистрируется нормокоагуляция.
В экспериментах на изолированном сосуде показано, что через 1 час после резекции печени постепенно развивается вазомоторная дисфункция эндотелия, которая проявляется преобладанием вазоконстрикции. Максимально выраженная вазомоторная дисфункция эндотелия отмечается через 6 и 12 часов после операции, когда регистрируется эффект парадоксального вазоспазма изолированного сосуда на действие эндотелий-зависимого вазодилятатора ацетилхолина.
Доказано, что в развитии сердечно-сосудистой недостаточности в послеоперационном периоде принимают участие такие патогенетические факторы, как гипоксия, активация процессов свободно-радикального окисления, нарушение гомеостаза Ca2+ в кардиомиоцитах, изменения агрегатного состояния крови и вазомоторная дисфункция эндотелия. Выявлена прямая кардио- и эндотелиотоксичность желчи при добавлении ее в раствор для перфузии изолированных сердец и сосудов. Корреляционный анализ позволил обнаружить связь между изменениями агрегатного состояния крови, вазомоторной дисфункцией эндотелия и нарушением сократительной функции
сердца.
Теоретическая и практическая значимость работы. Полученные данные раскрывают представления о патогенезе предельно допустимой резекции печени и последующего за ней послеоперационного периода. В частности, выявлены механизмы функционально-метаболических нарушений системы кровообращения в раннем послеоперационном периоде в результате повреждения сердечно-сосудистой системы, а также изменения, направленные на компенсацию этих нарушений. Определена патогенетическая роль повреждения миокарда и эндотелия сосудов в формировании и развитии недостаточности кровообращения в послеоперационном периоде, раскрыты механизмы нарушения утилизации глюкозы кардиомиоцитами и повреждения их мембран.
Результаты исследования в совокупности с разработанным в
эксперименте способом предельно допустимой резекции печени являются
базой для проведения дальнейших исследований по изучению механизмов
развития и течения послеоперационных осложнений, а также
непосредственных и отдаленных исходов послеоперационного периода.
Установление механизмов формирования недостаточности кровообращения
может быть использовано в практике отделений реанимации и интенсивной
терапии для клинической разработки и апробации патогенетически
обоснованных методов защиты сердца и сосудов в пред-, интра- и
послеоперационном периодах. Полученные новые данные о патогенезе
недостаточности кровообращения в послеоперационном периоде могут быть
использованы в учебном процессе на кафедрах патофизиологии,
анестезиологии и реаниматологии, топографической анатомии и оперативной хирургии, а также при написании учебных пособий и монографий.
Методология и методы исследования. Методология исследования
включала анализ научной отечественной и зарубежной литературы по данной
проблеме, выбор предмета и объекта исследования, постановку и
формулирование цели и задач исследования. С помощью
электрофизиологических, биохимических и биофизических методов
исследования были изучены патогенетические факторы формирования
недостаточности кровообращения после предельно допустимой резекции
печени. Исследования были выполнены на целостном организме,
изолированном изоволюмически сокращающемся сердце, гомогенатах
миокарда, изолированном перфузируемом сосуде, цельной венозной крови белых беспородных крыс-самцов.
Положения, выносимые на защиту:
-
В первые часы после предельно допустимой резекции печени у крыс развивается недостаточность кровообращения, проявляющаяся в виде синдрома низкого сердечного выброса, что подтверждается изменением основных показателей системного кровообращения и сократительной функции изолированного сердца.
-
В развитии сердечно-сосудистой недостаточности принимают участие такие патогенетические факторы, как гипоксия, активация свободно-радикального окисления, нарушение гомеостаза Ca2+ в кардиомиоцитах, изменения агрегатного состояния крови и вазомоторная дисфункция эндотелия.
Степень достоверности и апробация результатов исследования.
