Автореферат и диссертация по медицине (14.00.37) на тему:Иммуновоспитательный ответ у детей первого года жизни при операциях на открытом сердце в условиях искусственного кровообращения

Направахрукописи

СТРУНИН ОЛЕГ ВСЕВОЛОДОВИЧ

ИММУНОВОСПАЛИТЕЛЬНЫЙ ОТВЕТ У ДЕТЕЙ ПЕРВОГО ГОДА ЖИЗНИ ПРИ ОПЕРАЦИЯХ НА ОТКРЫТОМ СЕРДЦЕ В УСЛОВИЯХ ИСКУССТВЕННОГО КРОВООБРАЩЕНИЯ

14.0037-анестезиология и реаниматология; 14.00.44 - сердечно-сосудистая хирургия

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора медицинских наук

Новосибирск - 2005

Работа выполнена в Центре кардиохирургии и хирургии новорожденных детей Федерального государственного учреждения «Новосибирский научно-исследовательский институт патологии кровообращения имени академика Е.Н. Мешалкина Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию»

Научные консультанты:

доктор медицинских наук, профессор

доктор медицинских наук

Ломиворотов Владимир Николаевич Горбатых Юрий Николаевич

Официальные оппоненты: доктор медицинских наук, профессор доктор медицинских наук, профессор доктор медицинских наук

Кохно Владимир Николаевич Шевченко Владимир Петрович Железнев Сергей Иванович

Ведущая организация:

Государственное учреждение «Научно-исследовательский институт кардиологии Томского Научного Центра Сибирского отделения РАМН», (634012, г. Томск, ул. Киевская, 111а)

Защита состоится 21 сентября 2005 года в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 208.063.01 при Федеральном государственном учреждении «Новосибирский научно-исследовательский институт патологии кровообращения имени академика Е.Н. Мешалкина Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию».

Адрес: г. Новосибирск-55, ул. Речкуновская, 15, e-mail: diss2002@mail.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГУ "ННИИПК Росздрава"

Автореферат разослан - августа 2005 года

Ученый секретарь диссертационного совета

доктор медицинских наук АО Ленько Е.В.

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

АД артериальное давление

АА альфа-1-антитрипсин,

ВПС врожденный порок сердца

ИВЛ искусственная вентиляция легких

ИК искусственное кровообращение

ИРИ иммунорегуляторный индекс

иНСТ индуцированный нитросинего тетразолия тест

ИФН-у интерферон гамма

сНСТ спонтанный нитросинего тетразолия тест, % (НСТ)

ПНф полиморфноядерные нейтрофилы

ОАП открытый артериальный проток

ОСН острая сердечная недостаточность

ОЦК объем циркулирующей крови

СПОД синдром полиорганных дисфункций

РРН резерв реактивности нейтрофилов

СРБ С-реактивный белок

ФНО-а фактор некроза опухолей альфа

CARS Compensatory Anti-inflammatory Response Syndrome

ИЛ-6 интерлейкин б

ИЛ-10 интерлейкин 10

ЦП церулоплазмин

SIRS Systemic Inflammatory Response Syndrome

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМЫ. Одной из актуальных проблем современной кардиоанестезиологии является анестезиологическое обеспечение и ведение послеоперационного периода после операций на открытом сердце у детей раннего возраста с врожденными пороками сердца (ВПС). Ее сложность обусловливается комплексом причин кроющихся, с одной стороны, в многочисленных особенностях физиологии детей первого года жизни. С другой стороны, компенсаторные изменения в сердечнососудистой, легочной и других системах организма, возникающие в связи с наличием врожденного порока сердца, накладывают свой отпечаток на особенности послеоперационного периода. Широкое применение искусственного кровообращения (ИК) при операциях по поводу ВПС у младенцев обусловило существенный прогресс хирургической техники. Однако мало исследованы многообразные патофизиологические процессы, происходящие в органах и системах незрелого организма при таких агрессивных вмешательствах в систему гомеостаза, каковыми являются искусственное кровообращение, гипотермия, длительная

искусственная вентиляция легких и пр. Пациенты раннего детского возраста, подвергающиеся кардиохирургическим вмешательствам в условиях ИК, часто отвечают развитием синдрома системного воспалительного ответа (Systemic Inflammatory Response Syndrome - SIRS). Степень его выраженности варьирует от умеренной до выраженной. Он может приводить в последующем к развитию тяжелых осложнений, таких как плевральные и/или абдоминальные эффузии, отеки мягких тканей и пр. Это состояние сопровождается повышением капиллярной проницаемости и проникновением альбумина из интраваскулярного в экстраваскулярное пространство, что в последствии может приводить к развитию гиповолемии, массивных генерализованных отеков, острого респираторного дистресс-синдрома (ОРДС), синдрома капиллярной утечки (СКУ) и синдрома полиорганных дисфункций (СПОД) (Stiller В. et al., 2001) с резким повышением морбидности и летальности. Большая уязвимость незрелых органов и систем

ребенка первого года жизни приводит к более легкому их повреждению., агрессивными факторами периоперационного периода. Развитие реакций иммуновоспаления может значительно усугублять эти повреждения или само по себе приводить к нарушениям в работе систем гомеостаза. Гиперактивация провоспалительного каскада у детей при применении ИК влечет за собой и ответ со стороны систем, призванных ограничить воспалительную реакцию с развитием компенсаторного противовоспалительного синдрома (compensatory antiinflammatory respons syndrome - CARS) (Bone R.C. et al., 1997). Выраженный CARS имеет следствием последующее подавление функции иммунокомпетентных клеток. В дальнейшем это приводит к иммуносупрессии. Присоединение инфекции на этом фоне ведет к раннему развитию тяжелых инфекционных осложнений. Углубление имеющихся знаний, • разработка патофизиологически обоснованных клинических подходов к профилактике, диагностике и патогенетическому лечению иммуновоспалительного ответа у детей раннего возраста при кардиохирургических операциях на открытом сердце без сомнения актуальны. Надо отметить также, что вопросы периоперационной физиологии детей раннего возраста, при коррекции ВПС относительно мало освещены в современной литературе. Высоким остается уровень летальности при коррекции сложных ВПС в данной возрастной группе (Spiegelhalter D. J., 2002). Незрелость практически всех систем организма и быстрое динамическое изменение их физиологии в течение первого года жизни приводит к тому, что поддержание адекватного гомеостаза становится чрезвычайно сложной клинической задачей и делает исследования в этой области, несомненно, актуальными.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ - выявить особенности системного воспалительного ответа у детей первого года жизни после кардиохирургических операций в условиях искусственного кровообращения. Разработать и внедрить подходы к профилактике полиорганных дисфункций и инфекционных осложнений в послеоперационном периоде у пациентов первого года жизни.

ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ:

1. Изучить исходный иммунологический статус у детей раннего возраста с врожденными пороками сердца.

2. Изучить динамику основных компонентов иммуновоспалительного ответа (системный цитокиновый профиль, клинические показатели SIRS, клеточное и гуморальное звено иммунитета) у детей первого года жизни во время кардиохирургических операций в условиях искусственного кровообращения.

3. Выявить предикторы развития SIRS в ответ на искусственное кровообращение и операционную травму.

4. Определить взаимосвязи иммуновоспалительного ответа на операционную травму и искусственное кровообращение с синдромом полиорганных дисфункций в послеоперационном периоде.

5. Изучить особенности иммуновоспалительной реакции у пациентов первого года жизни при хирургической коррекции ВПС с использованием искусственного кровообращения и без него.

КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МАТЕРИАЛА И МЕТОДОВ ИССЛЕДОВАНИЯ. В основе диссертационной работы лежит обобщенный материал исследования 222 пациентов с ВПС, оперированных в клинике ГУ «ННИИПК им.академ. Е.Н.Мешалкина МЗ РФ». Использовались клинические, биохимические и иммунологические методы исследования. При статистической обработке результатов исследования применялся метод вариационной статистики с использованием программ "Statistica 6.0", "BIOSTAT".

НАУЧНАЯ НОВИЗНА. Впервые разработана схема диагностических мероприятий, направленных на своевременное выявление пациентов раннего детского возраста с высоким риском развития инфекционных осложнений в послеоперационном периоде. Проанализирована динамика основных компонентов

иммуновоспалительного ответа у детей первого года жизни во время кардиохирургических операций в условиях искусственного кровообращения и в постперфузионном периоде. Было выявлено наличие у этих пациентов структурного варианта комбинированного вторичного иммунодефицита с перманентным течением, усугублявшегося после хирургического вмешательства. На основе этих знаний впервые разработан патогенетически обоснованный комплексный подход к профилактической терапии у детей до года с врожденными пороками сердца, направленный на снижение количества возникающих осложнений и летальности после операций на открытом сердце в условиях искусственного кровообращения.

