Введение к работе
Актуальность исследования. Ишемические и реперфузионные повреждения представляют одну из наиболее серьезных проблем современной хирургии (Комаров А.Л. и др., 2000, Бокерия Л.А., Аракелян В.С., Малинин А.А., 2006; Schellong S.M., Ockert D., Honig V., 2002).
Несмотря на достижения современной ангиохирургии, ишемия нижних конечностей – часто встречающийся в клинической практике синдром (Комаров А.Л. и соавт., 2000; Газымов М.М., Добров В.Г., Карушкин А.А., 2003, Grace P.A., 1994). Для окклюзирующих поражений артерий и вазоспастических заболеваний артериальной системы конечностей характерно неуклонное и прогрессирующее течение, а для пациентов с таким заболеванием – ранняя инвалидизация и потеря трудоспособности (Бокерия Л.А., Аракелян В.С., Малинин А.А., 2006).
Известно, что 6,9% населения в возрасте 50-60 лет страдает хроническими облитерирующими заболеваниями артерий конечностей (Enzler M.A. et al., 1996). При этом число больных с тяжелыми степенями ишемии пораженной конечности достаточно велико. Так, по данным двух больших эпидемиологических исследований, более 1,8% больных в период от 10 до 15 лет от первых клинических проявлений заболевания подвергаются ампутации пораженной конечности. По данным 2-го Европейского консенсуса (1991 г.), частота «больших» ампутаций при тяжелой ишемии конечностей, осуществляемых в специализированных учреждениях США, Англии и Дании, колеблется в пределах 150-3900 на 1,0 млн жителей в год, причем летальность в госпитальный период при уровне ампутации ниже или выше коленного сустава составляет соответственно 5-10 и 15-20%, а ко 2-му и 5-му годам наблюдений после операции – 25-30 и 50-75%. В России ежегодно оперируются около 5000 больных по поводу окклюзирующих поражений артерий нижних конечностей (5416 операций по поводу синдрома Лериша в 2004 г.) (Бокерия Л.А., Гудкова Р.Г., 2005). Из них реконструктивные операции шунтирования (62%) и протезирования (16,7%) выполнены в целом у 78,7% больных, со средней летальностью 1,7 и 3,0% соответственно. Повторные реконструктивные вмешательства при синдроме Лериша выполнены в 10% всех случаев, со средней летальностью 4,0%. Ампутации в результате безуспешной реваскуляризации конечности составили 18,7% от всех таких органоуносящих операций. Более высокий уровень данной летальности позволяет предположить превышение показаний для проведения реконструктивного вмешательства, однако, с другой стороны, понятно намерение хирурга сохранить пациенту конечность.
Реперфузия имеет два полезных последствия для ишемизированной ткани: восстановление поступления энергии и удаление токсических метаболитов. Однако возврат токсических метаболитов в системную циркуляцию может привести к серьезным метаболическим последствиям и усилить местные повреждения, вызванные ишемией (Callum K., Bradbury A.,. 2000), вплоть до развития системных осложнений, включающих респираторный дистресс-синдром взрослых (РДСВ, «adult respiratory distress syndrome»), дисфункцию печени и почек (Callum K., Bradbury A., 2000, Yassin. M., 2002).
Основным проявлением реперфузионного синдрома является тяжелая полиорганная недостаточность, нередко резистентная к существующим методам лечения (Yassin. M., 2002).
Выяснение закономерностей структурных изменений в органах функциональной системы детоксикации (печень, лёгкие) в постишемическом периоде является важной проблемой современной хирургии. Это связано с тем, что более глубокое системное изучение состояния органов детоксикации на острую ишемию необходимо для теоретического обоснования целенаправленной коррекции механизмов пато– и саногенеза в процессе реабилитации больных, перенесших ишемию конечности той или иной этиологии.
В развитии полиорганной недостаточности, вызванного ишемией и последующей реперфузией скелетных мышц, принимают участие молекулярные механизмы, в круг которых включены генерация свободных радикалов кислорода, реакция эндогенных антиокислителей, высвобождение медиаторов воспаления, обеспечивающих системный ответ (Тепляков А.И. и соавт., 1999; Остапченко Д.А., Радаев С.М., Герасимов Л.В., 2003).
