Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Обзор литературы 16
1.1. Спектральные показатели вариабельности сердечного ритма и артериального давления у пострадавших с тяжелой сочетанной травмой 16
1.1.1. Вариабельности сердечного ритма у пострадавших с тяжелой сочетанной травмой 16
1.1.2. Вариабельность артериального давления у пострадавших с тяжелой сочетанной травмой 18
1.2. Изменение микроциркуляции у пострадавших с тяжелой сочетанной травмой 20
1.2.1. Основные методики изучения микроциркуляции 21
1.2.2. Результаты клинических исследований состояния микроциркуляции у пострадавших с тяжелой сочетанной травмой 24
1.3. Изменения нейроэндокринной системы у пострадавших с тяжелой сочетанной травмой 25
1.3.1. Особенности глюкокортикоидной активности надпочечников 25
1.3.1.1. Развитие теории стресса и патофизиология действия глюкокортикоидов на метаболизм при критических состояниях 25
1.3.1.2. Секреция кортизола у пострадавших с тяжелой сочетанной травмой 28
1.3.2. Особенности соматотропной функции аденогипофиза 32
1.3.3. Функциональная активность островкового аппарата поджелудочной железы 36
1.3.3.1. Механизм острой инсулинорезистентности и ее значение у пострадавших с тяжелой сочетанной травмой 38
1.4. Заключение по обзору литературы 43
ГЛАВА 2. Материал и методы исследования 45
2.1. Характеристика обследованных пациентов 45
2.2. Структура висцеральных осложнений з
2.3. Методы исследования 49
2.3.1. Исследование сердечно - сосудистой системы 49
2.3.2. Исследование нейроэндокринной системы 51
2.4. Статистическая обработка результатов исследования 51
ГЛАВА 3. Изменения микроііиркуляции, нейровегетативной регуляции сердечно-сосудистой системы, некоторых метаболических показателей у пострадавших с тяжелой очетанной травмой груди 54
3.1. Изменение основных метаболических показателей у пострадавших, в зависимости от клинического исхода травматической болезни 54
3.2. Изменение показателей микроциркуляции у пострадавших с тяжелой сочетанной травмой груди 60
3.3. Выявление показателей центральной гемодинамики и спектрального анализа вариабельности сердечного ритма и артериального давления чувствительных в отношении летального исхода 63
3.4. Изменение показателей ВСР и ВАД в зависимости от клинического исхода травматической болезни 78
ГЛАВА 4. Особенности функциональной активности гипоталамо-гипофиз-надпочечниковой системы, аденогипофиза и островкового аппарата поджелудочной железы у пострадавших с тяжелой сочетанной травмой груди в зависимости от клинического исхода 86
4.1. Глюкокортикоидная активность коры надпочечников 86
4.2. Особенности секреции СТГиИФР- 1 89
4.3. Функциональная активность островкового аппарата поджелудочной железы 93
ГЛАВА 4. Обсуждение полученных результатов 98
Заключение 106
Выводы 109
Практические рекомедации 111
Список сокращений 112
Список литературы
- Вариабельность артериального давления у пострадавших с тяжелой сочетанной травмой
- Исследование сердечно - сосудистой системы
- Изменение показателей микроциркуляции у пострадавших с тяжелой сочетанной травмой груди
- Особенности секреции СТГиИФР-
Вариабельность артериального давления у пострадавших с тяжелой сочетанной травмой
Вариабельность артериального давления (ВАД) является отражением динамического взаимодействия различных физиологических процессов [102]. В связи с этим краткосрочные колебания АД (и ритма сердца) могут предоставлять важную информацию о сердечно-сосудистой регуляции. Возможность клинического использования спектральных показателей ВАД впервые продемонстрирована в исследовании М. Pagani et al. (1986) [152]. Ими высказано предположение о возможности использования LF волн систолического артериального давления (САД) в качестве показателя симпатической вазомоторной активности. М. Pagani et al. (1989) показали увеличение LF САД у людей во время ортостатической пробы, а также при психическом стрессе [179]. R. Furlan et al. (1990) отметили увеличение этого показателя в ходе повседневной деятельности при амбулаторном измерении [65]. В дальнейшем показана связь LF САД с симпатическими вазомоторными влияниями, синхронно модулирующими сосудистый тонус на различных участках сосудистого русла (почки, мезентерий, скелетные мышцы) [101]. Установлено наличие линейных связей между повышением LF САД и увеличением мышечной симпатической нервной активности после инфузии нитропруссида натрия [166], а также после ортостатической пробы [144]. В исследовании Т. Laitinen et al. (1999) на 117 здоровых добровольцах показана взаимосвязь между ВАД и симпато-вагальным балансом и отсутствие корреляции между ВАД и содержанием вазоактивных гормонов в крови (адреналин, норадреналин, ренин, вазопрессин) [189]. Взаимосвязь между ВАД и вегетативной нервной системой подтверждена и в экспериментальном исследовании А.