Автореферат и диссертация по медицине (14.03.03) на тему:Механизмы нарушений микроциркуляции и сосдисто-тромбоцитарного гемостаза при электротравме

На правах рукописи

Любин Антон Викторович

МЕХАНИЗМЫ НАРУШЕНИЙ МИКРОЦИРКУЛЯЦИИ И СОСУДИСТО-ТРОМБОЦИТАРНОГО ГЕМОСТАЗА ПРИ ЭЛЕКТРОТРАВМЕ

14.03.03. - патологическая физиология

АВТОРЕФЕРАТ ДИССЕРТАЦИИ на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Чита - 2012

Работа выполнена в ГБОУ ВГТО "Читинская государственная медицинская академия" Минздравсоцразвития России.

Научный руководитель:

доктор медицинских наук Шаповалов Константин Геннадьевич Официальные оппоненты:

Цыбиков Намжил Нанзатович - доктор медицинских наук, профессор, ГБОУ ВПО "Читинская государственная медицинская академия" Минздравсоцразвития России, заведующий кафедрой патологической физиологии

Герасимов Александр Александрович - кандидат медицинских наук, ГУЗ "Городская клиническая больница №1", г. Чита, заведующий клинико-диагностической лабораторией

Ведущая организация: Федеральное государственное бюджетное учреждение "Научно-исследовательский институт медицинских проблем Севера" СО РАМН, г. Красноярск

Защита диссертации состоится декабря 2012 г. в 900 на заседании диссертационного совета Д 208.118.01 при ГБОУ ВПО "Читинская государственная медицинская академия" Минздравсоцразвития России, 672090, г. Чита, ул. Горького, 39а.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГБОУ ВПО "Читинская государственная медицинская академия" Минздравсоцразвития России, 672090, г. Чита, ул. Горького, 39а.

Автореферат разослан ноября 2012 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Д 208. 118. 01 д.м.н.. профессор

И.Н. Гаймоленко

г i í п ia'. i j

j'¡;, ika | общая характеристика работы

Актуальность исследования. Электрическая травма является патологическим состоянием, обусловленным воздействием на пострадавшего электрического тока (Wick R. et al., 2006; Wicklund A.X., et al., 2008), и представляет актуальную медико-социальную проблему в связи с высокой летальностью и значительной инвалидизацией выживших пациентов (Theman К. et al., 2008; Хрулев А.Н. и соавт., 2010).

Научно-технический прогресс и активное внедрение электрических технологий в повседневную жизнь человека проводят к увеличению числа и тяжести электрических травм (Marc В. et al., 2000; Cawlcy J.C. et al., 2003; Amoldo B.D. et al., 2004; Dokov W., 2010). Поданным Wick R. et a!. (2006), ежегодно в мире погибает в результате действия электрического тока 22-25 тыс. человек.

Существующие на данный момент теории патогенеза электротравмы не отражают в полной мере всех изменений, происходящих в тканях в результате воздействия электрического тока. Электроток, преодолев сопротивление кожи и подкожной жировой клетчатки, проходит через более глубоко лежащие ткани параллельными пучками вдоль потоков жидкости, кровеносных и лимфатических сосудов, оболочек нервных стволов (Fan К. et al., 2005; Mankani, М. et al., 2006; Хрулев A.E. и соавт., 2010). Это определяет высокую степень уязвимости кровеносных сосудов при электрической травме (Chin-Tu Chen et al., 2000; Lee, R.C. et al., 2003; Singerman J. et al., 2008). Однако до сих пор проблема сосудистого поражения при электрической травме относится к наименее изученным вопросам.

Известно, что в основе регуляции микрокровотока лежат эпдотелий-зависимые механизмы (Шестакова М.В., 2001; Ярек-Мартынова И.Р., Ding Н., 2005; Кузник Б.И., 2010; Potenza М.А., 2010). Эффекторные влияния эндотелиальной стенки в условиях любого повреждения, в гом числе электротоком, находятся под контролем иммунной системы. В связи с этим, изучение обмена цитокинов, функций иммунокомпетентных клеток в комплексе с механизмами повреждения сосудистого эндотелия позволит углубить понимание патогенеза электротравмы.

Результаты анализа электротравм подтверждают факт альтерации сосудов при воздействии электротока (Laupland К.В. et al., 2005). В частности, в литературе описаны характерные черты поражения сосудов электрическим током (Taylor A.J. et al., 2002; Wick R. et al., 2006). Сообразно с этим проявляются изменения сосудисто-тромбоцитарно-

го гемостаза, свертывания кропи и фибринолпза. ведущие к ДВС-снн-дрому, нарушениям микроциркуляции, эндотелиальнон дисфункции (Орага К.О. et al„ 2006; Bailey В. ct а)., 2007).

Однако до настоящего времени при электротравме конечностей и недостаточной степени установлены механизмы изменения состояния и регуляции микроциркуляторного русла. Не проводилось исследования лимфоцитарно-пластиночной коагрегации, взаимосвязей сдвигов гемостаза, уровня про- и противовоспалительных цитокиноь и функции эндотелия после электроальтерации. Детальное изучение микроциркуляции. сосудисто-тромбоцитарного гемостаза, лимфоцитарно-тромбоцитарной адгезии при поражении электричеством позволит раскрыть новые звенья патогенеза электротравмы.

Цель исследования - изучить механизмы нарушений микроциркуляции и сосудисто-тромбоцитарного гемостаза при электротравме в клинике и эксперименте.

Задачи исследования:

1. Определить маркеры повреждения и изменения секреторной активности эндотелия после поражения электрическим током (циркулирующие зндотелиальные клетки, десквамированные эндотелноциты, цитокины. уровень нитритов).

