Автореферат и диссертация по медицине (14.01.26) на тему:Изменения микробиоценоза кишечника при хирургическом лечении ишемической болезни сердца

ФГБУ «НАЦИОНАЛЬНЫЙ МЕДИКО-ХИРУРГИЧЕСКИЙ ЦЕНТР ИМЕНИ ГШ. ПИРОГОВА» МИ1ШСТЕРСТВ А ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РОССИЙСКОЙ

ФЕДЕРАТ ЩИ

Па правах рукописи

04201458060

ФЕДОРОВА 11аталья Игоревна

ИЗМЕНЕНИЯ МИКРОБИОЦЕНОЗА КИШЕЧНИКА ПРИ ХИРУРГИЧЕСКОМ ЛЕЧЕНИИ ИШЕМИЧЕСКОЙ БОЛЕЗНИ СЕРДЦА

14.01.26 - сердечно-сосудистая хирургия

ДИССЕРАЦИЯ

па соискание ученой степени

кандидата медицинских наук

Научный руководитель: доктор медицинских наук КРАПИН

Дмитрий Леонидович

Москва -2014

ОГЛАВЛЕНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ..................................................................4

ВВЕДЕНИЕ.........................................................................................5

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.........................................................11

1.1. Современные данные о нормальной микрофлоре кишечника.................11

1.2. Понятие и значение дисбактериоза кишечника в представлении современных ученых...........................................................................18

1.3. Влияние хирургического лечения ИБС на микрофлору на ЖКТ...............25

1.4. Особенности течения послеоперационного периода у больных с дисбактериозом кишечника.................................................................31

1.5. Пробиотики и их место в коррекции микробиоцепоза кишечника у больных

хирургического профиля....................................................................34

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДБ1 ИССЛЕДОВАНИЯ........................41

2.1. Клиническая характеристика обследованных больных........................41

2.2. Методы исследования..................................................................45

2.3. Подготовка к оперативному лечению..............................................51

2.4. Техника оперативного лечения.......................................................52

2.5. Ведение послеоперационного периода.............................................53

ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.........................................54

3.1. Результаты исследования микрофлоры кишечника у пациентов на этапе подготовки к оперативному лечению.....................................................54

3.2. Результаты исследования микрофлоры кишечника у пациентов в раннем послеоперационном периоде...............................................................60

3.3. Результаты исследования микрофлоры кишечника у пациентов в позднем

послеоперационном периоде...............................................................67

ГЛАВА 4. ВЛИЯНИЕ ИК ПА МИКРОФЛОРУ КИШЕЧНИКА...................74

ГЛАВА 5. ТЕЧЕНИЕ ПРЕД- И ПОСЛЕОПЕРАЦИОННОГО ПЕРИОДОВ У

БОЛЬНЫХ С ДИСБАКТЕРИОЗОМ КИШЕЧНИКА............................................81

ГЛАВА 6. РЕЗУЛЬТАТЫ ПРИМЕНЕНИЯ ПРОБИОГИЧЕСКОЙ ТЕРАПИИ..87

ЗАКЛЮЧЕНИЕ................................................................................92

ВЫВОДЫ......................................................................................104

1 ФАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕ11ДАЦИИ.................................................104

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.................................................................106

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

АД артериальное давление

ЛИК аппарат искусственного кровообращения

АКШ аортокоронарное шунтирование

БЛВ биологически активные вещества

жкт желудочно-кишечный тракт

ИБС ишемическая болезнь сердца

ИВЛ искусственная вентиляция легких

ик искусственное кровообращение

КА коронарные артерии

КОВ колониеобразующие единицы

лж левый желудочек

лис лииоиолисахарид

мкш маммарокоронарное шунтирование

ПК недостаточность кровоснабжения

11ФБ пеферментирующие бактерии

оцк объем циркулирующей крови

спои синдром иолиоргапиой недостаточности

ссво синдром системного воспалительного ответа

ссз сердечно-сосудистые заболевания

УПФ условно-патогенная флора

ФК функциональный класс

ФВ фракция выброса

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность исследования

Ишемичеекая болезнь сердца (ИБС) является основной причиной инвалидности и преждевременной смерти во всем мире. По данным ВОЗ, от сердечно-сосудистых заболеваний (ССЗ) в 2008 году умерло 17,3 миллиона человек, из них 42% - от ИБС. В 2011 году от ССЗ умерло почти па 2 миллиона больше людей, чем в 2000 году, что говорит о росте данной заболеваемости [14].