Е. Hedman et al. (1992), в котором показано уменьшение всех показателей ВАД после спинальной анестезии и отсутствие изменений ВАД после ваготомии [153]. Приведенные выше данные подтверждают взаимосвязь между спектральными показателями краткосрочной вариабельности АД и состоянием вегетативной нервной системы. LF САД полученный по результатам измерения АД в течение 30 минут, использован в качестве маркера вегетативной дисфункции при различных патологических состояниях, таких как гипертоническая болезнь [111] и сахарный диабет 1 типа [79]. Также показана прогностическая значимость параметров ВАД, полученных по результатам краткосрочных записей при гипертонической болезни [182], ишемической и дилатационной кардиомиопатиях [50, 58], хронической почечной недостаточности [154]. Все приведенные выше исследования выполнены с помощью методики разгруженной артерии. В 1969 г. чешский физиолог Я. Пеньяз запатентовал этот метод неинвазивного измерения АД, который в англоязычной литературе получил название "volume - clump", а в отечественной литературе компенсационный или метод измерения АД на разгруженной артерии [146]. Предложенная методика позволяет измерять уровень артериального давления во время каждого сердечного сокращения (beato-beat). Принцип предложенного метода основан на поддержании равновесия внутреннего давления в пальцевой артерии и внешнего, создаваемого в пневматической манжете, надетой на палец обследуемого. В двух зарубежных, коммерчески доступных приборах Finopres и Portapres АД измеряется с помощью метода Я. Пеньяза. Выполнены исследования, в которых сравнивались показания этих приборов и внутриартериальных методов измерения АД [136, 180] и другими неинвазивными методами измерения АД [66, 135]. Во всех исследованиях показана достаточная точность измерения АД с помощью приборов измеряющих АД по методу Я. Пеньяза (показана хорошая согласованность между сравниваемыми методами). Высокая стоимость такого оборудования ограничивает их широкое внедрение в клиническую практику. Из отечественных приборов измерение АД с помощью метода Я. Пеньяза используется в спироартериокардиоритмографе САКР-2 (ООО «Интокс мед», Санкт-Петербург) [24].
Число исследований по изучению краткосрочной вариабельности артериального давления у пострадавших с тяжелой сочетанной травмой немногочисленно. При обследовании 20 пострадавших с черепно-мозговой травмой V. Papaioannou et al. (2008) не выявили различий между спектральными показателями ВСАД между умершими и выжившими пострадавшими [119].
Доказанное клиническое значение показателей вариабельности артериального давления при различных патологических состояниях и крайне малое число исследований по изучению их значения у пострадавших с тяжелой сочетанной травмой обуславливает высокую актуальность дальнейших исследований в этом направлении.
Изменение микроциркуляции у пострадавших с тяжелой сочетанной травмой Несмотря на все достижения современной медицины, сохраняется высокая летальность среди пострадавших с тяжелыми сочетанными повреждениями [32]. Одной из ведущих причин летальных исходов у пострадавших, переживших острый период травмы, является прогрессирующая полиорганная недостаточность вследствие нарушения тканевой перфузии и оксигенации [3, 112]. Нарушения микроциркуляции, по мнению большого числа исследователей, могут иметь решающее значение в развитии полиорганной недостаточности [109, 129]. Количество исследований, в которых изучались изменения микроциркуляции при тяжелой сочетанной травме немногочисленно и выполнены они в основном с помощью микроскопических методик [129].
