Синдром энтеральной недостаточности  –  это патологический симптомокомплекс, возникающий при острой хирургической патологии и травмах органов брюшной полости и сопровождающийся нарушением всех функций пищеварительного тракта, когда кишечник становится основным источником интоксикации и развития полиорганной недостаточности [1,2,3]   Как известно, метаболические расстройства при перитоните и, в частности, при синдроме энтеральной недостаточности, обуславливают активацию свободнорадикальных процессов. Образовавшиеся свободные радикалы обладают атомами с неспаренными электронами на внешней орбитали, наличие которых определяет их высокую химическую реактивную способность. Развитие энтерального синдрома при перитоните во многом определено интенсивностью свободнорадикальных реакций перекисного окисления  липидов (ПОЛ), фосфолипазной активностью, нарушениями в тканевой коагуляционно-литической системе, обмене липидов тканей кишечника [1,2].

Свободнорадикальное окисление липидов способствует образованию перекисных радикалов, которые, в свою очередь, приводят к цепному перекисному окислению жирных кислот, возникает так называемый синдром липидной пероксидации (СЛП). Накопление продуктов свободнорадикального окисления липидов способно вызывать разобщение окислительного фосфорилирования и ингибировать перенос электронов в дыхательной цепи митохондрий. Последнее ведет к угнетению энергозависимых функций и, в итоге, развитию полиорганной недостаточности [5,6].

СЭН 2-3 степени у больных, перенесших релапаротомии по поводу развившегося послеоперационного перитонита (ПП), по нашим данным составляет 72,2%, а развитие ПОН диагностировано в половине случаев. Во многом интоксикация обусловлена развитием СЛП, как одного из проявлений 3 стадии синдрома системного воспалительного ответа [1,3]. 

Уровень ПОЛ регулируется мощной биоантиоксидантной системой организма (БАО) и поэтому в норме эти процессы находятся в равновесном состоянии:

                                              ПОЛ                БАО

Суть этой регуляции в конечном счете сводится к поддержанию данного равновесия на всех стадиях этого многоступенчатого свободнорадикального окислительного процесса [7,8]. Нами для исследования ПОЛ в биологических пробах применены методы хемилюминесцентного (ХЛ)  анализа [4]  и определения малонового диальдегида  - одного из основных конечных продуктов ПОЛ. Считали важным изучение кинетики хемилюминесценции, сопровождающей цепное окисление липидов, индуцированное введением ионов двухвалентного железа по стадиям протекания элементарных реакций пероксидации. Преимуществo метода закючается в том, что он позволяет  непосредственно обнаружить протекание  реакций с участием свободных радикалов [4,7,8].

Материал и методы

Материалом для исследования явились пробы периферической крови (ПК), перитонеального экссудата, отделяемого по назогастральному зонду и содержимого тонкого кишечника, т.н. «энтеротоксина» у 54 (основная группа) больных с ПП, осложненным СЭН и явлениями ПОН. Забор материала осуществлялся интраоперационно во время первой релапаротомии. Причины развития ПП были следующие (табл.1): 

                                                                  Таблица 1.

Для контроля исследовалась кровь 72 больных (контрольная  группа) с острой хирургической патологией, без сопутствующих заболеваний и без распространенного перитонита, которые были оперированы в клинике   (острый деструктивный аппендицит был у 37 больных;  ущемленные грыжи без некроза кишечника, сальника – у 19; острый калькулезный холецистит без механической желтухи – у 12;  прочее – у 4). 

 Для стандартизации исследуемых образцов в них было определено количество белка по методу Лоури [8]. Усредненное  значение белка в наших опытах составляло для плазмы крови 51±5,6 мг/мл (норма 65-80), для перитонеального экссудата – 90±11,3 мг/мл, для  «энтеротоксина»  –  64 ± 7,4 мг/мл.  

Интенсивность  свободнорадикальных реакций  ПОЛ  оценивали  с помощью ТБК-теста (определение продуктов, реагирующих с тиобарбитуровой кислотой в единицах концентрации (мкМ)  малонового диальдегида (МДА)) [6].  

Средние статистические ошибки в наших экспериментах не превышали 12-13%.

Результаты и обсуждение

Полученные результаты по изучению спонтанной хемилюминесценции (СХЛ) клинического материала представлены на рис.1.