Все это диктует настоятельную необходимость совершенствования методов лечения больных с этой патологией и поиска альтернативных методов, которые позволяют пролонгировать и увеличить эффективность хирургических способов лечения (Л.А. Бокерия, В.С. Аракелян, А.А. Малинин, 2006).
В настоящее время наиболее эффективным методом лечения больных с ишемией конечностей являются реконструктивные хирургические операции (Затевахин И.И. и соавт., 1998; Покровский А.В., 2000). Однако уровень неудовлетворительных результатов продолжает оставаться высоким, что обуславливает необходимость либо проведения повторных реконструктивных хирургических вмешательств, либо вторичных ампутаций конечностей (Дадвани С.А., Фролов К.Б., Артюхина Е.Г. и соавт., 2000).
Известно, что даже успешная реконструктивная операция далеко не всегда полностью компенсирует нарушения микроциркуляторного русла (Атанов Ю.П., Шамычкова А.А., 2001). Все это определяет интерес к методам консервативного лечения и вмешательствам, способствующим улучшению тканевого кровотока пораженной конечности.
В последние годы для лечения системных последствий ишемии нижних конечностей используют эфферентные методы лечения, направленные на выведение из системного кровотока токсических и провоспалительных метаболитов, способствующих развитию полиорганной недостаточности при реперфузии (Таций Ю.П. и соавт., 2000).
Уникальное место среди методов активной детоксикации занимает гемокарбоперфузия – метод лечения, направленный на удаление из крови различных токсических продуктов путём контакта крови с сорбентом вне организма (Сергиенко В.И., 1987, Остапенко В.А., 1993; Болдырев А.Г., Симбирцев А.С., Соколов А.А. и соавт., 2003)
Наиболее часто для гемокарбоперфузии применяют углеродные сорбенты, относящиеся к классу неселективных. Одним из путей повышения эффективности гемокарбоперфузии является возможность целенаправленно влиять на физико-химические свойства сорбентов, применяя различные технологии их модификации (Каленюк А.А., Таранова Л.А., Решетилов А.Н., 1999; Коваленко Г.А., Семиколенов В.А., Кузнецова E.B., 1999; Петросян Э.А. и соавт, 2003).
Учитывая, что одним из основных факторов развития полиорганной недостаточности при ишемии и реперфузии, является активация процессов перекисного окисления липидов, использование сорбентов с выраженной сорбционной емкостью в отношении свободных радикалов, может существенно расширить возможности гемокарбоперфузии.
Цель исследования. Повысить эффективность лечения ишемических и реперфузионных повреждений, путём разработки метода гемокарбоперфузии с использованием модифицированного натрия гипохлоритом гемосорбента СКН-1К
Задачи исследования.
1 В условиях эксперимента на модели острой ишемии конечности оценить динамику изменения концентрации вазоактивных субстанций в крови и кислородного гомеостаза в скелетных мышцах.
2. На модели острой ишемии конечности установить динамику изменения продуктов перекисного окисления липидов в крови.
3. При острой ишемии конечности определить морфологические изменения в органах функциональной системы детоксикации.
4. В условиях реперфузии ишемизированной конечности оценить динамику изменения концентрации вазоактивных субстанций в крови и кислородного гомеостаза в скелетных мышцах.
5. При реперфузии ишемизированной конечности установить динамику изменения продуктов перекисного окисления липидов в крови.
6. При реперфузии ишемизированной конечности определить морфологические изменения в органах функциональной системы детоксикации.
7. В условиях эксперимента на модели острой ишемии и реперфузии конечности оценить влияние гемокарбоперфузии при использовании стандартного гемосорбента СКН-1К на динамику изменения концентрации вазоактивных субстанций в крови, кислородного гомеостаза в скелетных мышцах и перекисного окисления липидов крови.
8. В условиях эксперимента на модели острой ишемии и реперфузии конечности определить влияние гемокарбоперфузии при использовании стандартного гемосорбента СКН-1К на динамику морфологических изменений в органах функциональной системы детоксикации.
9. В условиях эксперимента на модели острой ишемии и реперфузии конечности определить влияние гемокарбоперфузии при использовании модифицированного гемосорбента СКН-1К на динамику изменения концентрации вазоактивных субстанций в крови, кислородного гомеостаза в скелетных мышцах и перекисного окисления липидов крови.