В России на протяжении десятилетия ИБС также остается одной из ведущих причин смерти населения. За период с 1992 но 2000 гг. от ИБС умерло 2,7 млн. человек. За последние годы отмечается стабильный рост заболеваемости в стране: если в 2002 году заболеваемость ИБС в РФ составила 448,8 чел. на 100 тыс. населения, к 2011 году этот показатель вырос до 633,0 чел. на 100 тыс. населения [47].

Одним из радикальных методов лечения ИБС, позволяющим улучшить качество жизни и продлить жизнь пациента, остается проведение операции реваскуляризации миокарда. Оперативная активность при дайной патологии в РФ растет с каждым годом. Число случаев оперативного лечения ИБС в 2006 году в РФ составило 36647 случаев, этот показатель но сравнению с 2004 годом вырос на 61%, а но сравнению с 2005 годом - на 34,3%. Средний уровень летальности при таких операциях составил 3,15% в 2006 году [47]. Каждый год в мире проводится более 800000 реваскуляризаций миокарда, из них около 80% в условиях искусственного кровообращения (ИК) [86]. В России в условиях ИК проводится 84 - 86% от общего числа операций аортокороиарпого шунтирования (АКШ) [47].

Несмотря на достигнутые успехи, хирургическое лечение ИБС остается высокоинвазивным и негативно отражается на функциональном состоянии желудочно-кишечного тракта (ЖКТ). По литературным данным, тяжелые осложнения со стороны ЖКТ у больных, перенесших реваскуляризацию

миокарда, встречаются в 3,0-3,7% случаев [125, 167, 185], при этом неучтенным остается большое количество осложнений, потенциально не угрожающих жизни больного, но значительно утяжеляющих течение послеоперационного периода и ухудшающих качество жизни [3]. Применение ИК, являясь необходимым этапом операции, приводит к серьезным патофизиологическим нарушениям ¡44]. Централизация кровообращения, снижение объема циркулирующей крови ведет к тканевой гипоксии внутренних органов, в том числе и ЖКТ [74]. Гемодинамические нарушения в стенке кишечника являются причиной развития в послеоперационном периоде кишечной дисфункции и дисбактериоза. Кроме того, развитию дисбактериоза кишечника способствует влияние следующих факторов: хроническая ишемия вследствие генерализованного атеросклероза, хирургическая травма, психо-эмоциональное напряжение пациента, связанное с болезнью и госпитализацией, ослабление резистентности макрооргаиизма в результате заболевания и

многокомпонентной медикаментозной терапии, изменение качества и характера питания во внутриболышчных условиях [9]. Очевидным становится тот факт, что нарушения микробиоценоза кишечника неизбежно встречаются в кардиохирургической практике. Дисбактериоз кишечника, и как следствие активация условно-патогенной флоры может существенно осложнить течение основного заболевания и заметно отсрочить выздоровление [167,185]. Микроэкологические нарушения могут выступить причиной дисфункции ЖКТ в послеоперационном периоде, что может не только значительно ухудшить качество жизни и снизить эмоциональный фон выздоравливающего, но и стать предиктором серьезных осложнений [67].

Хотя, многочисленные исследования, проводимые с начала XX века, доказали значимую роль микрофлоры кишечника в поддержании здоровья макроорганизма, большинство работ было направлено на изучение дисбиотических нарушений кишечника при заболеваниях ЖКТ, в том числе при острой хирургической патологии органов ЖКТ [12, 65]. На данный момент

в литературе не существует данных о нарушениях микрофлоры кишечника у больных ИБС, перенесших

реваскуляризацига миокарда. Недостаточно изучен вопрос о методах коррекции данных состояний в послеоперационном периоде в сердечнососудистой хирургии. Возникает необходимость разработать алгоритм микробиологического обследования пациента ИБС в пред- и послеоперационном периодах.

Исходя из вышеизложенного, дальнейшее изучение проблемы дисбактериоза кишечника у больных ИБС, перенесших реваскуляризацию миокарда, представляется весьма актуальным.

Цель исследования

Улучшить ближайшие и отдаленные результаты хирургического лечения больных ишемической болезнью сердца путем разработки и внедрения алгоритма пред- и послеоперационной диагностики и лечения дисбактериоза кишечника.

Задачи исследования

1. Изучить изменения микробиоценоза кишечника и определить частоту и характер дисбиотических нарушений у больных ИБС, подвергающихся хирургической реваскуляризации миокарда.