Рис.1 Показатели  спонтанной хемилюминесценции (усредненные результаты): 1 – фон. установка; 2 – сыворотка   крови больных контрольной группы;, 3 –сыворотка  крови пациентов основной группы; 4 – перитонеальный экссудат; 5 – содержимое желудка;  6 –  «энтеротоксин» 

Из таблицы видно, что интенсивность усредненной СХЛ сыворотки крови контрольной группы заметно ниже  (на ≈ 25%), по сравнению с интенсивностью СХЛ у больных основной группы. Это связано с развитием синдрома системного воспалительного ответа с переходом  в русло крови токсинов   пероксидантной природы, которые способствуют развитию свободнорадикальных процессов. 

Интенсивность СХЛ усиливалась с возрастанием температуры со средним значением коэффициента Вант-Гоффа 1,7 (Q10=1,7) для сыворотки крови в контрольной группе и 1,6 (Q10=1,6) – для основной. Этот же показатель для перитонеального экссудата больных особо не отличался, что указывает на неферментативную природу СХЛ и на единые механизм и природу данного процесса. 

Кинетические кривые фотохемилюминесценции (ФХЛ) биологических  проб  после УФ  облучения   характеризовались вспышкой  фотохемилюминесценции, которая экспоненциально затухала в течение 15 минут. Очевидно, что кинетика  ФХЛ исследуемых образцов  идентична. Однако, те же характеристики для перитонеального экссудата  и «энтеротоксина»,  по сравнению с кинетикой ФХЛ сыворотки, отличались более резким падением интенсивности свечения, что,  на наш взгляд, обусловлено биохимическим составом и неодинаковым содержанием  различных микроэлементов в образцах (рис.2):

Рис. 2  Кинетические кривые фотохемилюминесценции биологических жидкостей больных с ПП: Series 1 – сыворотка крови больных с ПП, Series 2 – сыворотка крови больных контрольной группы; Series 3 – перитонеальный экссудат; Series 4 – «энтеротоксин» 

В последующих экспериментах была изучена кинетика Fe+2-индуцированной хемилюминесценции биологических проб больных основной группы. На рис.2  представлены типичные кинетические кривые ХЛ, развивающейся при добавлении  25 мМ Fe+2 к исследуемым пробам.   

Рис 3. Типичные кинетические кривые Fe+2-индуцированной  ХЛ образцов  биологических проб больных с ПП: Series1 – сыворотка крови больных основной группы; Series2 –  перитонеальный экссудат; Series3 – «энтеротоксин»  

Сравнение полученных кривых показывает, что кинетика Fe+2-индуцированной хемилюминесценции существенно не отличается у исследованных биоматериалов. Очевидно, что кинетические кривые Fe+2-индуцированной хемилюминесценции  характеризовались  начальным  нарастанием  вспышки свечения в первые  5-7 минут, затем следовало замедление реакции ХЛ и к 17-19 минутам наблюдалось появление второго пика свечения. Наличие трех стадий развития  хемилюминесценции свидетельствует, что в начале происходит окисление липидов изучаемого образца с появлением первичных продуктов ПОЛ (гидроперекисей липидов в липопротеидах низкой плотности) [7]. Затем происходит накопление продуктов окислительных процессов и восстановление окисленного железа в Fe+2, приводящее к появлению второго пика хемилюминесценции.  

С целью хотя бы частичной дифференциации характера ФХЛ изучаемых образцов была исследована  кинетика этого процесса. Полученные результаты приведены на рис. 4 и 5.

А	Б
Рис.4 Кинетика ФХЛ  сыворотки крови. А – больные с ПП, Б – контрольная группа
А	Б
Рис.5  Кинетика ФХЛ «энтеротоксина» (А) и перитонеального экссудата (Б)

Как видно из представленных таблиц, после облучения исследуемого образца УФ излучением наблюдалась вспышка ФХЛ, которая экспоненциально затухала в течение  20 минут. Очевидно, что кинетика ФХЛ сыворотки, как в контрольной, так и в основной группах была идентичной,а кривизна падения свечения более монотонной и гладкой. Те же характеристики для «энтеротоксина» и перитонеального экссудата несколько отличались (по сравнению с кинетикой ФХЛ сиворотки) более резким падением интенсивности ФХЛ. Это было более характерным для перитонеального экссудата. Такие кинетические расхождения ФХЛ изучаемых материалов, на наш взгляд, обусловлены их биохимическим составом и неодинаковым содержанием  микроэлементов.  