Впервые дан анализ значимости анамнестических факторов в развитии системной иммуновоспалительной реакции у детей первого года жизни после кардиохирургических вмешательств.

Впервые проанализирована связь системного воспаления в ответ на искусственное кровообращение и операционную травму с синдромом полиорганных дисфункций у детей с врожденными пороками сердца.

Впервые дана оценка цитокинового профиля кардиохирургических пациентов первого года жизни. Это позволило выявить два варианта цитокинового ответа на операционную травму и искусственное кровообращение. Пациенты с различными типами цитокинового ответа имели существенные отличия в течении послеоперационного периода.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ. Всесторонний анализ анамнестических данных позволил выявить независимый анамнестический фактор риска развития SIRS у детей первого года жизни после хирургической коррекции ВПС.

Комплексная оценка исходного состояния основных звеньев иммунной защиты организма детей раннего возраста позволила выявить пациентов с высоким риском инфекционных осложнений послеоперационного периода.

Дана оценка связей иммуновоспалительного ответа на операционную травму с развитием синдрома полиорганных дисфункций и инфекционных осложнений в послеоперационном

периоде. На этой основе разработан патогенетически обоснованный комплекс профилактических и лечебных мероприятий по совершенствованию защиты организма детей первого года жизни от факторов периоперационной агрессии.

АПРОБАЦИЯ МАТЕРИАЛОВ ДИССЕРТАЦИИ. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались

на:

- IX и X Всероссийских съездах сердечно-сосудистых хирургов НЦССХ им. А.Н.Бакулева РАМН, Москва, 2003,2004;

- IV научных чтениях, посвященных памяти академика Е.Н.Мешалкина, с международным участием, Новосибирск, 2004;

- VIII и IX ежегодных сессиях Научного центра сердечнососудистой хирургии им. А.Н.Бакулева РАМН с Всероссийской конференцией молодых ученых, Москва, 2004,2005;

- VII Международной конференции MAKMAX/ESCMID «Антимикробная терапия», г.Москва, 2005;

- XX ежегодном конгрессе Европейской Ассоциации Кардиоторакальных Анестезиологов, Франция, г.Монпелье, 2005;

- заседании Ученого совета ГУ «ННИИ патологии кровообращения им.академ. Е.Н.Мешалкина МЗ РФ» 12.01.05.

ПУБЛИКАЦИИ. Основной материал диссертации опубликован в 16 работах, среди которых 5 статей, 10 тезисов докладов, 1 препринт.

СТРУКТУРА И ОБЪЕМ ДИССЕРТАЦИИ. Диссертация состоит из введения, 6 глав с выводами и практических рекомендаций. Она изложена на 220 страницах машинописного текста, включает 16 рисунков, 43 таблицы и содержит список литературы из 289 наименований, среди которых 33 отечественных и 256 иностранных авторов.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ: 1. При хирургической коррекции В ПС дети первого года

жизни независимо от нозологической формы заболевания в ответ на операционную травму реагируют развитием иммуновоспалительной реакции с частым присоединением синдрома полиорганных дисфункций. Развитие развернутого SIRS значительно усугубляет эти повреждения.

2. Кардиохирургическое вмешательство в условиях ИК у пациентов раннего возраста влечет за собой существенные изменения во всех звеньях иммунной защиты организма.

3. За развитие послеоперационного иммуновоспалительного ответа у детей раннего возраста ответственно как искусственное кровообращение, так и операционная травма.

СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ. Настоящая работа является клинико-лабораторным исследованием, основанным на анализе результатов лечения 222 больных с ВПС, в возрасте от 1 месяца до 1 года, оперированных в ГУ «ННИИ ПК им.акад. Е.Н. Мешалкина МЗ РФ» в период с октября 2002 по октябрь 2004г. Группа I (n=130): пациенты с ВПС с гиперволемией МКК, оперированные в условиях ИК по поводу дефекта межжелудочковой перегородки (ДМЖП), дефекта межпредсердной перегородки (ДМПП) первичного и вторичного типов, неполной формой атриовентрикулярной коммуникации (АВК). Группа II (n=60): пациенты с цианотическими пороками - Тетрада Фалло (ТФ), которым в условиях ИК выполнялась радикальная коррекция. Группа III (n=32): пациенты с открытым артериальным протоком (ОАП) и коарктацией аорты (КоАо), оперированные без применения ИК. В эту группу подбирались пациенты с неотягощенным инфекционным анамнезом. Все пациенты, включенные в представленное исследование, на момент его начала не имели клинических признаков какого-либо инфекционного процесса, не получали иммуносупрессивных и/или противовоспалительных препаратов. При комплексной оценке исходного состояния проводился анализ анамнестических данных, среди которых особое внимание уделялось факторам высокого риска развития септических осложнений новорожденных (Шабалов

Н.П., 2001). Диагноз полиорганных дисфункций на этапах исследования в постперфузионном периоде устанавливался согласно критериям, предложенным A. Trotter с соавт. (2001). Методика анестезиологического обеспечения и проведения искусственного кровообращения. Накануне операции премедикация не назначалась. Индукция в анестезию выполнялась в операционной. Для индукции в анестезию использовались: кетамин 7-10 мг/кг, мидазолам 0,05 мг/кг, атропин 0,1% - 0,01 мл/кг в/м. После этого пункционно устанавливался венозный зонд. До интубации и стернотомии забирались пробы крови для первого этапа исследования. В дальнейшем анестезия поддерживалась дробными введениями фентанила до общей дозы 50-100 мкг/кг и мидазолама до 0,2 мг/кг. После интубации или непосредственно перед началом искусственного кровообращения вводился преднизолон в дозе 5-15 мг/кг. Для проведения ИК применялся роликовый насос с непульсирующим кровотоком (Cobe Stockert). Использовались мембранные оксигенаторы «Dideco S.P.A,» (Италия) per № 97/127 с первичным объемом заполнения 500 мл. Для достижения гематокрита во время перфузии 28-30% и уровня гемоглобина - 95-100 г/л, в перфузат добавлялась эритроцитарная масса. После начала ИК начиналось охлаждение до достижения ректальной температуры 30+2,8°С при коррекции пороков с переполнением МКК и 26,7+4,5°С у цианотических ВПС. Средняя длительность ИК у пациентов с гиперволемией малого круга была 87+11 мин., с цианозом - 166+39 мин. Пациентам, включенным в иммунологическое обследование, ультрафильтрация не проводилась. В послеоперационном периоде регистрировались данные термометрии (ректальная температура). Соотношение парциального давления кислорода в артериальной крови и вдыхаемой фракции вычислялось в первый час и

через 12 часов после поступления пациента в отделение интенсивной терапии. Регистрировались длительность ИВЛ, нахождения пациента в палате интенсивной терапии и в клинике после операции. Также регистрировались возникавшие инфекционные осложнения и длительность антибактериальной профилактики/терапии в послеоперационном периоде.

Для решения поставленных задач наряду с клиническими использовались биохимические и иммунологические методы исследования. Гемограмма оценивалась методом кондуктометрии на приборе «Micros» - 60 (Франция). Формула крови определялась на приборе «Sysmex» - 1800 XT (Япония). Состояние иммунного статуса оценивалось на пред- и послеоперационном этапах (3-й - 4-е сутки). В лимфоцитарном пуле оценивались субпопуляции CD3+, CD4+, CD8+ и CD22+ с использованием метода определения субпопуляционного состава клеток иммунной системы в цельной крови лимфотоксическим тестом с использованием МКАТ (Хаитов P.M., 1992). Мононуклеарные клетки (МНК) выделяли из гепаринизированной венозной крови центрифугированием в градиенте плотности фиколла-верографина. Культивирование МНК в концентрации 0,1х106/лунку проводили в 96-луночных круглодонных планшетах в среде RPMI-1640, дополненной 0,3 мг/мл L-глютамина, 5 мМ HEPES-буфера, 100 мкг/мл гентамицина и 10% инактивированной сыворотки доноров АВ (IV) группы в СО2-инкубаторе. Определялось относительное количество HLA-D-позитивных моноцитов в цитотоксическом тесте с использованием анти-HLA-DR антител (ТОО «Сорбент», Москва). Для оценки функциональной активности полиморфноядерных нейтрофилов у больных фотометрически исследовалась продукция перекиси водорода (ПАН). (Маянский А.Н., 1995). Содержание иммуноглобулинов А, М, G в сыворотке крови осуществлялось турбодиметрическим методом с использованием наборов фирмы "Синтеко" (г. Москва) при помощи прибора SCN Multiscan Magic 3.1. Определяли содержание цитокиновИЛ-6, ИФН-7 ФНО-а, ИЛ-10, в сыворотке (pg/ml) (30 больных) электрохемилюминесцентным методом (Sennikov S.V., Krysov S.V., et al., 2003). Определялся процент апоптоза в свежевыделенной лейко-взвеси на проточном цитофлюориметре. Индукция анергии Т-клеток определялась по следующим параметрам: 1) спонтанная 2) уровень a-CD3-стимулированного пролиферативного ответа; 3) влияние ИЛ-2 на а-CD3-стимулированную пролиферацию. Для стимуляции клеток использовали моноклональные a-CD3 антитела ICO-90 ("Медбиоспектр", Москва) в концентрации 1 мкг/мл или комбинацию a-CD3 с рекомбинантным интерлейкином-2 (рИЛ-2,