2. Оценить состояние сосудисто-тромбоцитарного гемостаза и показатели лимфоцитарно-тромбоцитарной адгезии при электротравме у людей и экспериментальных животных.

3. Исследовать состояние микроциркуляции и компонентов регуляции сосудистого тонуса в сегменте конечности после прохождения петли тока.

4. Проследить корреляционные взаимосвязи между показателями микроциркуляции, гемостаза и дисфункции эндотелия при электротравме.

Научная новизна исследования. Впервые установлено, что при электрической травме в крови повышается количество десквамиро-ванных эндотелиоцитов и снижается нитроксидпродуцирующая функция эндотелия. Наиболее значимые расстройства функции эндотелия у пациентов регистрируются в первые сутки после получения травмы.

Впервые показано, что при электротравме увеличивается лимфо-цитарно-тромбоцитарная адгезия, развивается вторичная гипоагрега-ция тромбоцитов, повышается концентрация IL-ip, TNF-a, IL-10, уменьшается показатель микроциркулянин и максимальная амплитуда колебаний микрокровотока в эндотелиальном диапазоне.

Определено, что, по данным окклюзионной пробы, у пострадавших с электротравмой регистрируются выраженные изменения состояния микроциркуляции и компонентов регуляции сосудистого тонуса: уменьшается реактивность сосудистой стенки, возрастают максимальные значения показателей микроциркуляции после прекращения окклюзии, увеличиваются временные интервалы восстановления кровотока.

Впервые выявлено, что при электротравме между исследованными маркерами эндотслиальной дисфункции, показателями микроциркуляции и сосудисто-тромбоцитарного гемостаза имеются разнонаправленные корреляционные взаимосвязи. Прямые сильные связи установлены: между числом десквамированных эндотелиоцитов в кровотоке и уровнем провоспалительных цитокипов ТЫРа и 1Ь-1[3; между количеством ДЭЦ и показателем лимфоцитарно-тромбоцитарной адгезии; между уровнем цитокинов (ТЫКа и 1Ь-1Р) и процентом лимфо-цитарно-пластиночных коагрегатов. Уровень нитритов кропи имеет обратные связи умеренной силы с числом ДЭЦ. концентрацией цитокинов (ТОТа и 1Ь-1Р) и способностью лимфоцитов к адгезии с кровяными пластинками.

Теоретическая н практическая значимость результатов работы. В результате исследования получены новые сведения о патогенезе электротравмы. Развитие ЭНДОТСЛ ИШ1 ь ной дисфункции, в сочетании с цитокиновыми реакциями и активацией лимфоцитарно-тромбо-цитарного взаимодействия, отражает течение деструктивных процессов после воздействия электрического тока.

Показано, что в отсутствии клинических признаков повреждения сосудов при электротравме регистрируются значительные функциональные изменения состояния эндотелия, нарушается регуляция микрокровотока.

Внедрение результатов работы. Теоретические положения, раскрываемые в диссертации, внедрены в учебный процесс на кафедрах патологической физиологии, анестезиологии и реаниматологии, травматологии, ортопедии и военно-полевой хирургии, поликлинической терапии с курсом медицинской реабилитации, безопасности жизнедеятельности и медицины катастроф ГБОУ ВПО Читинская государственная медицинская академия.

Апробация работы. Результаты исследования доложены па XI] съезде федерации анестезиологов и реаниматологов РФ (Москва, 2010), на ХШ Всероссийской конференции "Жизнеобеспечение при критических состояниях" (Москва, 2011), на I Всероссийской конференции

молодых ученых "Инновации в ансстезиологкн-роаниматологки" (Москва, 201 i), на пятой Всероссийской конференции с международным участием "Клиническая гемостазиология и семореология в сердечнососудистой хирургии" (Москва, 2011), на первом съезде анестезиологов-реаниматологов Забайкалья (Чита. 2011), на VIII Байкальском конгрессе "Актуальные проблемы анестезиологии и реаниматологии" (Иркутск, 2011), на 11 съезде хирургов Забайкальского края, "Итоги пятилетки 2006-2011" (Чита, 2011), на Всероссийской конференции с международным участием "Современные аспекты лечения термической травмы" (Санкт-Петербург, 2011), на VIII международной научно-практической конференции "Стратегические вопросы мировой науки - 2012" (Przemysl, Польша), на XI региональной научной конференции студентов и молодых ученых "Медицина завтрашнего дня" (Чита, 2012). на межрегиональной конференции "Современные проблемы анестезиологии и реаниматологии" (Чита, 2012), на II Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых "Сибирские медико-биологические чтения" (Барнаул, 2012), на XIII съезде федерации анестезиологов и реаниматологов РФ (Санкт-Петербург, 2012).

Положения, выносимые на защиту:

1. При поражении электрическим током в крови возрастает уровень маркеров повреждения сосудистой стенки, выявляются изменения секреторной активности эндотелия, отмечаются нарушения микроциркуляции и компонентов регуляции сосудистого тонуса.

2. У больных и экспериментальных животных с электротравмой выявляются гипоагрегация тромбоцитов, усиление лимфоцитарно-тром-боцитарных взаимодействий.

3. При поражении электричеством между маркерами эндотелиальной дисфункции, показателями лимфоцитарно-тромбоцитарной адгезии, параметрами сосудисто-тромбоцитарного гемостаза и микроциркуляции прослеживаются разнонаправленные корреляционные взаимосвязи.

Объем и структура работы. Диссертация изложена на 126 страницах машинописного текста и состоит из введения, главы обзора литературы, материалов и методов исследования, главы собственных исследований, обсуждения, выводов и указателя литературы, включающего 249 работ, из них 156 отечественных и 93 зарубежных авторов, содержит 19 таблиц.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

В работе с людьми соблюдались этические принципы, предъявляемые статьей 24 Конституции РФ и Хельсинкской Декларацией Всемирной медицинской ассоциации (World Medical Association Declaration of Helsinki 1964, 2000 ред.).