Достоверность результатов исследования, обоснованность выводов и положений, выносимых на защиту, основывается на достаточном количестве проанализированных источников литературы по проблеме, позволяющих сформулировать рабочую гипотезу исследования, а также на адекватной методологии исследования, включая выбор предмета и объекта исследования, постановку и формулирование цели и задач исследования, методов исследования и статистической обработки полученных данных, количество экспериментов.
Основные положения диссертации доложены и представлены на
межрегиональной научно-практической конференции «Патофизиологические и
клинические аспекты критических состояний» (Омск, 2015 г.); 17-й
Всероссийской конференции с международным участием «Жизнеобеспечение
при критических состояниях» (Москва, 2015 г.); международной конференции
Science and Practice: new Discoveries (Czech Republic, Karlovy Vary – Russia,
Moscow, 2015 г.); Российской конференции с международным участием
«Экспериментальная и компьютерная биомедицина» памяти члена-
корреспондента РАН В.С. Мархасина (Екатеринбург, 2016 г.); VIII Научной конференции молодых учёных ОмГМУ (Омск, 2016 г.); X межрегиональной конференции, посвященной памяти акад. РАМН, проф. Л.В. Полуэктова (Омск, 2016 г.).
Результаты исследования внедрены в учебный процесс кафедры патофизиологии, клинической патофизиологии, кафедры топографической
анатомии и оперативной хирургии Омского государственного медицинского университета.
Личный вклад автора. Автор принимал участие в разработке дизайна
исследования и способа предельно допустимой резекции печени.
Экспериментальная часть, электрофизиологические, биохимические и
биофизические методы исследования, статистическая обработка данных, написание и оформление публикаций и диссертации выполнены автором лично.
Классификация и основные принципы выполнения резекций печени
Классификация резекций печени была принята в 2000 году в г. Брисбен (Австралия) с целью унификации терминологии, используемой специалистами из разных стран [262]. Классификация оперативных вмешательств на печени основана на данных ее сегментарного строения, детально описанных С. Couinaud [137, 225]. Основным недостатком этой классификации является тот факт, что в ней не нашли отражение неанатомические резекции, которые выполняются без учета границ сегментов и секторов, архитектоники трубчатых структур печени [9, 140, 231]. К неанатомическим резекциям относятся периопухолевая, краевая и частичная резекция печени [33, 77, 143].
Следует отметить, что в публикациях отечественных специалистов по гепатобилиарной хирургии широко используется термин “обширные резекции печени”, к которым относят в силу травматичности и высокого риска развития осложнений гемигепатэктомии, расширенные гемигепатэктомии и атипичные резекции трех сегментов правой доли печени [80, 81]. Обширные резекции печени составляют в структуре операций на печени от 5 до 21% [16, 87]. Кроме того, В.А. Журавлевым и соавт. (1981) было введено понятие “предельно большие резекции печени”, которые предусматривают удаление до 80% органа [34].
В литературе также встречаются и такие названия, как “портальная резекция печени”, т.е. типичная резекция печени, проводимая по ходу сосудисто-секреторных триад в воротах печени, “кавальная резекция печени”, т.е. резекция, выполняемая по ходу фиссур печени, соответствующих расположению печеночных вен [77].
В ходе предоперационного обследования большое значение придается отбору кандидатов на обширную резекцию печени. Особое внимание уделяется функциональным резервам печени, резектабельности образования, расчету минимального остаточного объема паренхимы и операбельности больного [4, 237, 249].
В большинстве гепатологических центров для оценки функциональных резервов печени используются классификации Childurcotte, Child-Pugh и Сhild-Pugh-Mayo [4, 13], основанные на интегральной оценке клинико-биохимических показателей, таких как уровень билирубина, альбумина в сыворотке крови, международного нормализованного отношения, наличие асцита и энцефалопатии. В основе данных классификаций лежит положение о том, что продолжительность жизни больных определяется величиной «совокупного функционального резерва печени» [13]. Показано, что объем остающейся паренхимы печени после ее обширной резекции должен составлять не менее 20% у больных с нормальной функцией печени, и не менее 30-40% при низком функциональном резерве органа [80, 247]. У больных с компрометированной функцией печени и высоким риском развития пострезекционной печеночной недостаточности успешно применяется дооперационная эмболизация ветвей воротной вены соответствующей доли с целью компенсаторной гипертрофии контрлатеральной доли [122, 142, 250].
