|
Скачать 0.54 Mb.
|
На правах рукописиБезручко Наталья ВалериановнаКритерии биохимической оценки выраженности эндотоксикоза при неотложной абдоминальной патологии 03 00 04 - Биохимия Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук Москва-2009 Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении дополнительного профессионального образования «Пензенский институт усовершенствования врачей Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию» (ГОУ ДПО ПИУВ Росздрава). Научные консультанты – доктор биологических наук Н.Ю. Келина; доктор медицинских наук, профессор В.Г. Васильков. Официальные оппоненты – доктор биологических наук, профессор В.А. Шестаков; ^ И.И. Дементьева. Ведущая организация – Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московская медицинская академия имени И.М. Сеченова. Защита состоится 8 апреля 2009 г. в____час. на заседании диссертационного совета Д 001.042.02 в Государственном учреждении Гематологический научный центр Российской академии медицинских наук, ГНЦ РАМН (Москва, 125167, Новозыковский проезд, 4а). С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Гематологического научного центра Российской академии медицинских наук. Автореферат разослан "____"______________2009 г. Ученый секретарь диссертационного совета кандидат медицинских наук Зыбунова Е.Е. ^ АОА - антиоксидантная активность АОЗ - антиоксидантная защита АОС - антиоксидантная система АФК - активные формы кислорода билир.общ. – билирубин общий билир.пр. – билирубин прямой билир.непр. – билирубин непрямой ВСММ - вещества средней молекулярной массы ВН и СММ - вещества низкой и средней молекулярных масс лейкоц. - лейкоциты ЛИИ - лейкоцитарный индекс интоксикации лимф. - лимфоциты МДА - малоновый диальдегид моноц. - моноциты МСМ - молекулы средней массы ОАА - общая антиоксидантная активность ОАА пл. - общая антиоксидантная активность плазмы ОАА эр. - общая антиоксидантная активность эритроцитов ОКА - общая концентрация альбумина ОП - олигопептиды ^ пал.н. – палочкоядерные нейтрофилы ПОЛ - перекисное окисление липидов ПОН - полиорганная недостаточность РОР - реактивные оксигенирующие радикалы сегм.нейтр. – сегментоядерные нейтрофилы СМП - среднемолекулярные пептиды СРО - свободно-радикальное окисление ССА – связывающая способность альбумина СЭИ - синдром эндогенной интоксикации ТБК - тиобарбитуратовая кислота ТБКАП - ТБК-активные продукты ФАРЗ - ферменты антирадикальной защиты ЭКА - эффективная концентрация альбумина эритр. - эритроциты Hb - гемоглобин Ht – гематокрит J - критерий, характеризующий по блокам анализируемых тестов совокупность вкладов отдельных параметров в нарушение метаболических процессов в организме больного MPI - Мангеймский перитонеальный индекс ^ Актуальность проблемы. Разработка методологии доказательной биохимической оценки тяжести состояния больных в развитии эндотоксикоза при неотложных состояниях относится к числу основных задач современной клинической биохимии. (Ю.С. Полушин и соавт., 1999; Г.А. Суханова и соавт., 1999; Е.В. Ройтман и соавт., 2000; В.В. Мамонтов и соавт., 2001; П.И. Миронов и соавт., 2001; Г.И. Назаренко и соавт., 2001, 2002, 2004; А. Каллнер и соавт., 2002; С.Н. Суплотов и соавт., 2002; В.Л. Эмануэль и соавт., 2002; П.Н. Шараев и соавт., 2003; С.Б. Матвеев и соавт., 2004; А.А. Кишкун и соавт., 2004, 2005.) Известно, что неотложные состояния различного генеза сопровождаются активацией процессов свободно-радикального окисления (СРО), что приводит к состоянию окислительного стресса. Окислительный стресс может возникать также на фоне выраженной депрессии антиоксидантной системы (АОС). (А.Н. Саприн, Е.В. Калинина, 1999; В.Н. Титов, 1999; Д.Б. Демин, 2000; А.С. Разумов и соавт., 2000; Г.А. Рябов и соавт., 2000, 2001; И.Н. Пасечник и соавт., 2001, 2002; Н.В. Сачков, 2007; Halliwell B., Gutteridge J.M., 1984, 1989, 1990; Birk D. et al., 1995; Biasioli S. et al., 1996; Babior B.M., 1997; Hancock J.T., 1997; Feher J. et al., 1998; Betteridge D.J., 2000.) Методологические основы изучения метаболической цепочки «свободнорадикальное окисление» интенсивно развиваются. (В.Г. Зайцев, В.И. Закревский, 1998; А.В. Арутюнян и соавт., 2000; П.Г. Сторожук, 2000; Л.