Исследование сердечно - сосудистой системы
Исторически и технически сложилось, что впервые для изучения микроциркуляторного русла применены микроскопические методы исследования. Еще в начале XX в. в России выполнены первые исследования по изучению взаимосвязи между состоянием капиллярного русла и течением ряда заболеваний [30, 31]. Интерес к мониторингу микрогемодинамики растет с пониманием патологических процессов, происходящих в микроциркуляторном русле, особенно у пациентов в критических состояниях [128, 168, 190, 206]. Наиболее информативным методом оценки микроциркуляции является прижизненная микроскопия (intravital microscopy — IVM). Однако эта методика не может быть выполнена у человека в связи с необходимостью применения флуоресцентных красителей и просвечивания исследуемой области. Еще одним важным фактором, ограничивающим применение микроскопических методик в клинической практике, является большой размер самого оборудования. В течение многих лет капиллярная микроскопия (капилляроскопия, видеомикроскопия ногтевого валика) являлась единственной микроскопической методикой для оценки микроциркуляции у живого человека, но эта методика имеет существенные недостатки. К ним относятся возможность ее использования только на некоторых участках тела, таких как ногтевой валик, губы или конъюнктива [84], а также высокая вариабельность получаемых результатов в зависимости от температуры окружающей среды и применения сосудосуживающих агентов [55]. Все это не позволяет считать данную методику достаточно надежной, особенно у пациентов в критических состояниях. Ситуация несколько улучшилась с появлением новых микроскопических методик, позволяющих изучать состояние микроциркуляторного русла у постели больного. Классическая поляризационная спектральная (Orthogonal Polarization Spectral — OPS) [143] и ее более современная модификация, боковая темнопольная микроскопия (Sidestream Dark Field — SDF) [112], представляют собой новые, неинвазивные методики, позволяющие получить качественные, контрастные изображения микроциркуляторного русла у живого человека. Обе методики работают на схожем принципе, в основе которого лежит освещение исследуемой области зеленым светом. Они позволяют оценивать и капилляры и венульг, так как и те, и другие содержат эритроциты. Они также имеют некоторые недостатки. К ним относится возможность применения только на поверхностных тканях, покрытых тонким эпителием (в основном подъязычной области), и необходимостью сотрудничества с пациентом или даже его седации. Кроме того, в ходе их применения требуется большая осторожность для уменьшения секреции слизистой и исключения влияния различных артефактов. Развитие микроскопических методик и объем полученной с помощью них информации позволили провести в 2005 г. в Амстердаме конференцию, посвященную вопросам изучения микроциркуляции и разработать параметры для ее описания: оценка плотности расположения сосудов (общая плотность и плотность перфузируемых сосудов), два индекса перфузии сосудов (доля перфузируемых сосудов и индекс микрососудистого кровотока) и индекс неоднородности кровотока [107]. Эти показатели позволяют ответить на три важнейших вопроса: как много сосудов перфузируется, каково качество кровотока и имеются ли «некровоснабжаемые» области рядом с «хорошо кровоснабжаемыми». Подводя итог вышесказанному необходимо отметить что на ряду с имеющимися недостатками микроскопических методик, в основе их применения лежит визуальная, по сути качественная оценка полученных изменений.
В связи с этим, появляются способы исследования микроциркуляции, позволяющие мониторировать микроциркуляторное русло и получать информацию о его функциональном состоянии. Наиболее распространенными и доступными являются лазерная допплеровская флоуметрия (ЛДФ) и высокочастотная допплерография. Лазерная допплеровская флоуметрия в настоящее время значительно чаще используется в клинической практике, в том числе и интраоперационно [26]. Также имеется небольшое число исследований, в которых микроциркуляция оценивается с помощью этой методики у пострадавших с тяжелыми механическими повреждениями [13, 18, 35].
Накоплен достаточный положительный опыт, свидетельствующий об эффективности ультразвуковых методов для изучения микроциркуляции. Достижения в области клинической ультрасонографии, такие, как энергетическое допплеровское картирование, нативное контрастирование, применение высокочувствительных широкополосных датчиков и т.д., расширили возможности в определении скорости и визуализации изображения кровотока в мелких сосудах.