Выбор варианта резекции печени определяется природой очага, его размером, локализацией, количеством очагов, критериями их макро- и микроскопической оценки, функциональными резервами печени, наличием сопутствующих заболеваний [102].
Обширные резекции печени считаются невыполнимыми при массивном поражении печени с вовлечением обеих долей, метастазах в контрлатеральной доле, прорастании устьев печеночных вен и нижней полой вены, внепеченочной диссеминации процесса, выраженном снижении функционального резерва печени, малом объеме остающейся печени, а также тяжелом общем состоянии больного обусловленном основным и сопутствующими заболеваниями [16, 80, 111]. Вопрос о правомочности проведения неанатомических резекций печени на современном уровне развития хирургической гепатологии остается предметом дискуссий, поскольку необходим обязательный учет сохранения полноценного кровоснабжения и желчеоттока в оставшейся части печени [117].
Трансплантация печени является наиболее эффективным и часто единственным радикальным и перспективным методом лечения больных с терминальной стадией хронических болезней печени, острой печеночной недостаточностью фульминантного течения, злокачественными и доброкачественными опухолями печени [114, 220, 221]. В то же время нерезектабельные злокачественные опухоли печени как показание к трансплантации становятся все менее популярными, частота их составляет 1-3% от числа всех возможных показаний, поскольку назначение иммуносупрессивной терапии создает условия для рецидива и генерализации онкологического процесса в посттрансплантационном периоде [26, 263].
В Annals of Surgery были опубликованы результаты исследования, сравнивающего результаты резекции и трансплантации печени при гепатоцеллюлярной карциноме. В ретроспективный анализ были включены 413 пациентов с печёночно-клеточным раком, пролеченных в период с 1999 по 2009 г. [196]. Среди пациентов с гепатоцеллюлярной карциномой и сохранённой функцией печени резекция обладала преимуществом в выживаемости пациентов [3, 196]. Эти результаты указывают на тот факт, что хирургическая резекция должна оставаться методом выбора у пациентов с печёночно-клеточным раком и компенсированной функцией оставшейся части печени. Трансплантация печени имеет ряд серьезных ограничений, препятствующих более широкому внедрению этого метода лечения. Для проведения изъятия органов требуется организация службы органного донорства, оснащенной специальным оборудованием и высококвалифицированными кадрами. Несмотря на внедрение трансплантации печени от живых родственных доноров, проблема дефицита донорских органов далека от решения и носит глобальный характер [127, 263]. Существует ряд этико-правовых проблем, связанных с констатацией смерти человека, изъятием органов, распределением органов между реципиентами. В связи с технической сложностью и высокой стоимостью данные операции проводятся лишь в крупных специализированных центрах. Неотъемлемой частью течения посттрансплантационного периода является реакция отторжения трансплантата и необходимость длительной иммуносупрессивной терапии [26]. Таким образом, на современном этапе развития хирургии и онкологии обширные резекции печени (гемигепатэктомии и расширенные гемигепатэктомии) являются “золотым стандартом” лечения больных злокачественными опухолями печени, метастазами колоректального рака в печень и раком проксимальных желчных путей, в наибольшей степени отвечают онкологическим принципам и позволяют добиться высокой отдаленной выживаемости пациентов, а в ряде случаев и радикального излечения [16, 20, 77, 78, 87, 99, 109, 123, 189]. Резекционной хирургии принадлежит приоритет в лечении рецидивных опухолей и метастазов после уже проведенного хирургического лечения [77]. После проведения хирургического лечения по поводу первичного рака печени 5-летняя выживаемость достигает 39-44% [16, 81], при метастатическом поражении печени 23-30% [16, 87].