Клиническая характеристика обследуемых групп пациентов

Обследовано 30 больных с поражением электрическим током верхних конечностей в ранние сроки с момента травмы. Пациенты находились на стационарном лечении в ожоговом отделении городской клинической больницы №1 г. Чить; в период с 2009 по 2012 гг.

В исследования включались пострадавшие мужчины легкой степени тяжести поражения электричеством в возрасте от 20 до 40 лет.

Из исследования исключались пациенты с прохождением петли тока вне верхних конечностей, с тяжелой соматической патологией: сахарный диабет, гипертоническая болезнь, ишемическая болезнь сердца, облитерирующий атеросклероз сосудов нижних конечностей, туберкулез, хронический алкоголизм, а также пострадавшие, электротравма у которых осложнялась пневмонией, лимфаденитом, сепсисом. У больных имелись метки тока в области верхних конечное гей, при этом общая площадь ожогового поражения не превышала 5%.

Контрольную группу составили 30 практически здоровых людей, сопоставимых по возрасту и иолу.

Все включенные в исследование примеры поражения электрическим током человека являлись бытовым несчастным случаем. При этом время воздействия электричества не превышало 10 сек., сила тока 510 мА, напряжение 220 В, частота 50 Гц.

Методика нанесения экспериментальной электротравмы

Экспериментальное исследование проводилось на 120 нелинейных крысах обоего пола массой 230-250 г. Все исследования выполнялись в соответствии с "Международными рекомендациями по проведению медико-биологических исследований с использованием животных". Хельсинкской декларацией Всемирной Медицинской Ассоциации (2000) и одобрены Локальным этическим комитетом ГБОУ ВПО ЧГМА (протокол № 2 от 6 ноября 2009). Контролем в каждом из экспериментов служили 20 иитактных крыс.

При помощи смоделированного устройства, фиксированные на спине животные, находящиеся под эфирным наркозом, подвергались дозированной несмертельпой электротравме. Установка для нанесения

экслериментальной электротравмы включала в себя: ЛА'ТТ (лабораторный автотрансформатор, модель АОСН-2-220-82 УХЛ4), диммер. таймер-секундомер электронный ТЛ-301, зажимы "крокодил" 10 А, цифровой мультимстр МА8ТЕСН МУ67. Установка функционировала следующим образом: из электросети ток подавался на лабораторный автотрансформатор, основная функция которого заключалась в регуляции напряжения, в нашем случае оно являлось постоянным - 220 В. Далее электричество по системе проводов протекало к диммеру. Поражающий электроток имел напряжение 220 В, частоту 50 Гц, продолжительность воздействия 2 секунды. Характеристика переменного тока в цепи проверялось при помощи цифрового мультиметра.

После электроудара у иммобилизованных животных, находящихся под эфирным наркозом, послойно вскрывали брюшную полость по средней линии, тупо обнажали поясничный отдел брюшной аорты. Забор крови проводили с помощью системы взятия крови Б-Мопоуеие® (Sar.s1.edt, Германия) из брюшной аорты в объеме 4-5 мл.

Лазерная допплеровская флоуметрия (ЛДФ) выполнялась аппаратом "ЛАКК 02" (Россия). Датчик устанавливался в нижней трети предплечья по наружной поверхности на 4 см проксимальнее шиловидных отростков. Оценивались показатель микроштркуляции (ПМ), среднеквадратическое отклонение (а), коэффициент вариации (К^). После вейвлет-анализа рассчитывались показатели шунтирования (ПШ), нейрогенного (НТ) и миогенного (МТ) тонуса сосудов, а также максимальные амплитуды колебаний в эидотелиальном, нейрогенном, миогенном, дыхательном и пульсовом диапазонах.

У пострадавших с электротравмой и людей контрольной группы выполнялась окклюзионная проба. Проба выполнялась в положении лежа (предплечье - на уровне сердца). ЛДФ-зонд устанавливался над указанной выше точкой наружной поверхности предплечья. Манжета тонометра фиксировалась на соответствующем плече. В течение I минуты производилась регистрация исходного уровня кровотока, затем на протяжении 3-х минут выполнялась окклюзия путем быстрого нагнетания давления 220-250 мм рт. ст., по истечении указанного периода времени воздух из манжеты быстро выпускался, в течение последующих 6 минут регистрировалась реакция ПМ в ходе восстановления кровотока. Устанавливались следующие показатели, характеризующие реактивную постокклюзионную гиперемию: М, - ПМ в процессе окклюзии; М7 - максимальное значение ПМ после восстановления крово-

обращения; М3 - среднее арифметическое значение ПМ после его снижения до исходного уровня при реактивной гиперемии; Т -Т, в секундах (с) - интервал времени от начала окклюзии до достижения плато M,; Т^-ТнДс) - время ог момента прекращения окклюзии до начала возрастания ПМ; Т6-ТДс) - время подъема ПМ от уровня M до М„; 7,-Т6(с) - время полувосстановления, интервал времени от момента регистрации М, до момента достижения половины величины разности М, -исходный ПМ; dM - отношение значений M /М ; РКК - резерв кровотока = (М,/ПМ исходный) х 100%.

Определение десквамированных эндотелиоцитов (ДЭЦ) проводилось по методу Hladovec J. (1978 г.).