Таким образом,  можно  полагать,  что как в случае ФХЛ (рис.2), так и во время Fe+2-индуцированной хемилюминесценции (рис.3) выявлена разница в интенсивности генерации квантов света, отражающая уровень свободнорадикальных процессов в пробах  сыворотки крови, перитонеального экссудата и «энтеротоксина», что связано с количественным и качественным содержанием в них  липидных структур [7,8].  

Высокий уровень пероксидантной активности исследованных образцов больных с ПП, по сравнению с кровью больных контрольной группы, говорит о выраженной эндогенной интоксикации у больных основной группы, что подтверждалось также данными уровня молекул средних масс крови  (N = 0,2-0,3у.е.):  в основной группе  – 0,8±0,02, в контрольной – 0,46±0,04у.е. На этом фоне у больных с ПП, осложненным СЭН, явления полиорганной недостаточности нарастали по каскадному типу, а  гипергидратация тканей (вследствие увеличения проницаемости клеточных мембран) прогрессивно увеличивалась вплоть до гибели клеток.

Для борьбы с интоксикацией этим больным был применен комплекс экстракорпоральной детоксикации по следующей схеме.

                                                                      Таблица 2

Всего больным основной группы было произведено: 21 сеанс гемодиализа, 19 сеансов ультрафильтрации, 25 сеансов гемосорбции, а также 42 сеанса фракционного плазмафереза совместно с УФОК. Выбор метода осуществлялся в зависимости от вида органной недостаточности, степени СЭН, состояния гемодинамики и опасностей самого метода.

Таким образом, как видно из изложенного, синдром липидной пероксидации, развитие которого было отмечено во всех исследованных пробах у больных с послеоперационным перитонитом, осложненным синдромом энтеральной недостаточности, имеет единую природу и играет одну из ведущих ролей в развитии органной недостаточности, развивающейся у этих больных, и требует для борьбы с ним применения активных детоксикационных мероприятий. 

Литература

1. Гаин Ю.М., Леонович С.И., Алексеев С.А. «Энтеральная недостаточность при перитоните: теоретические и практические аспекты, диагностика и лечение». «Молодечно», 2001.
2. Ермолов А.С., Попова Т.С., Пахомова Г.Е., Утешев Н.С. «Синдром кишечной недостаточности в неотложной абдоминальной хирургии». М.,«Медэкспресс». 2005.
3. Завада Н.В., Гаин Ю.М., Алексеев С.А. «Хирургический сепсис»(учебное пособие). Мн., «Нов. Знание». 2003.
4. Закарян А.Е, Элбакян В.Л., Айвазян Н.М., Погосян Г.А., Закарян Н.А., Сеферян Т.Е., Трчунян А.А. «Основы метода хемилюминесцентного анализа и программное обеспечение LABVIEW для регистрации и обработки данных». //Mеждународная конференция    «Образовательные, научные и инженерные приложения в среде LabVIEW и технологии National Instruments», 2006г.  Москва, с.429-432.
5. Илларионов М.Ю. «Биохимические процессы, лежащие в основе свободнорадикального окисления, механизмы антирадикальной защиты, оценка их эффективности у онкологических больных».Конгр. по эндоскопической хирургии. Москва 2004. с.347-348.
6. Лелянов А.Д. «Альтернативные методы детоксикации и иммунокоррекции в лечении гнойно-воспалительной патологии органов брюшной полости»: Дис. д-ра мед. наук.  Смоленск, 1999. 
7. Погосян Г.А., Дремина Е.С., Шаров В.С., Закарян А.Е., Паносян Г.А., Владимиров Ю.А. Кинетика перекисного окисления липидов, индуцированного ионами железа в суспензии митохондриальных и ядерных мембран. // Биофизика, 1996, N2 (41), с. 342-346. 
8. Halliwel B., Gutterige J.M. Free Radicals in Biology and Medicine,Oxford: University Press,1999,p.783.