Электрофизиологические методы исследования
По данным литературы, осложнения со стороны сердечно-сосудистой системы после обширных резекций печени регистрируются в 6-19% случаев, их удельный вес в структуре летальности составляет 6-8% [61, 77]. В настоящее время установлено, что основной причиной послеоперационных осложнений и летальности у пациентов, подвергнутых некардиохирургическим вмешательствам, является недостаточность кровообращения. В последние годы происходит увеличение числа хирургических вмешательств у больных среднего и пожилого возраста, то есть у больных, нередко имеющих сопутствующие сердечно-сосудистые заболевания или высокий риск их развития, что требует оптимизации их послеоперационного ведения [190]. По данным В.В. Макаровой (2007), кардиальные осложнения после резекций печени включают острую сердечно-сосудистую недостаточность, острый коронарный синдром, а также нарушения сердечного ритма [61], однако в этой работе не представлены данные о применявшихся методах исследования функций сердечно-сосудистой системы, сроках развития и степени выраженности сердечно-сосудистых осложнений. В литературе представлены разрозненные данные клинических наблюдений о косвенной связи кардиоваскулярных осложнений с наличием предсуществующей патологии сердечно-сосудистой системы, гипоксией, травматичностью операции, кровопотерей, эндогенной интоксикацией и другими факторами, создающими дисбаланс доставки и потребления миокардом кислорода и метаболитов [61, 117]. При этом во главу угла при рассмотрении механизмов кардиальных осложнений ставится низкий функциональный резерв сердечно-сосудистой системы у пациентов старшей возрастной группы с сопутствующей ишемической болезнью сердца, артериальной гипертензией и др. [61, 117].
Единичные работы посвящены оценке центральной гемодинамики во время резекции печени [43, 82, 238]. А.М. Шигановой и соавт. (2013) выявлено увеличение ЧСС и сердечного индекса на этапах мобилизации и диссекции печени, при этом обнаружено, что ударный объем практически не претерпевал изменений, а периферическое сосудистое сопротивление снижалось относительно исходных показателей [43], что может противоречить данным о том, что блокадой венозного возврата по нижней полой вене со снижением сердечного выброса мобилизации печени, ее вывихивание может сопровождаться редукцией портального кровотока, [4]. Выявленные изменения системной гемодинамики, по-видимому, связаны с особенностями анестезиологического пособия, применявшегося в данном исследовании, а именно: многокомпонентной сбалансированной анестезией, кардиотонической и вазотропной поддержкой, управляемой гемодилюцией, которые обеспечивают гемодинамическую стабильность. Существенным ограничением данного исследования является отсутствие мониторинга показателей гемодинамики в раннем послеоперационном периоде, а также информации о послеоперационных осложнениях и исходах.
В исследовании Gelmanas A. et al. (2010) также представлены данные лишь интраоперационного мониторинга системной гемодинамики [238]. По мнению авторов, причинами снижения сердечного выброса и артериальной гипотензии являются пережатие нижней полой вены при применении сосудистой изоляции печени и интраоперационная кровопотеря.
Таким образом, механизмы развития сердечно-сосудистой недостаточности в раннем послеоперационном периоде после обширных резекций печени, остаются мало изученными. Не ясно также, обусловлена ли недостаточность кровообращения только экстракардиальными факторами (волемическими нарушениями, изменениями кислотно-щелочного состояния, реологических свойств крови и др.) или же происходит повреждение миокарда с закономерным снижением его сократительной функции. В то же время, разработка новых способов защиты миокарда от факторов операционного стресса является актуальным направлением современной анестезиологии [55]. На сегодняшний день общепризнанно, что обширная резекция печени предполагает достаточно агрессивное вмешательство на рефлексогенных зонах брюшной полости, нередко путем расширенного (лапаротомического, торакоабдоминального) доступа, что сопровождается мощной ноцицептивной импульсацией и резко повышает травматичность вмешательства [4].