А. Данилина и соавт., 2001; И.Н. Пасечник, 2004.) Актуальным в проблеме гнойно-септической абдоминальной патологии остается вопрос выявления клинико-биохимических особенностей разлитого перитонита - одного из наиболее тяжелых осложнений заболеваний и повреждений органов брюшной полости, характеризующегося выраженной эндогенной интоксикацией (В.П. Плешаков, 1999; Е.А. Решетников и соавт., 1999, 2001; Г.А. Аскерханов и соавт., 2000; А.Г. Кригер и соавт., 2001; С.А. Алиев и соавт., 2003; Д.С. Садчиков, А.С. Мильцын, 2003; Ю.А. Чурляев и соавт., 2003; И.Е. Гридчик и соавт., 2004; А.С. Пушкарев и соавт., 2004; О.В. Юдакова и соавт., 2004; А.А. Ватазин и соавт., 2005; У.М. Абдуллаев, 2008; Evard S. et al., 1995; Bohnen J.M., 1996; Holzheimer R.G., Dralle H., 2001; Kermarrec N. et al., 2005). Развитие перитонита сопровождается глубокими метаболическими и функциональными нарушениями, в том числе катаболизма белка, антиоксидантного и оксидантного статуса, мониторинг состояния которых может позволить более адекватно характеризовать тяжесть эндотоксикоза у больного и прогнозировать исход заболевания. (С.Б. Матвеев и соавт., 2000; Л.Г. Шикунова и соавт., 2000, 2001; В.К. Гостищев и соавт., 2002; В.Г. Васильков и соавт., 2001, 2003; Е.В. Григорьев и соавт., 2003, 2004). Биохимическая оценка параметров антиоксидантного и оксидантного статуса крови при разлитом перитоните предусматривает сопоставление их динамики с клинико-лабораторным комплексом маркеров эндотоксикоза на основе применения методов многомерной статистики (Н.Ю. Келина и соавт., 2002-2008). Анализ каскадности биохимических нарушений в организме больных с неотложной абдоминальной патологией с помощью математических методов исследования, применяемых в медицине критических состояний, может быть полезен при создании прогностических комплексов в клинико-биохимическом мониторинге, учитывающем состояние процессов свободно-радикального окисления в крови. На этапе внедрения в практику доказательных оценочных критериев, характеризующих выраженность эндогенной интоксикации у хирургических больных с абдоминальной патологией при неотложных состояниях, одной из наиболее распространенных форм служит использование индексных параметров. (М.А. Пальцев, 2003; А.А. Игонин и соавт., 2003, 2004; В.К. Боженко, А.М. Шишкин, 2004; Е.М. Васильева и соавт., 2004; А.С. Прокопович и соавт., 2004; В.Н. Титов, 2004, 2005.) Перспективна разработка научно обоснованной схемы доказательного изучения отдельных блоков клинико-лабораторного мониторинга, включающего в себя показатели антиоксидантного и оксидантного статуса с применением расчетных критериев на их основе, что позволит более четко оценивать степень эндогенной интоксикации в раннем послеоперационном периоде у больных при неотложных состояниях. ^ выявить составляющие клинико-биохимической оценки для комплекса прогностических критериев выраженности эндотоксикоза у больных с неотложной абдоминальной патологией. ^
^ Впервые описан и обоснован комплексный подход выведения расчетных индексов на основе клинико-биохимических параметров для оценки развития эндогенной интоксикации у больных с неотложной абдоминальной патологией. Определены клинико-биохимические составляющие системы прогностических критериев выраженности эндотоксикоза при неотложной абдоминальной патологии. Выявлен характер взаимосвязей уровней молекул средней массы, параметров антиоксидантной и оксидантной систем, а также гематологических и биохимических тестов у больных с неотложной абдоминальной патологией на основе множественного регрессионного анализа. Показано, что мониторинг показателей свободно-радикального окисления, антиоксидантной защиты, уровней молекул средней массы и расчетных индексов на основе этих параметров увеличивает их прогностическую ценность для оценки тяжести эндотоксикоза при неотложной абдоминальной патологии. Предложен критерий, позволяющий оценить совокупность вкладов отдельных параметров в нарушение метаболических процессов у больных с неотложной абдоминальной патологией (патент на изобретение Российской Федерации № 2331882). Разработана и внедрена в клиническую практику методика клинико-биохимической оценки степени эндотоксикоза у больных с