Определение циркулирующих эндотелиальных клеток (ЦЭК) выполнялось стандартным методом прямого трех параметрического им-мунофлюоресцентного окрашивания цельной крови с использованием панели моноклональных антител lOTest (Beckman Coulter, США) CD45-FJTC/ CD146-PE и витального красителя 7-AAD, коммерческого лизирующего/ фиксирующего раствора OPTILYSE С (Beckman Coulter, США). Контрольные пробы инкубировали с иммуноглобулинами, мечеными флуорох-ромами (FHT, РЕ) соответствующего изотигга - мышиные IgGl (Beckman Coulter). Цитофлюорометрию осуществляли на проточном цитофлюори-метре "Cytomics FC-500" (Bcckmari Coulter, США), количество ЦЭК регистрировали на 500 ООО лейкоцитов. Данные анализировали с помощью программы СХР Cytometer (Beckman Coulter, США).

Определение концентрации нитритов в сыворотке крови осуществлялось по методу Голикова Г1.П., (2004 г.).

Опенка лимфоцитарно-тромбоцитарпой адгезии (ЛТА) проводилось по методу, предложенному Ю.А. Витковским и соавт. (1999).

Исследование степени и скорости индуцированной агрегации тромбоцитов выполнялось с помощью стандартного турбодимегричес-кого метода с использованием двухканального лазерного анализатора агрегации тромбоцитов "Биола" (модель LA230, Россия), в качестве индуктора использовались растворы АДФ 2,5 мкг/мл и 10 мкг/мл.

Определение концентрации цитокинов осуществлялось методом твердофазного ИФА с использованием наборов реагентов "Bender MedSystems" (Австрия).

Статистическая обработка полученных данных проводилась с использованием пакета статистических программ Statistica, версия 6,0. пакета программ Biostal и Microsoft Excel 2003. При сравнении пока-

за гелей исследуемых групп использона.пнсь методы непараметрической сгатисгики. в связи с ненормальным распределением значений в вариационных рядах. Числовые данные представлены в виде медианы (Ме) и интерквартильного интервала с указанием точного значения статистической значимости (р). При сравнении двух независимых выборочных совокупностей по одному признаку использовался критерий Манна-Уитнн. Корреляционный анализ выполнялся с использованием коэффициента ранговой корреляции Спирмена.

РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

Состояние миЕфопиркуляцни у больных с электротравмой

У больных в ранние сроки послс получения травмы при ЛДФ-исследовании установлены зыраженные изменения показателей микроциркуляции и сосудистого тонуса. Так, ПМ у пациентов спустя сутки с момента электротравмы по сравнению со здоровыми людьми снижался на 12% (р<0,001), а спустя 3 суток - на 10% (р<0,001). У пострадавших с электротравмой в 1-е сутки после удара током отмечалось увеличение МТ - на 55% (р<0,001) и па 33% - па 3-й сутки (р<0,00!). Изменялись значения нейрогекного ¡опуса и показателя шунтирования у пострадавших с элентротраьмий относительно группы контроля (р<0,05). Так, повышение ПШ в 1-е сутки после травмы составило более 10%.

После прохождения петли тока в конечности снижались максимальные амплитуды в различных диапазонах колебаний сосудистой стенки. Амплитуда оецштляцпй в эндотелиальном диапазоне по сравнению с аналогичными показателями контрольной группы уменьшалась на 18% (р^0,002) у больных в первые сутки с момента травмы и на 15% (р=0,02) - на 3-й сутки. Наиболее выраженное снижение амплитуды миогенных колебаний - в 2 раза - регистрировались у пострадавших в 1-е сутки после травмы (р<0,001) и в 1,8 раза у пациентов па 3-й сутки после поражения (р<0,001). Уменьшение амплитуды колебаний сосудистого тонуса в нейрогенном диапазоне составило 14% у пострадавших в 1-е сутки после травмы (р=0,002), а на 3-й сутки указанный показатель понижался па 6% (р=0,04). Максимальная амплитуда колебаний пульсового диапазона у пациентов в I -е сутки послс травмы снижалась на 42% (р<0,00Г), а на 3-й сутки после электроудара на 31% (р<07001) относительно группы контроля.

Резерв капиллярного кровотока, %.

Рис. I. Окклюзионная проба у больных с электротравмой

При выполнении окклюзионной пробы у пациентов, получивших электротравму, спустя сутки отмечалось снижение М, в 2,3 раза (р<0,001) и М3 в 2,6 раза (р<0,001) (табл. 1). Происходило удлинение интервалов времени Т -Т, в 1,4 раза (р<0,001), Т4-Тн] - в 4,8 раза (р<0,001), Т6-Т1 - в 1,6 раза (р<0,001) (табл. 1). В то же время укорачивался интервал Т7-Т - в 4 раза (р<0,001). Показатель dM спустя сутки после получения травмы уменьшался в 2,3 раза (р<0,001). При этом в 1,9 раза снижался РКК (р<0,001) (рис. 1).

По истечении 3-х суток с момента получения травмы регистрировались следующие отклонения регуляции кровотока: удлинялся интервал Т3-Т2 в 1,2 раза (р<0,001), Т4-Тн, - 1,9 раза (р<0,001), а Т7-Т6 сокращался в 2 раза (р<0,001). Показатель РКК оставался также меньше уровня контроля в 1,7 раза (р<0,001) (рис. ]).

При сопоставлении результатов окклюзионной пробы спустя 3-е суток с момента электроповреждения относительно 1-х суток, установлено, что значение ГШ после прекращения кровотока не менялось, но максимальное значение ПМ после восстановления кровообращения возрастало в 1,9 раза (р,<0,001) (табл. 1). При этом отмечалось увеличение показателей М, и dM в 2,1 раза (рг<0,001), сокращение интервалов Т3-Т2 в 1,2 раза (р <0,001), Т4-Тн, - в 2,6 раза (р,<0,001), Т6-Т4 - в 2 раза (р <0.001). В то же время удлинялся интервал Т7-Т6 в 2 раза (р,<0,001), возрастал РКК в 1,2 раза (р,<0,001) (рис.1).