2. Оценить влияние искусственного кровообращения на характер дисбиотических нарушений кишечника у больных, перенесших операцию реваскуляризации миокарда.

3. Оптимизировать схему обследования больных ИБС, готовящихся к операции реваскуляризации миокарда, с целыо своевременного выявления дисбактериоза кишечника.

4. Разработать и внедрить схему профилактики и лечения дисбактериоза кишечника у больных, отобранных к операции реваскуляризации миокарда.

Научная новизна

1. Впервые изучена частота и характер дисбиотических нарушений у больных ИБС на этапе подготовки к операции реваскуляризации миокарда и в послеоперационном периоде.

2. Впервые оценено влияние искусственного кровообращения на развитие дисбактериоза кишечника при операции реваскуляризации миокарда.

3. Разработана оптимальная схема диагностики дисбактериоза кишечника у больных ИБС, проходящих хирургическое лечение.

4. Обоснована необходимость дополнительных способов коррекции дисбактериоза кишечника в предоперационном и послеоперационном периодах реваскуляризации миокарда.

Практическая значимость

Выявлена высокая частота дисбактериоза кишечника у больных ИБС, выявлены предикторы развития дисбиотических нарушений в пред- и послеоперационном периодах. Изучена роль искусственного кровообращения и его продолжительности в развитии микроэкологических нарушений кишечника. Определен алгоритм обследования больных ИБС с целыо своевременного выявления дисбактериоза кишечника па этапе подготовки к операции реваскуляризации миокарда и в послеоперационном периоде. Разработан метод профилактики и коррекции дисбактериоза кишечника у больных ИБС, проходящих хирургическое лечение.

Положения, выносимые на защиту

1. У больных ИБС со снижением фракции выброса (ФВ) левого желудочка менее 50% отмечается высокая заболеваемость дисбактериозом кишечника.

2. Операция реваскуляризации миокарда, связанная с применением искусственного кровообращения, временно ухудшает перфузию кишечника и вызывает развитие или значительное увеличение степени дисбактериоза.

3. Своевременная диагностика дисбиотических нарушений кишечника позволяет выявить группу больных ИБС, нуждающихся в проведении активной профилактики и лечения дисбактериоза кишечника.

4. Внедрение схемы пред- и послеоперационной коррекции дисбактериоза кишечника позволяет снизить риск послеоперационных осложнений, улучшить качество реабилитационного периода, уменьшить продолжительность пребывания больного в стационаре.

Реализация результатов исследования

Результаты диссертационного исследования внедрены в клиническую практику ФГКУ «ГВКГ им. акад. H.H. Бурденко» МО РФ, ФГКУ «3 1ДВКГ им. A.A. Вишневского» МО РФ, ФГБУ «РДКБ» МЗ РФ. Материалы диссертации используются в учебном процессе ИУВ ФГБУ «НМХЦ им. Н.И. Пирогова» МЗ РФ.

Апробация работы

Материалы диссертации доложены и обсуждены на заседании совета по защите диссертаций на соискание ученой степени кандидата наук, на соискание ученой степени доктора наук при ФГБУ «Национальный медико-хирургический центр им. Н.И. Пирогова» МЗ РФ. Основные теоретические и практические положения диссертационной работы доложены и обсуждены на научно-практической конференции ГВКГ им. акад. H.H. Бурденко (Москва, 2013).

Публикации

По теме диссертационного исследования опубликовано 6 печатных работ, из них 4 - в периодических изданиях, рекомендованных ВАК.

Структура и объем диссертации

Диссертационная работа изложена па 125 страницах печатного текста, иллюстрирована 29 таблицами и 9 рисунками. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, четырех глав собственных результатов, заключения, выводов и практических рекомендаций. Библиографический указатель включает 187 источников, в том числе 85 отечественных и 102 иностранных.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Современные данные о нормофлорс кишечника

Интерес к проблеме дисбиотических нарушений ЖКТ возрастает в современной медицине, хотя представители нормальной микрофлоры изучаются уже более 100 лет.

Впервые, значение нормофлоры было описано в трудах И.И. Мечникова, в которых была показана роль симбиотных микроорганизмов в поддержании здоровья человека и в формировании «аутоиитоксикационного эффекта» [44, 45]. Исследователь предположил, что некоторые виды микроорганизмов, колонизирующие толстый кишечник способны синтезировать токсины, тем самым оказывая повреждающее действие на макроорганизм [31].