неотложной абдоминальной патологией. ^ В проведенном исследовании установлены прогностически значимые клинико-биохимические характеристики эндотоксикоза при неотложной абдоминальной патологии в раннем послеоперационном периоде (1, 3, 5 сутки), на основе которых разработаны и обоснованы расчетные индексы для выявления проявлений дисбаланса в работе оксидантной и антиоксидантной систем. Показана информативность использования критерия, оценивающего совокупность вкладов отдельных параметров в нарушение метаболических процессов, в методике клинико-биохимической оценки эндотоксикоза у больных с неотложной абдоминальной патологией, как для однократного исследования, так и для мониторинга тяжести их состояния. Выявлена возможность применения отдельных составляющих этого критерия без снижения их прогностической ценности, хотя применение в комплексе более перспективно; отмечено наличие корреляции данного критерия с лейкоцитарными индексами интоксикации и Мангеймским перитонеальным индексом. ^ Полученные результаты внедрены с 2002 г. в практическую работу отделения анестезиологии и реанимации Городской клинической больницы скорой медицинской помощи им. Г.А. Захарьина г. Пензы и в учебный процесс на кафедрах: анестезиологии, реаниматологии и скорой медицинской помощи ГОУ ДПО ПИУВ Росздрава, в учебный процесс подготовки клинических ординаторов и на циклах усовершенствования врачей-лаборантов в Медицинском центре Управления делами Президента РФ, Центральной клинической больнице, Учебно-научном центре, в практическую деятельность биохимической лаборатории Саратовского НИИ травматологии и ортопедии. Разработаны: способ оценки отклонений антиоксидантного статуса у больных перитонитом; способ оценки компенсированности процессов перекисного окисления липидов крови у больных перитонитом; способ оценки степени связывания свободных радикалов в крови у больных перитонитом; способ диагностики состояния антиоксидантного статуса эритроцитов и крови у больных перитонитом; способ диагностики состояния оксидантного статуса крови у больных перитонитом. Оформлены рационализаторские предложения (удостоверения № 134, 143, 144, выданные БРИЗом областной больницы им. Н.Н. Бурденко и Пензенского института усовершенствования врачей, и удостоверения № 263 и 264 соответственно, выданные БРИЗом областной больницы им. Н.Н. Бурденко). Изданы учебные пособия по биохимии: «Биохимия: основы иммуно-биохимических процессов в организме человека в норме и при патологии. – Часть I. – Пензенский технологический институт» (Пенза, 2001); «Органическая и биологическая химия в схемах и таблицах. – Издательство «Феникс»» (Ростов н/Д, 2008, гриф Министерства образования и науки Российской Федерации). В практической деятельности врачей применяются методические рекомендации «Методы биохимической оценки развития синдрома эндогенной интоксикации у больных с хирургической абдоминальной патологией» (Пенза, 2001) и «Методология доказательного изучения антиоксидантного и оксидантного статуса крови при гнойно-септической патологии органов брюшной полости» (Пенза, 2007), утвержденные в Учебно-научном Центре Медицинского центра Управления делами Президента РФ. Издано методическое пособие «Способ клинико-биохимической оценки тяжести эндогенной интоксикации», утвержденное и рекомендованное к изданию Ученым Советом ГОУ ДПО ПИУВ Росздрава (Пенза, 2008). Опубликована монография: «Эндотоксикоз: методология оценки развития синдрома системного воспалительного ответа у больных с хирургической абдоминальной патологией. Часть I» (Пенза, 2001); «Эндотоксикоз: доказательные критерии биохимической оценки выраженности его проявлений при неотложной абдоминальной патологии. Часть II» (Пенза, 2008). Получен патент на изобретение «Способ оценки тяжести эндогенной интоксикации при неотложной абдоминальной патологии в раннем послеоперационном периоде» в соавторстве с д.б.н. Келиной Н.Ю. и профессором, д.м.н. В.