"Биотех", Санкт-Петербург) в концентрации 25 Ед/мл. Интенсивность пролиферативного ответа оценивали через 72 часа культивирования по включению 3Н-тимидина (lnCi/лунку) в нуклеопротеидные фракции клеток. Данные исследования выполнялись на базе ГУ Института клинической иммунологии СО РАМН. Использовались также данные стандартных биохимических методов исследования. Забор проб осуществлялся исходно (непосредственно перед операцией), на 1-е сутки после операции и на 3-й - 4-е сутки послеоперационного периода. В соответствии с рекомендациями по обработке статистических данных в медико-биологических исследованиях достоверность различий определялась по критерию Стьюдента, при неравномерном распределении по Т-критерию Манна-Уитни и критерию Вилкоксона (для зависимых наблюдений). Оценка достоверности различий качественных показателей проведена по непараметрическому критерию х2-

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ Значение данных анамнеза

На значение наличия в анамнезе тех или иных факторов активации иммунной системы в развитии воспаления в ответ на искусственное кровообращение указывается во многих научных публикациях (Engle М. А., 1980; Boeken U., 1998; Hospers J. J., 1999). В современной литературе имеются исследования, посвященные проблеме сепсиса новорожденных, также подчеркивающие значимость наличия в анамнезе различных факторов риска (Шабалов Н.П., Иванов Д.О., 2001). Дня выявления взаимосвязи между наличием в анамнезе тех или иных факторов и развитием системного воспаления (SIRS) в послеоперационном периоде у обследованных детей были собраны анамнестические данные. Учитывались основные из следующих факторов: перенесенные инфекционные заболевания, наличие множественных стигмов дисэмбриогенеза, низкая масса тела при рождении, тяжелые аллергические реакции в анамнезе, перинатальная гипоксия и анамнез матери. Были использованы диагностические критерии SIRS, сформулированные Ю.Ф. Исаковым, Н.В. Белобородовой (2001). Не выявлено данных факторов только у 11% детей. От одного до двух факторов риска

обнаружено у 39% больных. Три и более фактора риска обнаружено у 50% обследованных пациентов. В дальнейшем было проанализировано влияние каждого фактора риска в отдельности на развитие SIRS в раннем послеоперационном периоде. Статистически достоверно независимым фактором риска развития SIRS оказалось только наличие в анамнезе перенесенного инфекционного заболевания (критерий Очевидно, у

детей после месяца остальные факторы риска, актуальные, для периода новорожденности, в значительной мере утрачивают свое значение при прогнозировании SIRS.

Динамика гематологических показателей

На следующем этапе исследования проводился анализ исходных показателей лейкоцитарного состава периферической крови у обследованных пациентов. Полученные данные приведены в таблицах №1-3. При исследовании клеточного состава периферической крови обнаружено, что исходный уровень лейкоцитов у больных всех трех групп был выше возрастной нормы (таб. 1-3). Достоверных отличий между группами в общем содержании лейкоцитов отмечено не было. Содержание лимфоцитов у обследованных детей в среднем не выходило за границы возрастных норм, хотя необходимо отметить, что у 17% пациентов с пороками «бледного» типа в предоперационном периоде отмечался лимфоцитоз, превышающий нормальные значения. В группе пациентов с цианотическими ВПС было зарегистрировано статистически значимое повышение абсолютного числа зрелых форм нейтрофилов (7,5 8+2,5x109/л) в сравнении с остальными группами пациентов. В сравнении с нормальными возрастными показателями у этих пациентов также имел место нейтрофилез. Индекс сдвига Шиллинга в сторону юных форм составил 1/15. Все это свидетельствовало об известной степени активации нейтрофильного пула. У детей с пороками «бледного» типа также отмечалось повышенное содержание юных форм ПНф (индекс сдвига 1/16), что могло быть связано со склонностью пациентов с данным типом кровообращения к респираторным инфекциям. Таким образом, исходно, у детей раннего возраста с ВПС регистрировался лейкоцитоз с активацией пула

полиморфноядерных нейтрофилов как у пациентов с ВПС «бледного» типа, так и с цианозом, что может характеризоваться как нейтрофильно-эозинопенический тип лейкограммы, встречающийся при воспалительных и гнойно-септических процессах (Бобров Н.Н. 1949; Фролов В.А. 1999, цит. по Ефремову В.А., Мизулину Ф.Ф., 2004). В дальнейшем оценивалась реакция гематологических показателей на операционную травму и ИК. В первые сутки после операции у пациентов всех трех групп отмечался лейкоцитоз (таб.№1-3).

Таблица 1

Показатели лейкоцитарного состава периферической крови у детей с ВПС с гиперволемией МКК (I группа) (М+8Б)_

Показатель исходно 1 сутки Зи-4е сутки

Количество

лейкоцитов х10% 11,9+3,1 15,9+5,8* 13,0+4,6**

ПНф % 30,0+11,6 60,1+17,6* 48,0+16,6* **

Абсолютное

содержание ПНф х109/л 3,6+2,0 10,0+5,5* 6,4+3,8* **

Абсолютное • -

содержание юных форм ПНф х109/л 0,249+0,2 0,960+1,2* 0,765+0,7* **

Лимфоциты % 59,2+12,1 29,7+15,4* 38,3+15,2* **

Абсолютное

содержание лимфоцитов х109/л 7,08+2,3 . 4,43+2,5* 4,77+2,2*

Моноциты % 7,55+2,2 8,84+3,4* 9,11+3,8*

Абсолютное

содержание моноцитов х109/л 0,88+0,4 1,40+0,7* 1,20+0,7* **

*- отличие по критерию Вилкоксона (р<0,05) от исходного уровня **- отличие по критерию Вилкоксона (р<0,05) между вторым и третьим этапами

Количество лейкоцитов повышалось в контрольной группе на 37%, у пациентов с цианозом на 31 % и у пациентов с гиперволемией МКК на 33%. Общее количество лейкоцитов в группах статистически достоверно не отличалось.

Таблица2

Показатели лейкоцитарного состава периферической крови у _детей с ВПС с цианозом (II группа) (M+SD)_

Показатель исходно 1 сутки Зи-4е сутки

Количество

лейкоцитов 11,9+5,6 15,6+5,4* 16,1+8,0*

х107л

ПНф % 33,1+13,4 63,4+9,0* 52,4+12,0* **

Абсолютное

содержание ПНф 7,6+2,5 9,8+3,3* 8,3±6,1*

х109/л

Абсолютное

содержание юных форм ПНф 0,182+0,1 0,896+0,5* 0,912+1,6*

х109/л

Лимфоциты % 57,2+14,7 26,7+9,6* 36,0+12,4* **

Абсолютное

содержание лимфоцитов 6,55+2,5 4,15±2,6* 5,21+3,3**

х109/л

Моноциты % 7,64±2,1 9,94+4,0* 8,68+3,0

Абсолютное

содержание 0,864+0,3 1,563+0,8* 1,368+0,2*

моноцитов х109/л

* - отличие по критерию Вилкоксона (р<0,05) от исходного уровня

** - отличие по критерию Вилкоксона (р<0,05) между вторым и третьим

этапами

На З и - 4е сутки послеоперационного периода показатели лейкоцитоза возвращались к исходному уровню только у пациентов I группы. Реакция системы полиморфноядерных нейтрофилов в

первые сутки после вмешательства также носила однонаправленный характер во всех 3 группах. Возрастало как процентное содержание ПНф, так и их абсолютное количество. В первой и контрольной группах абсолютное число нейтрофильных гранулоцитов увеличилось в 2,8 раза по сравнению с исходным и составило 10,01+5,5 и 7,8+3,7 клеток на 109/л, не отличаясь по группам статистически достоверно. У пациентов с цианозом количество нейтрофилов возросло в меньшей степени, увеличившись только на 29% от исходного уровня и составило 9,84+3,3x109/л. Следует напомнить, что исходно у этих пациентов отмечался статистически значимый в сравнении с пациентами двух других групп нейтрофилез.