Таблица ]

Показатели окклюзионной пробы на предплечье при электротравме верхних конечностей Ме (25-й процентиль; 75-й процентиль). Критерий Манна-Уитни

Показатели М,, пф. ед. М,, пф ед. Т.-Т,, с Т4-Тн„ с Т6-Т4.с Т,-Т„ с ам

контроль п=20 14,0 (13,83; 14,28) 10,20 (9,83; 10,55) 14,20 (13,9; 14.5) 2,79 (2,74; 2,88) 21,81 (21,47; 21,93) 9,43 (9,28; 9,49) 3,33 (3,21; 3,42)

1 супси п=16 6,2 (5,83; 6,65) р<0,001 3,92 (3,85; 4,19) р<Ю,001 19,63 (19,3; 20,03) р<0,001 13,32 (13,04; 13,62) р<0,001 34,36 (34,06; 34,69) р<0,001 2,33 (2,26; 2,38) <0,001 1,43 (1,38; 1,46) р<0,001

3 сутки п=16 11,7 (11,4; 12,45) р<0.001 р, <0,001 8,34 (7,94; 8,84) р<0,001 р,<0,001 16,55 (16,0; 16,85) р<0,001 р,<0,001 5,20 (5,08; 5,29) р<0,001 р, <0,001 17,40 (17,03; 17,75) р<0,001 р, <0,001 4,52 (4,31; 4,65) р<0,001 р,<0,001 3,10 (2,81; 3,19) р=0,020

р - достоверность показателей относительно контрольной группы

р, - достоверность разницы показателей относительно 1-х суток с момента

травмы

У больных с электротравмой наблюдалось снижение реактивности сосудистой стенки. Очевидно, что действие электрического тока сопровождалось изменением функционального состояния эндотелия с уменьшением его секреторной активности, истощением ресурсов ва-зокомпетентных факторов регуляции микрокровотока. В результате уменьшалась интенсивность, скорость и потенциал вазомоторных реакций. Динамика исследованных показателей свидетельствует о тенденции к восстановлению функциональной и секреторной активности сосудистой стенки.

Исследование маркеров эндотелиальной дисфункции у пострадавших с электротравмой и подопытных животных

Установлено, что действие электричества сопровождалось повреждением и слущиванием клеток эндотелия, возрастанием их количества в кровотоке. Так, у пострадавших с электротравмой число десквами-рованных эндотелиоцитов (метод Н1а<1оуес 1, 1978) в 1-е сутки с момента травмы увеличивалось в 2,5 раза (р<0,001), в сравнении с груп-

пой здоровых людей (табл. 2). На 3-и сутки количество ДЭЦ в 1,7 раза отличалось от контрольных значений (р<0,001; табл. 2). В динамике количество ДЭЦ снижалось в 1,5 раза ^<0,001), что подтверждает первичное появление эндотелиоцитов в кровотоке в ответ на электротравму.

Таблица 2

Содержание десквамированных клеток эндотелия в общем кровотоке у больных и лабораторных крыс после электротравмы Ме (25-й процеитиль; 75-й процентиль). Критерий Манна-Уитни

Показатели Контроль (п=20) Элекгрспрапма 1 сутки (п=20) Электротравма 3 сутки (п=20)

Люди ДЭЦ х 104/л 2,85 (2,34; 3,24) 7,31 (6,53; 8,75) р<0,001 4,95 (4,18; 5,66) р<0,001 р, <0,001

Экспериментальные животные ДЭЦ, х 10"/л 3,2 (2,95; 3,58) 9,7 (9,15; 10,68) р<0,001 3,9 (3,6; 4,4) р=0,007 р,<0,001

р - достоверность разницы показателей относительно контроля

р, - достоверность разницы показателей относительно 1-х суток с момента

травмы

Аналогичные изменения установлены при проведении экспериментальных исследований. Так после удара электротоком у крыс в 1-е сутки возрастало количество десквамированных эндотелиоцитов в 3 раза (р<0,001) в сравнении с контролем (табл. 2). В динамике у крыс число ДЭЦ в кровотоке уменьшалось в 2,5 раза (р]<0,001), но превышало контрольные значения (р=0,007). Таким образом, выполненные нами экспериментальные работы подтверждают клинические данные.

При использовании метода проточной цитометрии для исследования циркулирующих эндотелиальных клеток установлено, что у пораженных электрическим током число ЦЭК в 1-е сутки с момента увеличивалось на 30% (р=0,033), в сравнении с группой здоровых людей. При этом количество живых ЦЭК в 2 раза ниже у пострадавших в сравнении с контролем (р<0,001), в то время как число мертвых ЦЭК в 30 раз превалирует у больных с электротравмой (р<0.001).

Таким образом, не вызывает сомнений первичное деструктивное действие переменного электрического тока относительно малой мощности на эндотелиальный слой сосудистой стенки при отсутствии массивного разрушения тканей. Учитывая высокую гормональную и ре-гуляторную активность эндотелиоцитов, их альтерация и дисфункция занимают ключевое место в патогенезе электротравмы.

Исследование иитроксидпродуцируюшей функции эндотелия Установлено, что у людей, пораженных электрическим током, в венозной крови наблюдается снижение в 1,8 раза содержания нитритов, по сравнению с контрольной группой (р<0,001) (рис. 2).

При выполнении экспериментального исследования получено, что у крыс после нанесения электротравмы в кровотоке также регистрируется снижение в 2,2 раза содержания нитритов крови, по сравнению с интактными животными (р<0,001). Таким образом, динамика нитритов в крови пациентов с электротравмой и в крови животных с экспериментальной электротравмой однонаправленная.

Исследование цитокинов в крови пациентов с электротравмой Установлено, что у пораженных электрическим током в венозной крови возрастала концентрация 1Ь-1(3 - в 8 раз (р<0,001), Т№а - в 3,5 раза (р<0,001), 1Ь-10 - в 5 раз (р<0,001), в сравнении с контролем (табл. 3).