Высокочастотная ультразвуковая допплерография позволяет не только оценить количественные скоростные характеристики кровотока в сосудах различного калибра, но и определить качественный характер кровоснабжения лоцируемого участка тканей (преимущественно венулярное, артериолярное или капиллярное наполнение). Поскольку кожа является легко доступным объектом для оценки периферических микрососудов, полученные данные могут быть использованы в качестве суррогатного маркера системной микрососудистой дисфункции при различных заболеваниях [14, 19, 22, 171].
Результаты клинических исследований микроциркуляции у пострадавших с тяжелой механической травмой немногочисленны. Т.О. Токмакова с соавт. (2011) исследовали микроциркуляцию методом ЛДФ у 29 пострадавших с изолированной тяжелой черепно-мозговой травмой [35]. По результатам исследования показано снижение показателей тканевой перфузии ниже нормальных значений через сутки после травмы. В группе пострадавших с благоприятным исходом к 5-м суткам показано восстановление показателя перфузии микроциркуляции до нормальных значений. У пострадавших с летальным исходом, не смотря на проводимую интенсивную терапию выраженность перфузии в этот временной период снижалась. С.Ф. Багненко с соавт. (2003) по результатам исследования микроциркуляции методом ЛДФ у 34 пострадавших с тяжелой сочетанной шокогенной травмой, показали взаимосвязь между изменениями микроциркуляции и тяжестью повреждения. [18]. Так же установлено, что тяжелая шокогенная травма сопровождается уменьшением величины тканевой перфузии, нарушением вазомоторной активности микрососудов и активной и пассивной регуляции тканевого кровотока. Показано что полное восстановление изменений в системе тканевого кровотока в остром периоде травматической болезни возможно только у пострадавших с шоком I степени. У пострадавших с шоком П-Ш степени к исходу 2-х суток регресса указанных изменений не отмечалось. Так же С.Ф. Багненко с соавт. (2008) при обследовании 34 пострадавших с тяжелой сочетанной травмой установили, что ухудшение их состояния сопровождается снижением тканевой перфузии [13]. Ими так же отмечено, что в нарушении микроциркуляции имеют значение как центральные, так и периферические механизмы ее модуляции. По результатам исследования показано истощение компонентов активной регуляции, и уменьшение функциональных резервов местной регуляции микроциркуляции.
Подводя итог, необходимо отметить несоответствие между важным значением изменений микроциркуляции для прогноза и течения различных патологических состояний и достаточно ограниченным числом ее исследований. Особенно четко это прослеживается в медицине критических состояний, что обуславливает высокую актуальность дальнейшего ее изучения.
Изменение показателей микроциркуляции у пострадавших с тяжелой сочетанной травмой груди
Мониторинг тяжести состояния пострадавших с сочетанными травмами выполнялся с помощью шкалы ВПХ-СГ. Изменения этого показателя в двух группах пострадавших представлены на рис. 1 и в таблице 2.
При определении тяжести состояния через 4 ч после травмы межгрупповых различий не выявлено (р 0,05). В обеих группах состояние пострадавших оценивалось как компенсированное (16-30 баллов) и субкомпенсированное (31-40 баллов) и в среднем составило 33(28-38) балла для пострадавших с благоприятным клиническим исходом и 36(35-38) балла для пострадавших с летальным исходом. С 1-х по 10-е сутки значения ВПХ-СГ имели достоверные (р 0,05) межгрупповые отличия. У пострадавших с благоприятным прогнозом тяжесть состояния уменьшалась и к 10-м суткам у всех оценивалось как компенсированное (16-30 баллов). В группе пострадавших с летальным исходом с 1-х суток отмечалась тенденция к увеличению тяжести состояния, но достоверных различий в сравнении с показателями при поступлении не выявлено (р 0,05). 50
Примечание: - различия между показателями групп с летальным и благоприятным исходами, # - различие с показателями через 4 ч после травмы, р 0,05. Всем пострадавшим в динамике выполнялись рутинные лабораторные исследования. В таблице 3 представлены изменения основных показателей общеклинического анализа крови (OAK). Таблица З Изменение основных показателей общеклинического анализа крови в зависимости от клинического исхода травматической болезни, Me (LQ-UQ)
Примечание: - различия между показателями 1-й и 2-й групп, # - со значениями показателя через 4 ч после травмы, 0 - со значениями группы здоровых, р 0,05. Для пострадавших 2-ой группы по сравнению с 1-ой, к 10-м суткам характерно увеличение количества лейкоцитов и снижение содержания гемоглобина (р 0,05), что отражает нарастание у них синдрома системного воспалительного ответа и анемического синдрома. Через 4 ч различий по всем показателям OAK не выявлено (р 0,05).