На Зи - 4е сутки послеоперационного периода в I и II группах процентное и количественное содержание ПНф конкордантно снижалось, но во II группе не достигало исходного уровня. В контрольной группе также отмечалась тенденция к снижению содержания ПНф на этом этапе. Среднее содержание нейтрофилов между пациентами трех групп на данном этапе достоверно не отличались. Содержание юных форм ПНф в первые послеоперационные сутки во всех трех группах также увеличилось. Количество юных форм возросло в I группе в 3,8 раз, во П-ой в 4,9 и в контрольной в 5,5 раз. Во всех трех группах произошел сдвиг лейкоцитарной формулы влево. В I и II группах индекс сдвига был равен 1/11, в контрольной он равнялся 1/10. Среднее содержание юных форм в группах на данном этапе не отличалось. На Зи - 4е сутки послеоперационного периода количество юных форм ПНф во II и III группах оставалось повышенным. Индекс Шиллинга несколько уменьшался у пациентов, оперировавшихся в условиях ИК, и составлял 1/12 в обеих группах. У пациентов в контрольной группе произошло более существенное уменьшение сдвига до 1/13. Не обнаружено статистически значимой корреляции между приростом содержания нейтрофилов (как общего количества, так и юных форм) в первые сутки после операции и длительностью искусственного кровообращения. В то же время отмечена заметная положительная корреляционная связь прироста нейтрофилов и времени окклюзии аорты. Для относительного содержания

нейтрофилов коэффициент корреляции Спирмена составил 0,29 (р=0,017), для абсолютного их числа г5=0,3 (р=0,014).

Таблица 3

Показатели лейкоцитарного состава периферической крови у

детей контрольной группы (III группа) (M+SD)

Показатель исходно 1 сутки Зи-4е сутки

Количество

лейкоцитов 10,4+2,3 14,3+5,4* 13,7±4,7*

х109/л

ПНф % 27,6+10,9 54,3+17,0* 42,5+17,2*

Абсолютное

содержание ПНф 2,8+1,2 7,8+3,7* 6,2+4,7*

х109/л

Абсолютное

содержание юных форм ПНф 0,144+0,1 0,785+0,7* 0,559+0,8*

х109/л

Лимфоциты % 61,9+11,3 36,1+17,1* 42,6+18,2*

Абсолютное

содержание лимфоцитов б,4±1,9 5,0+3,1 5,5±2,8

х109/л

Моноциты % 7,1±2,5 8,1+3,0 8,2±3,3

Абсолютное

содержание 0,732+0,1 1,242±0,8* 0,173+1,0* **

моноцитов х109/л

*- отличие по критерию Вилкоксона (р<0,05) от исходного уровня ** - отличие по критерию Вилкоксона (р<0,05) между вторым и третьим этапами

Таким образом, можно сделать вывод, что в ответ на операционную травму пациенты раннего возраста реагируют выраженным нейтрофилезом со сдвигом в сторону юных форм, в значительной степени сохраняющимися до 3Л4 суток послеоперационного периода. Изменения количественного состава нейтрофильного звена крови пациентов раннего возраста, оперированных в условиях ИК, практически не отличались от таковых у детей, оперированных

без применения искусственного кровообращения, что свидетельствует о том, что основными активаторами данной реакции служат операционный стресс и хирургическая травма.

В лимфоцитарном клеточном пуле в первые послеоперационные сутки зарегистрированы противоположные изменения. Относительное содержание лимфоцитов снижалось во всех группах конкордантно примерно в 2 раза. Абсолютное количество клеток лимфоцитарного пула снизилось только в группах пациентов, оперировавшихся в условиях ИК (в 1,6 раз у детей с пороками бледного типа и в 2,1 раза у пациентов с цианозом). Однако собственно лимфоцитопения (менее 1500 клеток/мкл) в первые сутки после операции отмечена только у 6 пациентов (3 с цианотическими ВПС и 3 с пороками «бледного» типа), оперированных в условиях ИК. В контрольной группе имелась некоторая тенденция к снижению, но достоверно абсолютное содержание лимфоцитов после операции не изменялось. В дальнейшем, на 3-й - 4-е сутки, содержание лимфоцитов повышалось, но оставалось ниже исходного уровня у пациентов I и контрольной групп.

Субпопуляционный состав лимфоцитов у обследованных пациентов на исходном этапе характеризовался повышением абсолютного содержания CD3+ лимфоцитов и преобладанием сдвига в сторону Т-хелперного пула, что отражалось в повышении ИРИ. После оперативного вмешательства максимально выраженные иммунные сдвиги происходили в группах больных с бледными пороками (I) и контрольной (Ш). Эти сдвиги носили в основном иммуносупрессивный характер с уменьшением абсолютного содержания Т-хелперов и снижением ИРИ. Также зарегистрировано достоверное понижение абсолютного содержания CD 16+ лимфоцитов в послеоперационном периоде. В случае преобладания исходно Т-супрессорной активности со снижением ИРИ в послеоперационном периоде отмечалось снижение как спонтанной, так и стимулированной пролиферативной активности лимфоцитов, что указывало на снижение резервов пролиферативной активности лимфоцитов у этих детей и подтверждало данные о формировании вторичного иммунодефицита. Активность апоптоза лимфоцитов на этапах исследования не изменялась во всех группах. В группе

пациентов с цианозом (II) тенденции носили сходный характер. Таким образом, можно полагать, что решающее влияние в возникновении указанных сдвигов оказывалось собственно оперативным вмешательством.

При первичном анализе состояния В-лимфоцитарного пула было выявлено, что группы пациентов (с цианозом и без него), оперированные в условиях ИК, не имеют статистически значимых отличий по содержанию этих клеток. В связи с этим их данные приводятся вместе. В таблице 4 показана динамика содержания СБ22+ клеток на этапах исследования.

Таблица 4

Содержание С )22+ лимфоцитов крови на этапах исследования

Исходно 3-й - 4-е сутки

СБ22% СБ22 (абс.содерж. /мкл) СБ22% СБ22 (абс.содерж. /мкл)

Оперированные в условиях ИК п=40 18,3±5,7 1130,8+624,0 20,3+6,2 935,71555,6*

Контрольная группа п= 13 18,2±7,4 1087,5+519,0 21,8+8,2 991,2+763,1

Примечание: *- достоверное отличие от исходного этапа (р<0,05 критерий Вилкоксона).

Показатели у детей, оперированных с ИК и без него, достоверно не отличались на этапах исследования. По данным АВ.Караулова с соавт. (2002), у детей в возрасте 3-12 мес. нормальное содержание СБ22+ клеток - 19,8%(1150/мкл). Из таблицы видно, что в обеих группах как относительное, так и абсолютное содержание В-лимфоцитов понижено на исходном этапе. В группе детей, оперированных в условиях ИК, на 3-и - 4-е сутки послеоперационного периода отмечалось дальнейшее достоверное снижение абсолютного содержания В-лимфоцитов, а в контрольной - тенденция к его снижению. В моноцитарном клеточном пуле под влиянием ИК и операционной травмы абсолютное количество моноцитов увеличивалось у пациентов I и II групп в первые сутки после ИК в 1,6 и 1,8 раз соответственно. В

контрольной группе также происходило увеличение количества моноцитов в 1,7 раза. На 3-и - 4-е сутки послеоперационного периода количество моноцитов у пациентов с цианозом оставалось повышенным. У детей с ВПС «бледного» типа количество клеток моноцитарного ряда несколько снижалось, оставаясь повышенным в сравнении с исходным (таб.№1). В контрольной группе отмечалось снижение уровня моноцитов ниже исходного уровня (таб.№3). Активность клеток моноцитарного ряда определялась по относительному содержанию НЬЛ^Я-позитивных моноцитов. Полученные данные приведены в таблице 5.

Таблица 5

Содержание HLA-DR-позитивных моноцитов на этапах _^_исследования__

группы n Исходно % (абсолютное содсржание/мкл) (M+SD) 3-и - 4-е сутки % (абсолютное содержание/мкл) (M+SD) Р

I группа 16 83,0+9,1 81,8+7,2 0,62

(683,3+268,3) (1214,6+787,9) (0,07*)

II группа 11 82,6+6,4 70,7+18,2 0,05*

(861,4+296,7) (1051,3+479,8) (0,2)

контрольная 9 79,6+13,4 72,4+13,1 0,02*

группа (III) (604,3+222,5) (1058,0+729,9) (0,05*)

*- достоверность различий по критерию Вилкоксона.