Повышение содержания в крови больных 1Ь-1(3 и ТЫБа можно объяснить появлением обширной зоны как поврежденного, так и активированного электричеством эндотелия, а также значительным посгуп-

лением цнтокннов и общий кровоток из пораженных тканей после купирования вазоспазма. Кроме того, наличие участка тканевой альтерации неизбежно сопровождалось генерацией воспалительной реакции и, соответственно, возрастанием содержания в циркулирующей крови ее медиаторов и регуляторов. Уровень 1Ь-10, очевидно, возрастал в ответ на повышение концентрации провоспалительных цитокннов.

Таблица 3

Содержание цитокинов в кропи пострадавших с электротравмой Ме (25-й процентиль; 75-й нроцентиль). Критерий Манна-Уитни

Цм'юкнны Кон чрояь (п = 15) Больные с: элсктрафавмом (п = 1 5)

ЧМ'а, мкг/мл 3,14 (2,58; 3,96) 11,06 (9,42; 12,03) р<0,001

п кг/мл 6,19 (5,46; 7.50) 50,16 (46,09: 55,32) р<0,001

Иг 10. п кг/мл 0,52 (0,40; 0,65) 2,59 (2,15: 3,59) р<0,001

р - достоверность показателей относительно контроля

Лимфоцитарпо-тромбоцитарная адгезия при электротравме

У всех пострадавших с поражением электрическим током отмечалось повышение адгезивной способности кровяных пластинок к лимфоцитам (рис. 3). Установлено, что у больных в первые сутки с момента травмы процент Л ТА превышал уровень здоровых людей в 2,3 раза (р<0,001), а степень адгезии в 2 раза (р<0,001). На 3-й сутки после электроудара показатель Л ТА превышал значения здоровых людей в 1,5 раза (р<0,001), ЛТИ в 1,3 раза (р<0,00'1) (рис. 3). При этом относительно 1-х суток у пострадавших с электротравмой на 3-й сутки установлено снижение Л ТА в 1,5 раза (р,<0,001), а степени адгезии в 1,6 раза ^<0,001).

Результаты изучения феномена лимфоцитарно-пластиночно! о взаимодействия у людей подтверждаются экспериментальными исследованиями. Так у лабораторных животных после удара электротоком кровяные пластинки проявляли высокую адгезивную активность в отношении лимфоцитов. У подопытных крыс после нанесения электротравмы выявлялось лимфоцитарио-тромбоци гарных агрегатов в 1,6 раза больше, чем у интактпых животных (р=0,()04). Аналогичная динамика

обнаружена для показателя степени адгезии. Так, после воздействия электричества, данный показатель увеличивался на 17%, по сравнению с интактными животными (р=0,015).

•к (

#

•*• 1

* 1

л\\\Ч! , ш !

Контроль л=20 Больные 1 сутки Больные 3 сутки п=20 ' л=20

сзЛТА, % вСтепень адгезии

Рис, 3. Лимфоцитарно-громбоцитарная адгезия у пострадавших с электротравмой

Исследование агрегациопной активности тромбоцитов

При исследовании АДФ-индуцированной агрегации тромбоцитов, по данным кривой среднего размера афсгатов, у пострадавших в 1-е сутки с момента электротравмы, по сравнению с контрольной группой, наблюдалось снижение максимального значения агрегации тромбоцитов в 1,6 раза (р<0,001) (АДФ 10 мкг/мл) и 1,5 раза (ЛДФ 2,5 мкг/мл). Установлено уменьшение наклона кривой агрегации в 1,4 раза (АДФ 10 мкг/мл) (р<0,001) и 1,5 раза (АДФ 2,5 мкг/мл) (р<0,001).

Подобные изменения выявлялись по результатам оценки кривой светопропускания. Так у пострадавших с электротравмой показатель максимального значения агрегации ниже па 15% по сравнению с группой контроля (АДФ 10 мкг/мл) (р<0,001), а скорость агрегации на 30% медленнее (АДФ 2,5 мкг/мл) (р<0,001).

У пораженных на 3-й сутки с момента получения травмы, по данным кривой среднего размера агрегатов, в сравнении с контролем, установлено снижение максимального значения индуцированной (АДФ 2,5; 10 мкг/ мл) агрегации тромбоцитов в 1,2-1,3 раза (р<0,001), наблюдается уменьшение наклона кривой агрегации в 1,1-1,2 раза (р<0,001).

При исследовании АДФ-индуцированной агрегации тромбоцитов, по

данным кривой среднего размера агрегатов, у животных с электротравмой в I сутки, по сравнению с контрольной группой наблюдается снижение максимального значения агрегации тромбоцитов в 1,7 раза (р=0,002), а также уменьшение наклона кривой агрегации в 2,5 раза (р<0,001) (габл. 4).

Таким образом, полученные результаты свидетельствуют о снижении интенсивности, потенциала и скорости процесса агрегации тромбоцитов на фоне уменьшения их функциональной активности после электротравмы. По всей видимости, эти изменения являются вторичными и связаны с повреждением эндотелия и окружающих его тканей, увеличением уровня провоспалительных цитокинов, в результате чего происходит активация системы гемостаза. Вторичной гипоагрегации кровяных пластинок может предшествовать их первичная гиперагрегация, вызванная электрическим гоком, АДФ и прочими индукторами.

Таблица 4

Изменение агрегационной функции тромбоцитов крыс в 1 -е сутки после электротравмы Ме (25-й процентиль; 75-й процентиль).

Критерий Манна-Уигни

Кривая среднего размера шрегатов

АДФ 2,5 мкг/мл

Макс. знач. Макс. накл.