В ответ на хирургическую травму в организме происходит совокупность нейроэндокринных, метаболических и воспалительных процессов, проявляющихся дисфункцией сердечно-сосудистой, дыхательной, пищеварительной систем [60]. Выраженность и длительность хирургического стресс-ответа определяются, в первую очередь, травматичностью вмешательства; в связи с этим особую значимость проблема операционного стресса приобретает при вмешательствах на органах верхнего этажа брюшной полости и при онкологических операциях [68, 243]. Хирургический стресс-ответ рассматривается в качестве основной причины послеоперационных осложнений [22, 255]. Хирургическая агрессия в предельно короткие сроки вызывает необходимость приспособления функциональных систем организма к новым временным условиям существования, обеспечивающим сохранение жизни человека [22].
В качестве основных эфферентных стрессреализующих систем выступают симпато-адреналовая, гипоталамо-гипофиз-кортикоадреналовая, гипоталамо-гипофиз – нейросекреторная, лимбико-ретикулярная, ренин-ангиотензиновая. Ведущими стресслимитирующими системами являются холинэргическая, ГАМК-и ГОМК-эргические, серотониниэргическая, опиоидэргическая (с эндорфинной, энкефалиновой и динорфиновой подсистемами) и цитокиновая [101].
Особенности биоэлектрической активности сердца после предельно допустимой резекции печени
На основании анализа кривой давления рассчитывали комплекс силовых и скоростных показателей сократимости: систолическое, диастолическое и развиваемое давление, скорость сокращения (+dP/dt) и скорость расслабления (– dP/dt) левого желудочка. Скорость сокращения и расслабления являются высокочувствительными критериями оценки инотропного состояния миокарда [29].
Для оценки функциональных резервов миокарда на первом этапе использовали следующие методические приемы:
1) навязывание ритма высокой частоты (300, 400, 500 мин-1) для оценки функционирования Са2+- насоса саркоплазматического ретикулума и сарколеммы, ответственного за транспорт Са2+ в кардиомиоцитах и диастолическое расслабление миокарда. Между короткими эпизодами высоких частот осуществляли 5-минутный возврат к “базовой” частоте. При навязывании ритма высокой частоты регистрировали явление незавершенной диастолы. Дефект диастолы (в мм рт. ст. с) оценивали по величине площади, ограниченной сверху кривой диастолического давления, а снизу нулевой линией [29];
2) гипоксическую перфузию, которая заключалась в снижении напряжения кислорода перфузате в 4 раза (с 600 до 150 мм рт. ст.) и исключении глюкозы в течение 15 минут с последующей 20-минутной реоксигенацией раствором Кребса-Хензелайта исходного состава и исходным напряжением кислорода в растворе. Данная проба позволяет оценить устойчивость миокарда к гипоксическому и реоксигенационному повреждению [29].
С целью более глубокого изучения механизмов воздействия продуктов альтерации гепатоцитов на миокард была проведена вторая серия экспериментов с перфузией изолированных спонтанно сокращающихся сердец контрольной группы раствором Кребса-Хензелайта с добавлением в перфузат 5% желчи интактных крыс по модифицированному методу G. Temiz et al. в течение 15 минут с последующей 20-минутной реперфузией раствором Кребса-Хензелайта исходного состава [179]. Третий этап исследований предполагал оценку функции и метаболизма изолированных сердец контрольной группы при сочетанном действии патогенных факторов перфузии в режимах “гипоксия + желчь” и “нагрузка ритмом + желчь”.