Для пострадавших с летальным исходом характерно постепенное увеличение к 10-м суткам мочевины, общего билирубина, постоянно повышенное содержание глюкозы и нарастание гипопротеинемии. Нарушение белкового азотистого, углеводного, пигментного обмена подтверждает нарастание полиорганной недостаточности и преобладании катаболических процессов над анаболическими. У пострадавших с благоприятным клиническим исходом к 5-м суткам происходит нормализация уровня глюкозы, а к 10-м общего белка и мочевины. Необходимо отметить, что нормализация уровня белка и мочевины к 10-м суткам отмечалась не у всех пострадавших из этой группы.
В электролитном обмене существенных особенностей не выявлено. У пострадавших с летальным исходом в первые сутки отмечалось снижение ПТИ вызванное кровопотерей. К 5-м суткам этот показатель нормализовался в связи с активной трансфузией донорской плазмы. В обеих группах в динамике отмечается увеличение фибриногена, одного из острофазовых показателей. В группе пострадавших с летальным исходом это повышение более выражено, что также вызвано развитием и прогрессированием синдрома системного воспалительного ответа.
Для значений рС02, p02/Fi02 межгрупповых и внутригрупповых различий не выявлено (р 0,05). Для пострадавших 2-ой группы по сравнению с показателем через 4 ч после травмы характерно прогрессирующее снижение р02 к 10-м суткам (р 0,05). Подобные изменения отражают нарастание процессов гипоксии за счет ухудшения газообмена в легочной паренхиме на фоне ушиба легких.
Представленные выше результаты рутинных лабораторных исследований подтверждают наличие метаболических изменений у пострадавших обеих групп. У пострадавших с летальным клиническим исходом они более выражены. В течение всего периода нахождения в стационаре для них характерно нарастание явлений полиорганной недостаточности, основные лабораторные изменения и трактовка которых представлена выше. 3.2. Изменение показателей микроциркуляции у пострадавших с тяжелой сочетанной травмой груди
Всем пострадавших выполнялась оценка состояния микроциркуляции с помощью высокочастотной допплерографии через 4 ч, на 1-е и 5-е сутки. В таблице 7 представлены изменения показателей микроциркуляции в группах пострадавших с благоприятным исходом.
Через 4 ч после травмы для пострадавших этой группы, по сравнению с нормальными значениями, характерно снижение максимальной систолической (Vs) и объемной (Qs) скорости (р 0,05). Через сутки после травмы их значения не отличаются от нормы, но отмечается тенденция к увеличению максимальной систолической скорости кровотока по кривой средней скорости (Vas) и систолической объемной скорости по кривой средней скорости (Qas). В этот временной период значения этих показателей выше по сравнению с группой пострадавших с летальным исходом (р 0,05). По сравнению со значениями через 4 ч, к 5-м суткам увеличивается максимальная систолическая скорость (Vs) (р 0,05). На 5 сутки в 1-ой группе по сравнению со 2-ой, установлено повышение средней за сердечный цикл скорости кровотока (Vm) и средней линейной скорости кровотока по кривой средней скорости (Vam) (р 0,05).
Через 4 ч после травмы для всех показателей не выявлено достоверных отличий от группы пострадавших с благоприятным исходом и контрольной группой (р 0,05). В дальнейшем отмечается постепенное снижение практически всех показателей. К 5 суткам, по сравнению со значениями через 4 ч после травмы, снижается максимальная систолическая скорость (Vs), средняя линейная скорость кровотока по кривой средней скорости (Vam), объемная скорость (Qs), систолическая объемная скорость по кривой средней скорости (Qas), средняя объемная скорость по кривой средней скорости (Qam) (р 0,05). На рисунке 2 представлен внешний вид допплерограмм в процессе лечения у пострадавшего с летальным и благоприятным клиническим исходом. A 2A
Особенности секреции СТГиИФР-
В выполненном исследовании у пострадавших с тяжелой сочетанной травмой груди изучалось влияние на клинический исход изменений со стороны микроциркуляторного русла, нейровегетативной регуляции сердечного ритма и артериального давления, а также глюкокортикоидной активности коры надпочечников, соматотропной функции аденогипофиза и инкреторной активности островкового аппарата поджелудочной железы.