Лабораторные животные без элекфотравмы (контроль) п = 20 11,85 (9,67; 12,28) 30,3 (24,8; 35,9)

Лабораторные животные с элсктротравмой п = 20 7,05(4,16; 9,43) р = 0,002 12,1 (5,9; 22,1) р< 0,001

Кривая светопропускания

АДФ 2,5 мкг/мл

Макс. знач. Макс. накл.

Лабораторные животные без элекпротравмы (контроль) п = 20 26,45 (17,43; 34,80) 35,05 (29,98; 40,36)

Лабораторные животные с электротравмой п - 20 8,35 (3,81; 12,04) р =0,003 13,75 (7,55; 19,23) р = 0,001

р - достоверность различий по отношению к контролю

При исследовании ЛДФ-индуцированной агрегации тромбоцитов крыс на 3-й сутки после электроудара отмечена динамика к нормализации исследованных показателей.

Корреляционные взаимосвязи у больных с электротравмой Между основными маркерами эндотелналькой дисфункции, уровнем некоторых цитокинов, а также показателями микроциркуляции выявлены разнонаправленные корреляционные взаимосвязи. Установлена прямая сильная связь между числом десквамированных эндотелио-цнтов в кровотоке и уровнем провоспалительных цитокинов ТМГа и !1_-1 р (г=0,82 и 0,78, р<0,01), ч то подтверждает факт превалирующего повреждения эндотелия относительно прочих клеток конечности при поражении электрическим током. Очаг деструкции, привлекший активированные макрофаги, явился стимулятором инкреции цитокинов, которые усугубляли десквамацию эндотелия, в результате чего уменьшалась продукция оксида азота, усиливались процессы агрегации, адгезии и гемостаза. Такие патогенетические взаимодействия подтверждаются установлением в нашем исследовании обратной средней силы связи числа ДЭЦ и уровня нитритов (г= -0,34, р<0,05), а также прямой сильной связи количества ДЭЦ и показателя лимфоцитарно-тром-боиитарной адгезии (гг-"0,89; р'0.001).

У больных с электротравмой выявлена средней силы обратная связь между способностью лимфоцитов к адгезии с кровяными пластинками и концентрацией нитритов крови (г= -0,46; р<0,0()5). Установлено, что между концентрацией ТОТа и 1Ь-1Р и содержанием нитритов в крови пораженных электрическим током имеется обратная, умеренной корреляции связь (г= -0,49 и -0,32 соответственно; р<0,05).

Оксид азота является основным эндотслиальным фактором вазо-релаксации. Прямая связь средней силы выявлена между максимальной амплитудой колебаний кровотока в эндотелиалыюм диапазоне и уровнем нитритов в крови больных с электротравмой (г^0,53; р<0,05).

Не вызывает сомнений, что в патогенезе электротравмы особое место занимает повреждение и дисфункция эндотелия. Альтерация стенки сосудов сопровождается нарушениями микрогемоциркуляции в зоне поражения. Кроме того, изменения секреторной активности эндотелиоцитов оказывают выраженный, зачастую неблагоприятный эффект на работу механизмов регуляции сосудистого тонуса. Морфофункциональные сдвиги в состоянии клеток эндотелия определяют специфику повреждения тканей проходящим электричеством и последующее течение репаративных

процессов. В ранний период после электротравмы регистрировались многочисленные взаимосвязи отклонений параметров микроциркуляции и состояния компонентов ретуляции сосудистого тонуса, с изменениями механизмов реализации процессов сосудисто-чромбоцитарного гемостаза, лимфоцитарно-пластиночных взаимодействий.

ВЫВОДЫ

1. В крови больных и лабораторных животных с электротравмой увеличивается число десквамированных эндотелиоцитов, снижается концентрация нитритов, возрастает уровень цитокинов ТМИа, 1Ь-1р. И-10. Количество десквамированных клеток эндотелия в кровотоке в клинике и эксперименте в динамике уменьшается.

2. В сосудистом русле конечности после прохождения электрического тока понижается показатель микроциркуляции и максимальная амплитуда колебаний кровотока в эндотелиальном диапазоне, резерв капиллярного кровотока, возрастает параметр шунтирования и коэффициент вариации. В динамике сдвиги исследованных показателен нивелируются.

3. После электротравмы з крови пациентов и экспериментальных животных регистрируется падение агрегационной способности тромбоцитов, возрастание лимфоцитарно-тромбоцитарной адгезии. На 3-и сутки после электротравмы относительно 1-х суток у пострадавших и лабораторных крыс отмечается тенденция к нормализации указанных показателей.

4. У пострадавших при электроальтерацин установлены прямые сильные корреляционные связи между количеством десквамированных эндотелиоцитов в кровотоке и уровнем ТОТа и П.-1(3, между числом десквамированных эндотелиоцитов и показателем лимфоцитарно-тромбоцитарной адгезии. Прямая корреляционная связь средней силы выявлена между максимальной амплитудой колебаний кровотока в эндотелиальном диапазоне и уровнем нитритов в крови. У лабораторных животных установлена прямая сильная связь между показателями лимфоцитарно-тромбоцитарной адгезии и содержанием в крови десквамированных эндотелиоцитов.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. У пострадавших с злектротрапмой при отсутствии клинических признаков повреждения сосудистого русла рекомендуется выполнять

ЛДФ-исслецование с обязательным использованием окклюзиониой пробы для выявления функционального изменения эндотелиоцитов и микроциркуляции.

2. Пациентам с электроповреждением следует оценивать J1TA и функцию тромбоцитов для прогнозирования нарушений сосудисто-тром-боцитарного гемостаза и микроциркуляторных расстройств.