Одновременно с регистрацией давления брали пробы перфузата, прошедшего через коронарное русло, определяли в них содержание глюкозы, лактата, активность аспартатаминотрасферазы (АсАТ) с помощью реагентов фирмы “Human GmbH” (Германия). Определение содержания глюкозы проводили глюкозоксидазным методом (GOP-PAP), лактата – энзиматическим колориметрическим методом, активность АсАТ – кинетическим методом (оптимизированный УФ тест). Потребление глюкозы и выделение лактата рассчитывали на 1 кг сухой массы миокарда за 1 минуту на 1 мм рт. ст. развиваемого давления. Потерю кардиомиоцитами АсАТ вычисляли на 1 кг сухого миокарда за 1 минуту [29].
Для оценки интенсивности процессов свободно-радикального окисления в различные сроки после операции путем торакотомии извлекали сердце металлическими щипцами, охлажденными в жидком азоте. Брали навеску сердца 1 г и гомогенизировали ее в 5 мл фосфатного буфера. Содержание белка доводили до 1 мг/мл дальнейшим разведением гомогената [118, 125]. Исследование хемилюминесценции гомогенатов миокарда проводили по методу P.P. Фархутдинова и соавт. [118] с помощью хемилюминометра “ХЛ-003” с компьютерным обеспечением. Настройка и стабильность прибора проверялась по свечению вторичного эталона СФХМ-1 (ЖС-19; ГОСТ 9411-81). Эталон был прокалиброван по стандартному радиолюминесцентному источнику Гастинга-Вебера. Максимальная интенсивность излучения эталона лежала в диапазоне 500-550 нм. Отбирали 20 мл гомогената миокарда и помещали в кюветную камеру прибора. Программа – перемешивание быстро, время измерения 10 мин. Свечение индуцировали добавлением 1 мл 50 мМ раствора FeSО47Н2О.
Регистрировали следующие показатели в условных единицах (1 у.е.=1,01х105 квант/с4) (рисунок 9): спонтанную светимость (С), амплитуду быстрой вспышки (А), светосумму свечения медленной вспышки (S). Спонтанная светимость характеризует интенсивность свободно-радикального окисления без вмешательства извне; амплитуда быстрой вспышки – наличие в гомогенате миокарда активных форм кислорода; светосумма свечения – количество и способность липидов подвергаться окислению. Интегративным параметром хемилюминесценции является светосумма, по изменению которой можно судить об окислительных свойствах объектов [118].
Изменение вазореактивности после предельно допустимой резекции печени
Полученные данные свидетельствуют о том, что изолированные сердца оказались менее устойчивыми к повреждающему действию перфузии в режиме “гипоксия + желчь”, чем при изолированном действии этих патогенных факторов, что сопровождалось более выраженной кардиодепрессией и увеличением потребления глюкозы и выделения лактата в перфузат. Увеличение выхода АсАТ в перфузат может являться следствием повышенной проницаемости и деструкции мембран кардиомиоцитов. Развитие более выраженного угнетения функции и метаболизма миокарда, по-видимому, связано с сочетанным повреждающим действием гипоксии и желчи на механизмы, ответственные за гомеостаз Са2+ в кардиомиоцитах.
Далее проведена оценка сочетанного действия патогенных факторов на изолированные сердца контрольной группы в режиме “нагрузка ритмом + желчь”. При перфузии изолированных сердец контрольной группы раствором Кребса-Хензелайта с добавлением 5% желчи и внезапном навязывании ритма высокой частоты (режим “нагрузка ритмом + желчь”) наблюдалось снижение силовых и скоростных показателей сократимости ЛЖ и повышение диастолического давления, то есть регистрировался отрицательный хроноинотропный эффект. Дефект диастолы начинал регистрироваться при частоте стимуляции 300 мин-1 и достигал максимальной выраженности при частоте 500 мин-1 (таблица 13). Изолированные сердца оказались менее устойчивыми к повреждающему действию перфузии в режиме “нагрузка ритмом + желчь”, чем при изолированном действии этих патогенных факторов, что определялось более выраженной кардиодепрессией, и по-видимому, связано с сочетанным повреждающим действием этих факторов на метаболизм кардиомиоцитов и механизмы, ответственные за гомеостаз Са2+ в кардиомиоцитах.