Из приведенных данных видно, что в послеоперационном периоде достоверно снижалось относительное содержание HLA-DR-позитивных клеток как в группе пациентов с цианозом (II), так и в контрольной группе. У пациентов без цианоза, оперированных в условиях ИК (I группа), процентное содержание активных моноцитов достоверно не менялось. Абсолютное же содержание HLA-DR-позитивных моноцитов имело тенденцию к повышению в обеих группах, оперировавшихся в условиях ИК (у бледных пациентов повышение статистически достоверно). В контрольной группе абсолютное число активированных моноцитов достоверно повышалось в 1,7 раза. У пациентов с SIRS в первые сутки после

операции абсолютное содержание моноцитов достоверно повышалось в большей степени, чем, в группе без SIRS (1861,4+749,8/мкл и 1164,7+771,7/мкл; р=0,05). Абсолютное содержание апоптозных моноцитов у пациентов с SIRS также достоверно возрастало по сравнению с исходным этапом и было выше, чем у остальных детей (340,1+200,2/мкл и 195,8+145,0/мкл). Абсолютное содержание HLA-DR+ моноцитов при SIRS достоверно повышалось по сравнению с исходным в 1,7 раза.

Далее рассчитывались лейкоцитарные индексы реактивности:

1) индекс ядерного сдвига (ИЯС) (по Яблучанскому Н.И. и соавт., 1983). ИЯС = миелоциты+метамиелоциты+палочкоядерныеПНФ

сегментоядерные нейтрофилы

2) лейкоцитарный индекс интоксикации (ЛИИ) по Я.Я. Кальф-Калифу, 1941г. ЛИИ = (4Мл+ЗЮ+2П+С¥Пл+П

3) Лимфоцитарный индекс (ЛИ) ЛИ=Лимфоциты/нейтрофилы

В первые сутки после операции наибольшая прогностическая ценность выявлена у расчетных индексов: ЛИ и ИЯС. В группе пациентов с развившимися впоследствии инфекционными осложнениями ЛИ был достоверно ниже, нежели у детей с не осложненным послеоперационным периодом (0,40+0,24 и 0,57+0,54 при р=0,03). В этот же период у детей с инфекционными осложнениями был обнаружен повышенный, в сравнении с другой группой, ИЯС (0,13+0,11 и 0,08+0,06 при р=0,01). Это указывало, вероятно, на решающее значение активации нейтрофильного пула, с одной стороны, и снижения относительного содержания лимфоцитов, с другой, в развитии инфекционных осложнений послеоперационного периода. ИЯС в первые послеоперационные сутки был также достоверно выше и у умерших пациентов (0,16+0,11 и 0,09+0,08 при р=0,003), что, по-видимому, также свидетельствовало о существенном вкладе воспалительной реакции с активацией полиморфноядерных нейтрофилов в развитие синдрома полиорганных дисфункций и в повышение послеоперационной летальности.

Динамика состояния гуморального звена иммунитета

Исходно содержание IgM и IgA у детей всех групп в среднем превышало нормальный уровень. Концентрация IgG

соответствовала возрастным нормам. При анализе по критерию Манна-Уитни не обнаружено достоверного отличия между I и II группами (оперированные в условиях ИК и без него). Достоверных отличий исходного и послеоперационного уровней иммуноглобулинов во всех группах также не найдено. В послеоперационном периоде уровни ^М и 1&А. по-прежнему превышали возрастные нормы. Несмотря на это, при анализе процентного содержания иммуноглобулинов в послеоперационном периоде выявились изменения (Рис.1).

исходно

3-й - 4-е сутки после операции

Рис. 1.

Соотношение основных иммуноглобулинов плазмы у обследованных пациентов.

На первой части рис. 1 показано соотношение иммуноглобулинов у детей, оперированных в условиях ИК, и в контрольной группе.Видно, что соотношение основных классов иммуноглобулинов исходно было нормальным для данной возрастной группы. У детей с развившимися после операции инфекционными осложнениями на предоперационном этапе было обнаружено снижение уровня ^М в сравнении с пациентами, не имевшими осложнений (0,7+0,4г/л и 1,1+0,7г/л, соответственно; р<0,05). По данным А.В.Караулова с соавт. (2002), у детей в

возрасте 3-12 мес содержание в сыворотке крови - 0,62г/л. У детей с инфекцией послеоперационного периода содержание ^М соответствовало возрастной норме, однако некоторая предактивация этого иммунного звена сказалась на более благоприятном течении послеоперационного периода у других детей. Уровень !§;0 в подгруппе с осложнениями также был на нижней границе возрастной нормы (4,2г/л), в то время как у детей без компликаций отмечалась тенденция к повышенному его содержанию - 5,2+4,9 (п=19). В послеоперационном периоде уровень ^М у детей с инфекцией оставался достоверно понижен (0,7+0,5г/л; без инфекции - 1,6+1,8г/л при р=0,02 по критерию Манна-Уитни). Активность !§;0 проявляла тенденцию к понижению и опускалась ниже границы возрастной нормы до 3,6+3,2г/л (п=15). В то же время относительное содержание СБ22+ лимфоцитов у детей с инфекционными осложнениями не изменялось, в то время как у пациентов без осложнений оно возрастало с 18,1+5,4% до 20,4+6,2%. Все это свидетельствовало о снижении реактивности СБ22+ Т-лимфоцитов у детей с послеоперационным периодом, осложненным инфекцией. После хирургической коррекции ВПС как у детей, оперировавшихся в условиях ИК, так и без него отмечалась дисиммуноглобулинемия (вторая часть рис. 1).

Динамика острофазовых протеинов на этапах исследования

Среди протеинов острой фазы воспаления исследовались: С-реактивный белок (СРБ), церулоплазмин (ЦП) и альфа-1-антитрипсин плазмы крови на каждом из этапов. Необходимо сразу отметить, что при первичном анализе полученных данных не было обнаружено статистически достоверных различий между уровнями исследуемых протеинов у пациентов с цианозом (II) и пациентов с пороками бледного типа (I) ни на одном из этапов исследования. В этой связи все пациенты, оперировавшиеся в условиях ИК, были объединены и в дальнейшем сравнивались с контрольной группой.

Изменения плазменного уровня СРБ отражены на рисунке 2. Исходно уровни СРБ в контрольной группе и у пациентов, оперировавшихся в условиях ИК, не отличались достоверно между

собой и не превышали нормы. Непосредственно после окончания операции намечалась тенденция к повышению уровня СРБ.

достоверное отличие от исходного уровня Рис.2.

Динамика плазменного содержания СРБ (мг/дл) на этапах исследования.

В первые послеоперационные сутки содержание СРБ в сыворотке крови детей, оперировавшихся в условиях ИК, достоверно повышалось в 21 раз по сравнению с исходным. В среднем оно составляло 6,32+3,94(ББ) мг/дл, что значительно превышает нормальные показатели. На 3-й - 4-е сутки уровень СРБ достоверно не менялся в сравнении с предыдущим этапом и даже демонстрировал тенденцию к дальнейшему увеличению. У детей контрольной группы зарегистрирована сходная динамика, однако на З-и-4-е сутки регистрировалась тенденция к снижению сывороточного содержания СРБ. Не было обнаружено статистически значимых отличий уровня СРБ на послеоперационных этапах между группами детей, оперированных в условиях И К, и без такового. Данный факт, по-видимому, свидетельствует о решающем вкладе в развитие воспаления хирургической травмы. Была отмечена выраженная отрицательная корреляционная связь при р=0,009) между уровнем СРБ в

*

первые сутки после операции и соотношением РЮг/РаОг. Также отмечалась выраженная положительная корреляция (г8=0,43 при р=0,02) уровня СРБ в первые сутки после операции и длительностью пребывания дациента в ОРИТ. С такими факторами интраоперационного периода как длительность ИК, время окклюзии аорты и температура во время перфузии достоверной корреляции не отмечено.

*достоверное отличие от исходного уровня (критерий Вилкоксона, р<0.05) ** отличие от предыдущего этапа (критерий Вилкоксона, р<0.05) Рис. 3.

Динамика плазменного содержания ЦП (г/л) на этапах исследования.

Далее анализировался плазменный уровень белка церулоплазмина (ЦП). Изменения его концентрации на этапах исследования приведены на рисунке 3. В группе пациентов, оперировавшихся в условиях ИК, плазменный уровень ЦП достоверно понижался в первые часы после операции К концу первых суток после операции он оставался достоверно сниженным, хотя и отмечалась тенденция к повышению его уровня. К 3-м - 4-м суткам сохранялось сниженное в сравнении с исходным периодом содержание ЦП. В этот период выявлена заметная отрицательная корреляционная зависимость уровня ЦП от времени ИК при р=0,02) и

длительности окклюзии аорты (г5= -0,42 при р=0,03). Также отмечена выраженная отрицательная корреляция (rs= -0,53 при р=0,005) с ЛИИ в первые сутки послеоперационного периода. Таким образом, очевидно, что на плазменный уровень ЦП влияет как степень эндогенной интоксикации, так и длительность ИК. Необходимо отметить, что на всех этапах исследования ни у одного пациента как в контрольной, так и в основной группах, не было отмечено снижения уровня ЦП менее нижней границы нормы (для взрослых N=0,19-0,41 г/л). Изменения уровня ЦП в послеоперационном периоде и его исходный уровень не обнаружили достоверной связи с развитием инфекционных осложнений в послеоперационном периоде. Равно, как не было обнаружено связи с длительностью нахождения пациента в ОРИТ и другими показателями послеоперационного периода. В контрольной группе уровень ЦП достоверно не изменялся в течение первых послеоперационных суток. На 3-й - 4-е сутки отмечалась достоверная тенденция к повышению его плазменной концентрации.