Г. Васильковым (№ 2331882, приоритет от 30.11.06). ^ Базовой составляющей методики клинико-биохимической оценки эндотоксикоза у больных с неотложной абдоминальной патологией является выделение характера взаимосвязей параметров оксидантной, антиоксидантной систем и уровня молекул средней массы в процессе интенсивной терапии на основе анализа расчетных индексов, дополняющегося изучением множественной регрессии молекул средней массы с гематологическими и биохимическими тестами. Этапом применения клинико-биохимической оценки эндотоксикоза при неотложной абдоминальной патологии является характеристика совокупного вклада отдельных параметров в нарушение метаболических процессов в организме больного. Сравнительная биохимическая оценка выраженности эндотоксикоза у больных с неотложной абдоминальной патологией требует анализа пограничных изменений суммарных отклонений клинико-биохимических тестов в динамике наблюдений, коррелирующих с общепринятыми индексами интоксикации. В соответствии с нарастанием выраженности клинико-биохимических проявлений эндогенной интоксикации пограничный характер изменений значений разработанного критерия J проявляется как по отдельным блокам анализируемых гематологических и клинико-биохимических показателей, так и по диапазонам суммарного критерия J. Для выявления различной степени тяжести эндотоксикоза наиболее информативно использование всего комплекса составляющих суммарного критерия J: изменения диапазонов при сравнении групп обследованных, относительно оценки совокупных отклонений от нормы по отдельным блокам параметров. ^ Основные положения диссертации доложены и обсуждены на совещаниях кафедры анестезиологии, реаниматологии и скорой медицинской помощи ГОУ ДПО «Пензенский институт усовершенствования врачей Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию», а также на:
^ По теме диссертации опубликовано 35 печатных работ, в том числе на международных научно-практических конференциях, 12 статей, 11 из которых - в центральных журналах. ^ Диссертация изложена на 252 страницах машинописного текста, состоит из введения, 6 глав, обсуждения результатов, выводов, практических рекомендаций, списка литературы. Работа иллюстрирована 57 таблицами, 31 рисунком. Список литературы включает 326 источников (255 отечественных, 71 зарубежный). содержание работы Материал и методы исследования. В основу настоящей работы положены клинические наблюдения и биохимические исследования, выполненные в период с 1998 г. по 2007 г. на клинической базе кафедры анестезиологии, реаниматологии и скорой медицинской помощи ГОУ ДПО «Пензенский институт усовершенствования врачей Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию» (ГОУ ДПО ПИУВ Росздрава) - в отделениях реанимации и интенсивной терапии (заведующая Т.В. Чернова), эндоскопической хирургии (заведующий Николашин В.А.) Городской клинической больницы скорой медицинской помощи им. Г.А. Захарьина г. Пензы. Биохимические исследования выполнены автором, консультации по данному разделу работы проводились с д.б.н. Н.Ю. Келиной. По анализу клинического материала проводились консультации с проф., д.м.н. В.Г. Васильковым. Больные желчно-каменной болезнью после плановых лапароскопических операций обследованы совместно с ассистентом кафедры анестезиологии, реаниматологии и скорой медицинской помощи ГОУ ДПО ПИУВ Росздрава Д.В. Осинькиным. Выполнение статистического анализа данных проводилось совместно с доцентом кафедры математики ГОУ ВПО «Пензенская государственная технологическая академия» Крючковой О.А. В соответствии с поставленной целью и задачами исследования были сформированы 4 группы обследованных (316 человек):
В исследуемые группы 1 и 2 включены больные с благоприятным исходом заболевания, обследованные в раннем послеоперационном периоде – на 1, 3, 5 сутки наблюдений. Исследуемая группа 3 - больные разлитым перитонитом - была подразделена на следующие подгруппы:
В работе была использована классификация перитонита по К.С. Симоняну (1971). Все обследованные больные разлитым перитонитом получали общепринятую базисную интенсивную терапию. При разлитом перитоните токсической и терминальной стадии она дополнялась по показаниям методами детоксикации (непрямой электрохимической обработкой крови, ультрафиолетовым облучением крови), а также локальной абдоминальной гипотермией по методу В.Г. Василькова (1977). Этиология перитонита отражена в таблице 1. Таблица 1. ^