Таким образом, анализ параметров функции и метаболизма миокарда показал, что в ранние сроки после предельно допустимой резекции печени происходит угнетение сократительной функции миокарда, особенно его расслабления, нарушение утилизации глюкозы кардиомиоцитами и повреждение их мембран. Отмечается снижение функциональных резервов сердца к повреждающему действию гипоксии, нагрузки ритмом высокой частоты, перфузии с добавлением желчи, а также к сочетанному действию этих факторов. Характерно, что нарушения метаболизма миокарда выявлялись в те же сроки, что и сократительная дисфункция: уже через 1 час после операции регистрировалась наименьшая эффективность использования глюкозы и повышенное выделение лактата изолированными сердцами, а также снижение силовых и скоростных показателей сократимости. При этом максимально выраженная сократительная дисфункция отмечалась через 6 и 12 часов после операции и именно в этот период определялась повышенная утечка АсАТ.
Особого внимания заслуживает тот факт, что проведенная нами оценка системной гемодинамики выявила достоверные изменения ее параметров в течение только первых суток после предельно допустимой резекции печени. Исследования же, проведенные на препарате изолированного сердца, выявили развитие длительно сохраняющейся диастолической дисфункции, а также снижение функциональных резервов сердца к повреждающему действию гипоксии/реоксигенации и нагрузки ритмом высокой частоты на протяжении всех этапов наблюдения и даже через 7 дней после резекции печени, что может свидетельствовать о развитии глубоких морфо-функциональных изменений в миокарде в послеоперационном периоде.
Таким образом, несмотря на стабилизацию показателей системной гемодинамики, длительное время после операции сохраняются изменения сократительной функции изолированного сердца, а также снижение его функциональных резервов, что может свидетельствовать о том, что организм находится в состоянии мнимого благополучия (7-е сутки после операции), которое достигается предельным напряжением функциональных систем, возможен срыв компенсации параметров сердечно-сосудистой системы и повторное возникновение критического состояния. Установление механизмов и сроков развития кардиодепресии является основой для разработки и апробации патогенетически обоснованных методов защиты сердца в послеоперационном периоде.
В контрольной группе животных показатели, характеризующие хемилюминесценцию гомогенатов миокарда, такие как спонтанная светимость (С), амплитуда быстрой вспышки (А), светосумма свечения медленной вспышки (S) соответствовали данным литературы [118] (таблица 14), следовательно, диэтиловый эфир не вызывал статистически значимых изменений параметров хемилюминесценции в миокарде.
В раннем послеоперационном периоде наблюдалось достоверное изменение параметров хемилюминесценции в гомогенатах миокарда по сравнению с контролем. Из данных, представленных в таблице 14, следует, что, начиная с 1-го часа после операции, регистрировалась активация процессов СРО в миокарде, что подтверждается статистически значимым увеличением спонтанной светимости в 4,3 раза, амплитуды быстрой вспышки в 2,2 раза и светосуммы свечения в 2,7 раза по сравнению с контролем. На последующих этапах наблюдения вплоть до 12 часов после операции отмечалось снижение показателей хемилюминесценции гомогенатов миокарда. Достоверно выше контрольных значений оставалась амплитуда быстрой вспышки в 1,2 раза и светосумма свечения в 1,7 раза. Через сутки после операции наблюдалась повторная активация процессов СРО, что подтверждается статистически значимым увеличением спонтанной светимости в 3 раза, амплитуды быстрой вспышки в 1,7 раза и светосуммы свечения в 2,2 раза по сравнению с контролем. На более поздних сроках наблюдения показатели хемилюминесценции снижались и к 7-м суткам после операции не отличались от контрольных значений.