Далее проводилось исследование плазменного уровня протеазного ингибитора, белка острой фазы - альфа-1-антитрипсина (АА). Динамические изменения его уровня были конкордантны изменениям содержания ЦП. Достоверных различий между пациентами контрольной группы и детьми, оперировавшимися в условиях ИК, на этапах исследования по содержанию АА не выявлено. Уровень альфа-1-антитрипсина в первые послеоперационные сутки коррелировал с длительностью ИК и временем пережатия аорты (rs= -0,54 при р=0,02). Динамика изменений концентрации острофазовых показателей на этапах исследования приведена на рисунке 4. Видно, что наиболее рано на факторы хирургической агрессии реагировал уровень СРБ.

Связь SIRS с синдромом полиорганных дисфункций

Большое количество проблем послеоперационого периода у детей раннего возраста связано с генерализованным воспалительным ответом иммунной системы детского организма на анестезию, обширное хирургическое вмешательство и ИК. Клинические симптомы воспалительной реакции в первые часы после операции в

условиях ИК продемонстрировала большая часть обследованных детей. Температурная реакция в первые 24 часа после перевода в отделение интенсивной терапии была отмечена у 83%.

Рис. 4.

Белки острой фазы у детей первого года жизни в динамике послеоперационного периода.

Подъем ректальной температуры в диапазоне 37,7-3 8,0°С регистрировался у 12% больных, 38,1-39,0°С - у 68% и выше 39,1°С - у 3%. Не зарегистрировано гипертермической реакции только у 17% всех пациентов, оперированных в условиях ИК. В контрольной группе не зарегистрировано гиперпиретического ответа у большинства пациентов (68%), подъем температуры в диапазоне 3 7,7-3 8,0°С регистрировался только у 6% больных, 38,1-39,0°С - у 26% и выше 39,1°С - ни у одного. Степень гипертермии находилась в заметной связи (г5=0,29 при р=0,01) с возрастанием относительного содержания нейтрофильных гранулоцитов и снижением относительного и абсолютного числа циркулирующих лимфоцитов (г5=0,28 при р=0,02).

Из групп обследованных пациентов были отобраны дети, у которых в послеоперационном периоде развился клинически выраженный SIRS. В группе пациентов с ВПС, сопровождавшимися гиперволемией малого круга кровообращения, SIRS развился у 43% пациентов. У этих детей средняя продолжительность ИК составила 105,7+42,0 мин. в сравнении с пациентами без развившегося SIRS 89,2+36,0 мин, что достоверно отличалось (р=0,079). На предоперационном этапе у детей с развившимся SIRS было отмечено достоверное (р<0,00) повышение уровня лейкоцитов периферической крови до 13,1+3,1х109/л в сравнении с остальными пациентами (11,4+3,6х109/л) за счет увеличения количества нейтрофилов (4,2+0,3х109/л и 3,3+0,5х109/л при р<0,00). У пациентов II группы (ВПС с цианозом) клинические проявления синдрома системного воспаления отмечались в большем количестве случаев, чем в предыдущей группе - 65,5%. В исходном статусе пациентов с развившимся SIRS отмечались тенденции к лейкоцитозу и нейтрофилезу, сходные с отмеченными в предыдущей группе, однако не носившие статистически достоверного характера. Аналогичные отличия наблюдались и в течение операционного периода. Тенденция к удлинению времени ИК и окклюзии аорты приводила к более частому развитию SIRS у этих детей.. Достоверно отличался в этой группе послеоперационный баланс жидкости. Задержка жидкости в тканях после ИК у пациентов с системным воспалением в среднем достоверно превышала таковой показатель у остальных детей. В контрольной группе SIRS выявился у 1 пациента, что составило 7,6%.

Далее была оценена связь между развитием в послеоперационном периоде SIRS и наличием сопряженного синдрома полиорганных дисфункций (СПОИ). Данные о процентном соотношении синдромов в группах с SIRS и без него приводятся в таб. 6 (данные приведены совместно по пациентам с цианозом и без такового). Можно видеть, что развитие синдрома иммуновоспалительной реакции в ответ на ИК было достоверно сопряжено с увеличением частоты синдрома полиорганных дисфункций. В группе с SIRS полиорганная дисфункция развилась в 64,3% случаев, в то время как у больных, не продемонстрировавших выраженной клинически

воспалительной реакции, - в 39,1%; Обнаружена статистически значимая взаимосвязь воспаления и развития сердечной недостаточности с необходимостью длительного применения кардиотонических препаратов в дозах, выше средних.

Таблица6

Связь системного воспаления с органной дисфункцией

- Развитие SIRS (п) Критерий У

+ -

Сердечная дисфункция + 66,7%(28) 37%(17) 7,75* р=0,005

- 33,3%(14) 63%(29)

Легочная дисфункция + 40,5%(17) 21,7%(10) 3,62* р=0,057

- 59,5%(25) 78,3%(36)

Почечная дисфункция + 47,6%(20) 21,7%(10) 6,54* р=0,01

- 52,4%(22) 78,3%(36)

Гематологическая + 21,1%(9) 28,3%(13) 0,55 р=0,46

- 78,6%(33) 71,7%(33)

Печеночная дисфункция + 31%(13) 28,3%(13) 0,08 • р=0,78

- 69%(29) 71,7%(29)

Неврологическая дисфункция + 11,9%(5) 10,9%(5) 0,02 р=0,88

- 88,1%(37) 89,1%(41)

Инфекционные осложнения + 50%(21) 39,1%(18) 1,05 р=0,3

- 50%(21) 60,9%(28)

СПОД + 64,3%(27) 39,1%(18) 5,56* р=0,018

- 35,7%(15) 60,9%(28)

Анализировалась также частота возникновения преходящих атрио-вентрикулярных блокад в период снятия зажима с аорты и восстановления сердечной деятельности. Достоверной связи с системным воспалением не было обнаружено. Легочная дисфункция, проявившаяся в необходимости продленной искусственной вентиляции легких с высокой фракцией кислорода во вдыхаемой смеси, также достоверно отмечалась чаще в группе больных с SIRS. Нарушения функции легких в этой группе встречались почти в два раза чаще (40,5 и 21,7%). Оценивалось

соотношение фракции вдыхаемого кислорода и его артериального парциального напряжения (FiCVPaOj). Соотношение БЮг/РаОг находилось в обратной зависимости от общей длительности ИК (rs=-0,27; р=0,01). Коэффициент FiOj/PaOj после перевода из операционной в палату интенсивной терапии в группе детей с синдромом воспаления составлял 301,0+143,0, что было достоверно меньше, чем у детей без SIRS - 388,0+149,0 (р=0,02). К следующим послеоперационным суткам эти различия между группами нивелировались. К концу первых суток в группе пациентов с SIRS происходило достоверное повышение показателя (р=0,005) что свидетельствовало о выведении избыточной жидкости и улучшении проницаемости альвеоло-капиллярной мембраны к этому моменту, в то время, как у больных без системного воспаления коэффициент не изменялся. При сравнении двух групп по длительности ИВЛ в послеоперационном периоде при неосложненном течении статистически значимого различия между ними не выявлено.

Связь SIRS с дисфункцией мочевыделительной системы также была статистически достоверна. Динамика содержания мочевины плазмы крови на этапах исследования отражена на рисунке 5.

14,0

4,0-----

2,0-----------

0,0------^-----■

исходно 1е Зи-4е _сутки_сутки_

Рис. 5.

Уровень мочевины сыворотки крови (ммоль/л) на этапах исследования.

В пользу связи SIRS с дисфункцией мочевыделительной системы косвенно свидетельствовал также факт наличия заметной отрицательной корреляционной связи между содержанием в периферической крови тромбоцитов и уровнями мочевины и креатинина в первые послеоперационные сутки (г,— -0,34 и -0,46 соответственно р=0,02 и 0,01). Снижение количества циркулирующих тромбоцитов (видимо, связанное с их аккумуляцией на уровне органной микроциркуляции) сопровождалось повышением уровней мочевины и креатинина крови. На рисунке видно, что в группе без SIRS уровень мочевины не претерпевал достоверных изменений на этапах исследования.

В отличие от этого, у больных с развившимся SIRS отмечалось повышение уровня мочевины относительно исходного уровня уже в первые сутки после операции. В последующем у них сохранялась тенденция к дальнейшему повышению содержания' мочевины плазмы крови.