Изучение прогностической ценности анализируемых клинико-биохимических тестов определило необходимость сопоставления диапазонов значений анализируемых параметров у больных перитонитом с благоприятным исходом заболевания с их динамикой в группе с летальным исходом. Для оценки степени тяжести перитонита использовался Мангеймский перитонеальный индекс – MPI, предусматривающий наличие стандартной информации о больном (в качестве факторов риска рассматриваются возраст больного, пол, наличие органной недостаточности, злокачественной опухоли, продолжительность перитонита более 24 ч, толстая кишка как источник перитонита, диффузный перитонит, характер экссудата – прозрачный, мутно-гнилостный, калово-гнилостный). При индексе менее 20 баллов (первая степень тяжести) летальность составляет 0%, от 20 до 30 баллов (вторая степень тяжести) – 29%, более 30 баллов (третья степень тяжести) – 100%. (В.Д. Федоров и соавт., 2000). Больные разлитым перитонитом (исследуемая группа 3) характеризовались следующими значениями MPI: 1) при благоприятном исходе:
2) при неблагоприятном исходе (подгруппа 4) – 25,6±1,5 (20 % больных - 1 степень тяжести, 50 % больных - 2 степень тяжести, 30 % больных - 3 степень тяжести). Больные разлитым перитонитом токсической стадии, по сравнению с реактивной стадией, имели в 1,9 раза более высокие значения MPI (р0,05). Больные разлитым перитонитом терминальной стадии, по сравнению с токсической стадией, имели в 1,5 раза более высокие значения MPI (р0,05). У умерших больных разлитым перитонитом значения MPI были близки к соответствующим значениям у больных разлитым перитонитом терминальной стадии. Оценка состояния организма, уровня его защитных сил и степени тяжести эндотоксикоза обследованных проводилась с использованием показателей антиоксидантного и оксидантного статуса. Биохимические исследования параметров свободно-радикального окисления и реакций антиоксидантной системы позволили адекватно и своевременно оценивать степень эндогенной интоксикации, прогнозировать исход заболевания. Характер и направленность изменений изучаемых параметров при разлитом перитоните в раннем послеоперационном периоде зависели от тяжести состояния больного и выраженности эндотоксикоза и были сопоставимы с динамикой гематологических и клинико-биохимических тестов, что свидетельствовало о возможности их использования в качестве составляющих мониторинга биохимических проявлений эндогенной интоксикации. Таким образом, в проведенных исследованиях можно выделить 2 серии наблюдений и сравнительного анализа маркерных показателей утяжеления состояния больных и увеличения выраженности биохимических характеристик эндогенной интоксикации: при желчно-каменной болезни с хроническим и острым холециститом и при разлитом перитоните на 1, 3, 5 сутки после операции. Комплекс клинико-биохимических исследований в представленной работе включал в себя следующие блоки:
Оценка уровня эндогенной интоксикации предусматривала определение величин молекул средней массы, МСМ при длине волны 254 нм (И.И. Жаденов и соавт., 2002). В качестве базовых параметров разрабатываемого прогностического комплекса изучения и оценки тяжести эндотоксикоза у больных при неотложной абдоминальной патологии в данном исследовании выбраны показатели свободно-радикального окисления крови в сочетании со стандартными лабораторными тестами. Применялись унифицированные методы анализа антиоксидантной системы и выраженности окислительных процессов в крови:
Выраженность эндотоксикоза у обследованных больных в послеоперационном периоде оценивается также с расчетом индексов, предложенных нами по причине необходимости проанализировать соотношение активности составляющих антиоксидантной системы в плазме крови и эритроцитах, а также оксидантной и антиоксидантной систем в крови. В некоторых случаях единицы измерения клинико-биохимических показателей различны (например, ОАА плазмы - %, церулоплазмин – мг%). Поэтому было необходимо введение коэффициентов К для получения относительных величин индексов: значение каждого параметра нужно делить на его норму. Для клинико-биохимических показателей, имеющих одинаковые единицы измерения, введение коэффициентов К не обязательно. Однако для достижения единообразия коэффициенты К введены во все индексы. Например: среднее значение нормы ОАА плазмы - 13 %, активности церулоплазмина – 27,15 мг%. Тогда для получения значения индекса 2 ![]() 1. Расчетные индексы, отражающие возможный дисбаланс активности показателей антиоксидантной системы. Индекс 1: ![]() Индекс 2: ![]() 2. Расчетные индексы, отражающие возможный дисбаланс активности показателей оксидантной и антиоксидантной систем. Индекс 3: ![]() Индекс 4: ![]() Индексы 3 и 4 отражают дисбаланс ООА плазмы и ОАА плазмы и эритроцитов соответственно. Индекс 5: ![]() ![]() 3. Индекс, характеризующий соотношение уровней молекул средней массы и малонового диальдегида. Индекс 7: ![]() Анализировалась динамика стандартных гематологических и клинико-биохимических тестов: концентрации гемоглобина (Hb), уровня гематокрита (Ht), количества форменных элементов крови, общей концентрации альбумина (ОКА), уровня общего белка, мочевины, билирубина. Рассчитывались лейкоцитарные индексы интоксикации (ЛИИ) по Кальф-Калифу, Островскому и Химич и индекс ядерного сдвига (Л.А. Данилова и соавт., 2003). Изучалась транспортная функция сывороточного альбумина (т.е. связывающая способность альбумина, ССА), расчет которой проводили по общепринятой формуле как отношение эффективной концентрации альбумина (ЭКА) к общей концентрации альбумина (ОКА), умноженной на 100%. Определение ЭКА осуществляли в соответствии с методикой С.И. Чегера (1975) в модификации И.А. Мельника и соавт. (1985). Проводился статистический анализ изменений изучаемых параметров по следующим блокам с использованием компьютерной программы «Excel 2003»:
Для оценки исходного состояния тяжести больного и прогнозирования динамики развития эндогенной интоксикации организма показателен анализ изучаемых параметров в сопоставлении со стандартными гематологическими и клинико-биохимическими тестами и их регрессионных взаимосвязей. Проведен расчет отклонений от нормы в динамике наблюдений в группах обследования с выведением критерия, характеризующего совокупность вкладов отдельных параметров в нарушение метаболических процессов в организме больного с абдоминальной патологией, в том числе при неотложных состояниях, в раннем послеоперационном периоде (1, 3, 5 сутки), обозначенного нами J: ![]() где δn – отклонение n-измерения математического ожидания величины. δn рассчитывается для каждого вариационного ряда по двум позициям: 1) разница М-m в норме и М-m в группе обследованных в данный период наблюдений – это величина, соответствующая минимальному значению J; 2) разница М+m в норме и М+m в группе обследованных в данный период наблюдений – это величина, соответствующая максимальному значению J. Соответственно критерий J представляется в виде диапазона значений по блокам анализируемых тестов: гематологических (J1) и клинико-биохимических (J2) показателей, биохимических параметров свободно-радикального окисления и антиоксидантной защиты в крови в сопоставлении с уровнем молекул средней массы (J3), расчетных индексов соотношений уровней изучаемых биохимических параметров (J4), связывающей способности альбумина (J5). Затем рассчитывают диапазоны суммарного критерия J у обследованных больных (J1+J2+J3+J4+J5). Полученные диапазоны J могут быть использованы для сравнительной характеристики тяжести эндогенной интоксикации групп обследованных с абдоминальной патологией. Например, для ретроспективного анализа выборки больных за определенный период обследования. Кроме того, критерий J может быть применен для клинико-биохимической оценки тяжести эндотоксикоза у конкретных больных, проспективно. Для этого данные клинико-биохимического обследования больного по каждому из параметров сопоставляются с диапазонами данного параметра в контрольной группе (норма). Т.е. δn – отклонение n-измерения математического ожидания величины у больного рассчитывается следующим образом: разница между значением показателя М в норме и величиной параметра у больного в данный период наблюдений – это величина, соответствующая вкладу в суммарный показатель J каждого теста. Разработанный критерий J позволяет по совокупному вкладу отдельных параметров проводить клинико-биохимическую оценку выраженности эндотоксикоза у больных с неотложной абдоминальной патологией. |