3. Пострадавшим с электротравмой, у которых выявляются функциональные изменения эндотелия и тромбоцитов, рекомендуется динамическое наблюдение и выполнение эндотелиопротекторной и метаболической терапии.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Статьи, опубликованные в научных рецензируемых журналах,

определенных ВАК:

1. Любин A.B. Агрегация тромбоцитов и лимфоци тарно-тромбо-цитарная адгезия при электротравме в эксперименте / A.B. Любин, A.B. Солпов, К.Г. Шаповалов // Дальневосточный медицинский журнал. - 2012. - № 1. - С. 112-115.

2. Любин A.B. Диагностика состояния микроциркулиторного русла у больных с электротравмой / A.B. Любин, К.Г. Шаповалов // Вестник экспериментальной и клинической хирургии. - 2012. -Т. V, JY» 1. - С. 141-144.

3. Любин A.B. Поражение электричеством как причина стойкого изменения микроциркуляции / A.B. Любин, K.P. Шаповалов // Врач-аспирант. - 2011. - №5. - С. 585-590.

4. Любин A.B. Функциональное состояние эндотелия при электротравме [Электронный ресурс| / A.B. Любин, Н.И. Перепели-цын, К.Г. Шаповалов // Забайкальский медицинский вестник.

- 2012. - № 1. - С. 56-59. - Режим доступа: http://medacadem. chita.ru/zmv2 (01.04.2012)

Работы, опубликованные в прочих изданиях:

5. Любин A.B. Агрегация тромбоцитов у больных с электротравмой / A.B. Любин, К.Г. Шаповалов // Материалы Х111 съезда Федерации анестезиологов и реаниматологов РФ. - СПб., 2012. - С. 20-21.

6. Любин A.B. Лимфоцитарно-тромбоцитарная адгезия при электротравме верхних конечностей / A.B. Любин, К.Г. Шаповалов // Итоги пятилетки 2006 - 2011 : труды. Г1 съезда хирургов Забайкальского края.

- Чита : Экспресс изд-во, 2011. - С. 125-126.

7. Любин A.B. Лиадфоцитарцо-тромбоцитарнаи адгезия у больных с электротравмой i A.B. Любин // Современные проблемы анестезиологии и реаниматологии : материалы межрегиональном конференции. - Чита, 2012. - С. 22-24.

8. Любин A.B. Нитрокс ид продуцирующая функция эндотелия при элек-

тротравме в эксперименте / A.B. Любин. К.Г. Шаповалов /V Сибирские медико-биологические чтения : материалы II Всероссийском науч. - практ. конф. молодых ученых. - Барнаул, 2012. - С. 37-39.

9. Любин A.B. Окклюзиониая проба в оценке нарушений микроциркуляции при электротравме верхних конечностей / A.B. Любин, К.Г. Шаповалов // Актуальные проблемы анестезиологии и реаниматологии: материалы VIII Байкальского конгресса. - Иркутск, 2011. -С. 44-45.

10. Любин A.B. Показатели микроциркуляции при электротрапмс верхних конечностей / A.B. Любин, К.Г. Шаповалов // Труды I сьезда анестезиологов-реаниматологов Забайкалья. - Чита, 201 i . - С. 39.

11. Любин A.B. Показатели эндотелиальной дисфункции при электротравме / A.B. Любин, К.Г. Шаповалов /7 Стратегические вопросы мировой науки : материалы VIII международной науч. - практ. конф. Przemysl. - 2012. - С. 98-100.

12. Любин A.B. Состояние агрегационной функции тромбоцитов при электротравме верхних конечностей / A.B. Любин, К.Г. Шаповалов // Труды I съезда анестезиологов-реаниматологов Забайкалья. -Чита, 2011. - С. 40.

13. Любин A.B. Состояние микроциркуляции и компонентов регуляции сосудистого тонуса при элсктротравме верхних конечностей ' A.B. Любин, К.Г. Шаповалов II Жизнеобеспечение 1гри критических состояниях : материалы XIII Всероссийской конференции молодых учёных. Инновации в анестезиологии-реаниматологии, гюевящ. 75-летию НИИ общей реаниматологии им. В.А. Неговского РАМН : материалы I Всероссийской конф. молодых учёных. - М., 2011. - С. 114.

14. Любин A.B. Дисфункция эндотелия при электротравме / A.B. Любин, К.Г. Шаповалов // Материалы XII съезда Федерации анестезиологов и реаниматологов РФ. - М., 2010. - С. 298.

15. Шаповалов К.Г. Изменения микроциркуляции и компонентов сосудистого тонуса при электротравме верхних конечностей / КГ. Шаповалов, A.B. Любин Н Вестник российской военно-медицинской академии. - 2010. - № !(29). - С. 143.

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ДВС - диссеминированное внутрисосудистое свёртывание крови

IL - интерлейкин

Kv - коэффициент вариации

TNF-a - фактор некроза опухолей а

с - среднеквадратическое отклонение

А - ампер

АДФ - аденозиндифосфат

В - вольт

Гц - герц

ДЭЦ - десквамированные эндочелиоциты

ИФА - иммуноферментный анализ

Л ДФ - лазерная допплеровская флоуметрия

JITA - лимфоцитарно-тромбоцитарная адгезия

мЛ - миллиампер

МТ - миогенный тонус

НТ - нейрогенный тонус

ПМ - показатель микроциркуляции

пф.сд. - перфузионные единицы

ULLI - показатель шунтирования

РКК - резерв капиллярного кровотока

ЦЭК - циркулирующие эндотелиальиые клетки

Лицензия ИД №03077 от 23.10.00. Подписано в печать 15.11.2012. Бумага офсетная. Гарнитура Times NewRoman Формат 60x84 '/16. Усл. печ. л. L0 Тираж 100. Заказ № 179/2012.

Отпечатано в информационно-издательском центре ЧГМА 672090, Чита, ул. Горького. 39а.

12-23543

201 ¿oo*.«' -

2012352079