По результатам исследования установлено что через 4 ч после травмы между группами пострадавших с благоприятным и летальным сходом отсутствуют различия в показателях микроциркуляторного кровотока. Наиболее выраженные изменения микроциркуляции развиваются только на 5-е сутки после травмы. С помощью высокочастотной допплерографии показано, что у пострадавших с летальным исходом, по сравнению с выжившими пострадавшими, в этот временной период уменьшаются скоростные и объемные показатели микроциркуляторного кровотока.
Важное значение в рамках выполненной работы имело изучение диагностической значимости спектральных показателей вариабельности сердечного ритма и артериального давления, полученных при 5-минутной записи, в качестве дополнительных предикторов летального исхода. По результатам бинарной логистической регрессии установлена диагностическая способность около 80% таких показателей ВСР как относительные значения волн низкой и высокой частоты, выраженных в нормализованных единицах, а также коэффициента вагосимпатического баланса. Наибольшая диагностическая способность среди показателей ВСР, которая оказалась сопоставима со шкалой ВПХ-П(МТ), установлена для относительного значения волн низкой частоты выраженных в нормализованных единицах. Среди показателей вариабельности систолического артериального давления наибольшей диагностической способностью, на уровне 75-77%, в отношении прогнозирования летального исхода, обладают волны низкой частоты и относительное значение волн низкой частоты выраженное в нормализованных единицах. Для показателей вариабельности диастолического артериального давления установлена низкая диагностическая способность.
Значительная часть работы посвящена изучению глюкокортикоидной активности коры надпочечников, соматотропной функции аденогипофиза и инкреторной активности поджелудочной железы. Установлено что в обеих группах пострадавших через 4 ч после травмы уровень кортизола превышает нормальные значения, что является отражением его стрессадаптивных свойств. К 10-м суткам уровни кортизола постепенно уменьшаются. У пострадавших с благоприятным и летальным исходом установлено наличие функциональной недостаточности глюкокортикоидной активности коры надпочечников. За диагностический критерий этого состояния принят уровень кортизола плазмы крови менее 276 нмоль/л. Показано что уровень кортизола менее установленного диагностического критерия через 4 ч и на 1-е сутки после травмы, в случае последующего его увеличения, не связан с развитием летального исхода. Развитие летального исхода ассоциировалось с уровнем кортизола менее 276 нмоль/л на 5-е сутки или на 1-е сутки без последующей его нормализации.
По результатам исследования также установлена различная динамика СТГ и ИФР-1 у пострадавших с благоприятным и летальным исходом. В обеих группах пострадавших через 4 ч после травмы уровень СТГ превышал нормальные значения. Подобные изменения являются следствием реакции аденогипофиза на стресс, которым является тяжелая сочетанная травма. На 1-е, 5-е и 10-е сутки после травмы у пострадавших с благоприятным исходом установлено уменьшение уровня СТГ. У пострадавших с летальным исходом в этих временных точках не выявлено уменьшения уровня СТГ. Изменения уровня СТГ также сопровождаются характерными изменениями ИФР-1. Для выживших пострадавших характерно стойкое увеличение ИФР-1 на фоне нормальных значений СТГ. У пострадавших с летальным исходом на фоне тенденции к более высокой концентрации СТГ отмечается стойкое снижение уровня ИФР-1 с 1-х по 10-е сутки после травмы. Подобные изменения в оси СТГ-ИФР-1 в этой группе 108 возможно трактовать как развитие резистентности в периферических тканях к действию СТГ.
В работе показано важное значение изменений функциональной активности островкового аппарата поджелудочной железы и развивающейся острой инсулинорезистентности. Для пострадавших с благоприятным и летальным исходом через 4 ч и на 1-е сутки после травмы характерен нормальный уровень инсулина на фоне стрессорной гипергликемии и острой инсулинорезистентности. Показано, что сохранение инсулинорезистентности совместно с гипергликемией и повышенным содержанием инсулина на 5-е сутки после травмы является неблагоприятным прогностическим фактором в отношении развития летального исхода.