Уровень креатинина плазмы крови на этапах исследования достоверно не изменялся, но в первые послеоперационные сутки у всех пациентов отмечалась тенденция к увеличению этого показателя. При развитии клинически выраженной почечной недостаточности ее течение также отличалось по группам. Так в группе с SIRS для лечения ОПН, наряду с консервативной терапией, перитонеальный диализ применялся в 5 случаях (25% пациентов с почечной дисфункцией), а в другой группе только в 1 (10%).

При анализе связи SIRS с дисфункцией системы гемостаза, печеночной дисфункцией и развитием неврологических осложнений не получено статистически достоверных результатов.

У пациентов с выраженной воспалительной реакцией в ответ на ИК с высокой вероятностью можно было бы ожидать и большего количества инфекционных осложнений в последующем. Действительно у детей с развернутым SIRS количество зарегистрированных инфекционных процессов составило 50% (против 39% в другой группе). Однако различие не значимо статистически. Это можно объяснить многообразием факторов послеоперационного периода, предрасполагающих к развитию

данного вида осложнений. Статистически достоверно (р=0,011; критерий rf) у пациентов с SIRS в 4,4 раза была повышена летальность по сравнению с детьми без SIRS.

Таким образом, хирургическое вмешательство у детей раннего возраста приводило к развитию воспалительного ответа, который в большом проценте случаев манифестировал клинически выраженным SIRS. Более высокий процент SIRS был в группе детей с цианозом. Синдром системного воспаления в 63,4% случаев сопровождался СПОД. Влияние SIRS на инфекционную заболеваемость остается неясным.

Динамика цитокинового профиля

На следующем этапе исследования изучался цитокиновый баланс как центральное звено иммуновоспалительной реактивности, а также соотношение про- и противовоспалительных цитокинов ФНО-а и ИЛ-10. К о э ф ф и ЩЬЬОЙВДОеОх одно показывал преобладание концентрации противовоспалительного цитокина и составлял 2,5. В послеоперационном периоде он достоверно повышался в сторону противовоспалительного компонента и составлял 5,0. К 3-м - 4-м суткам он достоверно снижался до 4,6, но не достигал исходного уровня. В контрольной группе исходно также преобладало содержание ИЛ-10. Однако в послеоперационном периоде индекс достоверно

уменьшался до 0,1, что свидетельствовало о преобладании провоспалительной компоненты. К 3-м - 4-м суткам индекс возвращался к исходным значениям и составлял 2,5.

В группе пациентов, оперированных с применением ИК, содержание цитокина ИЛ-10, продуцируемого Th2 субпопуляцией лимфоцитов, в первые сутки после операции снижалась и оставалась пониженной вплоть до 3-х - 4-х суток. Уровень плазменного IFN-7 напротив достоверно увеличивался в первые сутки, но в дальнейшем резко снижался ниже исходного уровня. Таким образом, судя по цитокиновому профилю, в первый день после оперативного вмешательства у этих пациентов происходила поляризация лимфоцитарного ответа в сторону ТЫ фенотипа. Однако уже к 3-м - 4-м суткам реакция клеток ТЫ субпопуляции истощалась. В группе пациентов, оперированных без применения

ИК, активность Th2 клеток в ответ на вмешательство в первые сутки не изменялась, а на 3-й - 4-е сутки достоверно снижалась. Генерация IFN-7 в послеоперационном периоде прогрессивно падала на всех этапах, приближаясь к нормальным возрастным значениям. Таким образом, у больных контрольной группы собственно оперативное вмешательство не вызывало преобладание продукции цитокинов той или иной субпопуляции Т-хелперов. На 3-й - 4-е сутки появлялась тенденция к нормализации их сывороточного содержания.

Далее были отобраны пациенты, у которых в первые сутки после операции имелись клинические симптомы SIRS (гипертермия, лейкоцитоз, повышение содержания юных форм нейтрофилов). Цитокиновый профиль этих пациентов существенно отличался от цитокинового профиля больных без клинически выраженного синдрома системного воспаления. На рисунке 6 приводятся данные по соотношению цитокинов в этих двух группах. В обеих группах обнаружились достоверные различия по содержанию цитокинов на предоперационном этапе. У пациентов с развившимся после вмешательства SIRS был относительно (по сравнению со второй подгруппой) низким плазменный уровень всех исследованных цитокинов. В первые сутки после операции у этих больных повышалось содержание провоспалительных цитокинов и

сопровождавшееся повышением противовоспалительного ИЛ-10. Концентрация ИЛ-6 напротив снижалась. Известно, что пик подъема концентрации ИЛ-6 во время кардиохирургических операций обычно приходится на период ИК. К моменту окончания операции и взятия проб данные изменения, по-видимому, нивелировались. У пациентов с развившимися впоследствии инфекционными осложнениями уровень ИЛ-6 сыворотки крови сразу после ИК был повышен в сравнении с остальными больными (4028+4991 и 774+1476 пкг/мл; р=0,04 критерий Манна-Уитни). К 3-м - 4-м суткам уровень IFN-7 приближался к исходным значениям, а содержание остальных цитокинов снижалось и было ниже исходного. Группа пациентов без клинически выраженного SIRS характеризовалась исходно повышенным содержанием всех исследованных цитокинов. В первые сутки после операции

происходило достоверное снижение их уровней, и они не изменялись к 3-м - 4-м суткам.

• -достоверное отличие от исходного этапа (критерий Вилкоксона; р<0,05). Рис. 6.

Паттерн цитокинового ответа (пкг/мл) у больных с клиническими проявлениями SIRS (вверху) и без него (внизу).

Если судить по коэффициенту ИЛ-10/ИФН при SIRS преобладание сдвига в сторону Th2 субпопуляции постепенно уменьшалось (индекс ИЛ-10/ИФН = 4,6-3,3-3), а без SIRS имелась постоянная поляризация в сторону ТЫ. Возможно, это и есть благоприятная адаптивная реакция с преобладанием воспалительного компонента. По исходным клинико-лабораторным данным не было обнаружено различий между пациентами с различным паттерном цитокинового ответа, что могло указывать на его генетический детерминизм,

выводы

1. Независимым фактором риска развития клинически выраженного синдрома системного воспаления (SIRS) после хирургической коррекции ВПС в условиях искусственного кровообращения у детей первого года жизни является наличие в анамнезе перенесенных инфекционных процессов (критерий =4,6 при

2. Иммуновоспалительный ответ, как на хирургическое вмешательство, так и на искусственное кровообращение носит сходный характер. Сохранение некоторых показателей клеточного состава периферической крови и содержания С-реактивного белка в ближайшие трое-четверо суток после операции на уровне значений, зарегистрированных в первые сутки после коррекции порока, свидетельствует о пролонгировании воспалительного ответа при коррекции порока в условиях ИК.

3. Дети первого года жизни с ВПС характеризуются исходным лейкоцитозом с доминированием нейтрофильного пула и высоким сывороточным уровнем про- и противовоспалительных цитокинов, что в комплексе с другими показателями клеточного и гуморального звеньев иммунитета, указывает на формирование структурного варианта комбинированного вторичного иммунодефицита с перманентным течением.

4. Хирургическая коррекция ВПС в условиях искусственного кровообращения приводит к усугублению проявлений вторичного иммунного дефицита, что преимущественно проявляется снижением содержания циркулирующих лимфоцитов (в 1,6 раз у

детей с пороками бледного типа и в 2,1 раза у пациентов с цианозом), снижением содержания В-лимфоцитов (на 17,3% в обеих группах; р<0,05) и диссиммуноглобулинемией.

5. Дети первого года жизни характеризуются двумя различными паттернами цитокинового ответа на хирургическое вмешательство и искусственное кровообращение. Тип ответа определяется исходным содержанием цитокинов сыворотки крови и влияет на развитие SIRS. SIRS сопровождается продукцией про- и противовоспалительных цитокинов, поляризацией активности Т -хелперных клеток в сторону 2 фенотипа, снижением концентрации противовоспалительных цитокинов уже к 3-м - 4-м суткам, что при сохранении активации нейтрофильного звена и моноцитозе с увеличением содержания HLA-DR+ клеток (в 1,7 раза; р<0,05) свидетельствует о дисбалансе про- и противовоспалительных механизмов (с дисфункцией последнего).

6. Концентрация белков острой фазы (СРБ и церулоплазмина) в послеоперационном периоде отражает развитие системного воспалительного ответа на ИК и операционную травму и может использоваться для оценки его динамики у пациентов первого года жизни после кардиохирургических вмешательств.

7. Хирургическая коррекция ВПС в условиях искусственного кровообращения у детей первого года жизни сопровождается высокой частотой развития SIRS в послеоперационном периоде (65,5% при цианотических ВПС и 43% при бледных пороках).