10. В условиях эксперимента на модели острой ишемии и реперфузии конечности оценить эффект гемокарбоперфузии на модифицированном гемосорбенте СКН-1К на динамику морфологических изменений в органах функциональной системы детоксикации.
11. Дать интегральную характеристику эффективности метода гемокарбоперфузии с использованием стандартного и модифицированного сорбента СКН-1К при лечении острой ишемии и реперфузии конечности.
12. Представить патогенетическое обоснование применения метода гемокарбоперфузии на модифицированном натрия гипохлоритом сорбенте СКН-1К для лечения ишемических и реперфузионных повреждений.
Научная новизна. Впервые в условиях моделирования острой ишемии и реперфузии конечности представлено комплексное исследование механизмов нарушения отдельных звеньев гомеостаза. Впервые при лечении острой ишемии и реперфузии конечности разработан метод гемокарбоперфузии на модифицированном натрия гипохлоритом сорбенте СКН-1К, обладающий высоким окислительным и антиоксидантным свойством. Впервые представлены критерии эффективности метода гемокарбоперфузии на модифицированном сорбенте СКН-1К для коррекции процессов тканевой гипоксии при лечении ишемии и реперфузии конечности. Впервые изучена сравнительная эффективность метода гемокарбоперфузии при лечении острой ишемии и реперфузии конечности на стандартном и модифицированном сорбентах СКН-1К относительно вазоактивных метаболитов крови и продуктов перекисного окисления липидов. Впервые при лечении острой ишемии и реперфузии конечности методом гемокарбоперфузии на модифицированном натрия гипохлоритом сорбенте СКН-1К выявлено восстановление морфологической структуры лёгких и печени. Впервые показана взаимосвязь между морфологическими и морфометрическими изменениями в лёгких и печени с биохимическими изменениями крови в процессе развития и лечения острой ишемии и реперфузии методом гемокарбоперфузии. Впервые разработаны показания и противопоказания метода гемокарбоперфузии на модифицированном сорбенте СКН-1К при лечении ишемических и реперфузионных повреждений.
Теоретическая значимость исследования. Полученные данные позволяют обосновать патогенетические механизмы развития ишемии и синдрома неполного восстановления кровотока при последующей реперфузии, выявить функциональные взаимосвязи между показателями метаболического и тканевого гомеостаза, обосновать механизмы лечебного действия гемокарбоперфузии на стандартном и модифицированном натрия гипохлоритом гемосорбенте. Особую теоретическую значимость представляют результаты применения методов комплексного анализа данных в исследовании качества лечения животных с ишемическими и реперфузионными повреждениями, которые объясняют механизм коррекции тканевого и метаболического гомеостаза при использовании гемокарбоперфузии на стандартном и модифицированном сорбентах.
Практическая значимость исследования. Итогом проведенных исследований явилось патогенетическое обоснование применения модифицированного натрия гипохлоритом сорбента СКН-1К с окислительными и антиоксидантными свойствами для лечения ишемических и реперфузионных повреждений. Применение модифицированного сорбента в клинической практике позволит повысить эффективность лечения больных с различными формами ишемии конечности и сократить сроки их пребывания в стационаре. Учитывая механизм действия модифицированного сорбента СКН-1К, его потенциальное применение также может включать состояния, в основе которых лежат свободнорадикальные механизмы повреждения тканей: различные варианты ишемической болезни сердца, заболевания органов пищеварения, трансплантология, радиационные поражения, некоторые ургентные состояния в практике военной и экстремальной медицины. Безопасность и эффективность применения модифицированного сорбента СКН-1К позволяют рекомендовать его для применения в комплексе консервативной терапии критической ишемии у пациентов с нереконструктабельными поражениями артерий нижних конечностей и тяжелой сопутствующей патологией.
Структура работы. Диссертация изложена на 335 страницах и состоит из введения, обзора литературы, 7 глав с описанием методики и результатов исследования, заключения, выводов, библиографии (336 источников на русском и 274 на иностранных языках) и приложений. Работа содержит 85 рисунков, 11 таблиц.