В 1899 году II. Тисье сделал первое сообщение о штаммах Bacillus bifidus, как о представителях микрофлоры кишечника у новорожденных.

В 1905 году И.И. Мечников и II. Тисье с успехом применили бифидо- и лактобактерии при дисиептических расстройствах у детей.

В учении о трофологии A.M. Уголева (1991) описывается понятие «эндоэкологии» ЖКТ и ее важной роли в жизнедеятельности макроорганизма. Микрофлора, по словам A.M. Уголева, представляет собой «обязательный компонент нормальной жизнедеятельности организма» [70].

Таким образом, в многочисленных отечественных и зарубежных работах, проводимых с начала XX века, неоднократно была доказана важная роль нормобиоценоза кишечника в поддержании здоровья макроорганизма [9, 18, 45, 59, 80, 88, 104, 124].

В настоящее время согласно отраслевому стандарту «Протокол ведения больных. Дисбакгериоз кишечника» нормофлора представляет собой качественное и количественное соотношение популяций микробов, поддерживающих биохимическое, метаболическое и иммунное равновесие макроорганизма, необходимое для сохранения здоровья человека [53].

Совокупность микроорганизмов нормофлоры человека - это эволюционно созданный «биологический барьер», позволяющий ему существовать в биосфере [70]. Пормофлора, подобно «перчатке», выстилает стенки кишечника [44].

В конце XX - начале XXI вв. в отечественной и зарубежной литературе также был подробно описан состав микробиоценоза ЖКТ [9, 37, 58, 124, 128]. Нормофлора кишечника хотя и включает в себя многообразие видов, но характеризуется у здорового пациента определенным микробным составом.

Представители микробиоценоза кишечника, колонизируя просвет и поверхность слизистой оболочки кишечного тракта, формируют пристеночную и полостную микрофлору [9|.

Основной микробной пейзаж слизистой кишечника формируется из 15-20 ассоциаций доминирующих анаэробных, факультативно анаэробных и аэробных бактерий, включая представителей родов Bifidobacterium, Lactobacillus, Esherichia, Clostridium, Staphylococcus, Enterococcus, Streptococcus, Bacillus, Micrococcus и др. [128, 131].

Бифидобактерии являются основной микрофлорой толстой кишки и представляют собой анаэробные грамположигельные полиморфные палочки, не образующие спор. Являясь представши гем облигатной микрофлоры, бифидобактерии обитают в кишечнике на протяжении всей жизни здорового человека. Доминирующее присутствие этих микроорганизмов в кишечнике служит защитой в борьбе с патогенными микроорганизмами. Благодаря выделению большого количества кислых продуктов, лизоцима, бакгериоцинов, спиртов, бифидобактерии препятствуют проникновению микробов в ЖКТ [8]. Молочная и уксусная кислоты, продуцируемые бифидобактериями, способствуют усилению процессов всасывания ионов кальция, железа, витамина D в стенке кишечника. Кроме того, бифидобактерии синтезируют аминокислоты, белки, витамины группы В, К и участвуют в расщеплении солей желчных кислот [174]. Бифидобактерии оказывают выраженное

иммуностимулирующее действие на макроорганизм [24]. Снижение количества бифидобактерий в кишечнике приводит к изменениям УПФ: размножению Proteus spp., Clostridium spp., Klebsiella sp., гемолизирующих Escherichia coli [24].

Представители рода Lactobacillus также относятся к облигатной флоре кишечника и представляют собой аэротолераитные грамположительные неспорообразующие палочки. Средой обитания этих микроорганизмов являются различные отделы ЖКТ от полости рта до толстого кишечника, где они поддерживают рН на уровне 5,5-5,6. В толстом кишечнике лактобактерии

С "7

содержатся в количестве 10-10 колониеобразующих единиц (КОЕ) на 1 г фекалий. В результате взаимодействия лактобактерий с другими микроорганизмами подавляется гнилостная и гноеродная УПФ, в первую очередь представители эптеробактерий, а также возбудители кишечных инфекций. Таким образом, лактобактерий, плотно прикрепляясь к слизистой оболочке кишечника, защищают ее от возможного внедрения патогенных микроорганизмов [24]. Кроме того, в процессе жизнедеятельности лактобактерии образуют молочную кислоту, перекись водорода и лизоцим, а также продуцируют вещества с антибактериальными свойствами [2, 24, 28].

Лакто- и бифидобактерии являются важным звеном формирования колонизационной резистен