8. При появлении клиники SIRS частота развития синдрома полиорганных дисфункций после хирургического лечения ВПС у детей первого года жизни статистически достоверно (р<0,05) повышается и достигает 63,4%, при этом наиболее уязвимыми оказываются кардио-респираторная и мочевыделительная системы.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. С целью выявления группы риска среди детей первого года жизни с ВПС, у которых в послеоперационном периоде возможно развитие SIRS, необходимо при анализе анамнестических данных

выявлять пациентов с перенесенными инфекционными заболеваниями.

2. Для профилактики послеоперационных инфекционных осложнений у детей раннего возраста со сниженным менее 0,7г/л содержанием иммуноглобулина М целесообразно проведение соответствующей предоперационной подготовки.

3. В связи со снижением в постперфузионном периоде содержания В-лимфоцитов и дисиммуноглобулинемией целесообразно проводить мониторинг плазменной концентрации иммуноглобулинов на 2-е - 3-й сутки после операции для назначения своевременной профилактической терапии.

4. С учетом выраженной цитокинемии в раннем послеоперационном периоде у пациентов первого года жизни необходима адекватная седация и анальгезия.

5. С учетом провоспалительного и иммуносупрессивного действия оперативного вмешательства вне зависимости от способа обеспечения необходимо стремиться к уменьшению травматичности вмешательства и сокращению времени пребывания пациента в операционной.

6. Степень активации нейтрофильного звена с развитием SIRS зависит от времени ишемии миокарда. Таким образом, у детей первого года жизни при выполнении кардиохирургических операций желательно сводить время ишемии миокарда к минимуму.

7. У детей первого года жизни целесообразно проводить периоперационный мониторинг ИЛ-6. Повышение его уровня в первые сутки после операции выше 4028 пкг/мл может вызывать иммуносупрессию с повышением риска возникновения инфекционных осложнений.

8. В первые сутки после операции наибольшую прогностическую ценность имеют лимфоцитарный индекс (ЛИ) и индекс ядерного сдвига (ИЯС). При ЛИ, сниженном до 0,4, и повышенном до 0,13 ИЯС повышается вероятность инфекционных осложнений. С учетом этого необходимо назначение усиленной профилактической антибактериальной терапии.

9. Для оценки интенсивности иммуновоспалительной реакции целесообразно проведение в послеоперационном периоде

ежесуточного мониторинга С-реактивного белка количественным методом.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Ломиворотов, В.Н. SIRS у детей раннего возраста с отягощенным инфекционным анамнезом после кардиохирургических вмешательств на открытом сердце / В.Н. Ломиворотов, Ю.Н. Горбатых, А.В. Шунькин, О.В. Струнин, Ю.В. Маслова // Материалы IX Всероссийского съезда сердечнососудистых хирургов НЦССХ им. А.Н. Бакулева РАМН. - М., 2003. -С. 266.

2. К вопросу о ведении послеоперационного периода у кардиохирургических пациентов первого _ года жизни / О.В. Струнин, А.В. Шунькин, Ю.Н. Горбатых,_ В.Н. Ломиворотов // Патология кровообращения и кардиохирургия. - 2003. - №2. -С.86-89.

3. Углова, Е.В. Механизмы глюкокортикоидной и тиреоидной регуляции у детей первого года жизни с врожденными пороками сердца, оперированных в условиях искусственного кровообращения / В.Н. Ломиворотов, Ю.Н. Горбатых, Л.Г. Князькова, А.В. Шунькин, И.С. Афанасьев, О.В. Струнин, Т.А. Могутнова // Тезисы докладов IV научных чтений, посвященных памяти академика Е.Н.Мешалкина с международным участием. - Новосибирск, 2004. -С. 14.

4. Князькова, Л.Г. Острофазовые белки у детей первого года жизни после коррекции врожденных пороков сердца в условиях искусственного кровообращения / Л.Г. Князькова, Г.И. Сергеева, О.В. Струнин, А.В. Шунькин, Ю.Н. Горбатых// Тезисы докладов IV научных чтений, посвященных памяти академика Е.Н. Мешалкина с международным участием. - Новосибирск, 2004. - С. 7.

5. Караськов, A.M. Синдром системной воспалительной реакции после коррекции врожденных пороков сердца с цианозом у детей раннего возраста в условиях искусственного кровообращения /A.M. Караськов, Ю.Н. Горбатых, А.В. Шунькин, О.В. Струнин и др. //

Тезисы докладов IV научных чтений, посвященных памяти академика Е.Н.Мешалкина с международным участием. -Новосибирск, 2004. - С. 90.

6. Третьякова, Е.А. Особенности иммунологического статуса у детей первого года жизни с врожденными пороками сердца / Е.А. Третьякова, О.В. Струнин, А.В. Шунькин и др. // Тезисы ежегодной VIII сессии НЦССХ им. А.Н. Бакулева РАМН с Всероссийской конференцией молодых ученых. - М., 2004. - С. 341.

7. Воспалительный ответ организма при коррекции врожденных пороков сердца с переполнением малого круга кровообращения в условиях экстракорпоральной перфузии у детей в возрасте до года / О.В. Струнин, Л.Г. Князькова, Ю.Н. Горбатых и др. // Патология кровообращения и кардиохирургия. - 2004. - №3. - С. 36-40.

8. Князькова, Л.Г. Реактанты острой фазы у детей первого года жизни после коррекции врожденных пороков сердца в условиях искусственного кровообращения / Л.Г. Князькова, Г.И. Сергеева, О.В. Струнин, и др. // Материалы X Всероссийского съезда сердечно-сосудистых хирургов НЦССХ им. А.Н.Бакулева РАМН. -М., 2004. -С. 240.

9. Струнин, О.В. Показатели клеточного иммунитета у детей до года после кардиохирургических операций в условиях искусственного кровообращения / О.В, Струнин, Е.А. Третьякова, А.В. Шунькин и др. // Материалы X Всероссийского съезда сердечно-сосудистых хирургов НЦССХ им. А.Н.Бакулева РАМИ. -М., 2004. - С. 240.

10.Струнин, О.В. Синдром полиорганной дисфункции у детей после кардиохирургических операций в условиях искусственного кровообращения (обзор литературы): Препринт / О.В. Струнин, А.В. Шунькин, Ю.В. Маслова. Новосибирск: НИИ ПК МЗ РФ, 2004. 20с.

11.Роль анамнестических данных при прогнозировании системной воспалительной реакции и инфекционных осложнений у детей раннего возраста в кардиохирургии / О.В. Струнин, Ю.Н. Горбатых, В.Н. Ломиворотов и др. // Патология кровообращения и кардиохирургия. - 2004. - №4. - С.22-25.

12.Цитокиновый профиль при коррекции врожденных пороков сердца в условиях экстракорпоральной перфузии у детей первого

года жизни / О.В. Струнин, С.В Сенников, Л.Г. Князькова, и др. // Патология кровообращения и кардиохирургия. - 2005. - №1. -С.49-52.

П.Самойлова, Л.М. Перекисное, окисление липидов и острофазовые белки у детей первого года жизни после коррекции врожденных пороков сердца в условиях искусственного кровообращения / Л.М. Самойлова, Л.Г. Князькова, Г.И. Сергеева, Ю.Н. Горбатых, О.В. Струнин // Тезисы ежегодной IX сессии НЦССХ им. А.Н. Бакулева РАМН с Всероссийской конференцией молодых ученых. - М, 2005. - С. 192.

Н.Ильина, В.Н. Антимикробная резистентность P. Aeruginosa, выделенной в кардиохирургическом стационаре / В.Н. Ильина, Л.М. Самойлова, О.Н. Соловьев, А.В. Шунькин, О.В. Струнин, и др. // Клиническая микробиология и антимикробная химиотерапия'. -2005.-Т.7.-№2,-Прил. 1.-С.30.

15.Биохимические маркеры воспалительного ответа у детей первого года жизни после коррекции врожденных пороков сердца / Л.Г. Князькова, Г.И. Сергеева, О.В. Струнин, и др. // Патология кровообращения и кардиохирургия. -2005. - №2. - С. 83-87.

16.Strunin, O.V. Paediatric patients in their first year of life undergoing corrective cardiac surgery exhibit an unusual pattern of cytokine response / O.V. Strunin, A.V. Shunkin, U.N. Gorbatykh // European Journal ofAnaesthesiology. -2005. -V.22. -Suppl.35. - P.35.

Соискатель

Струнин О.В.

Формат 60 х 84 1/16. Усл. печ. л. 2. Тираж 120 экз. Заказ № 316. Издательство СО РАН, 630090 Новосибирск, Морской проспект,2

ч

■

15 ИЮЛ 2CG5 у

678