Автореферат и диссертация по медицине (14.00.16) на тему:Нарушение прооксидантной и антиоксидантной системы при ранениях груди

на правах рукописи

КЛЫЧНИКОВА Елена Валерьевна

НАРУШЕНИЕ ПРООКСИДАНТНОЙ И АИТИОКСИДАНТНОЙ СИСТЕМЫ ПРИ РАНЕНИЯХ ГРУДИ

14.00.16 - Патологическая физиология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Москва-2004

Работа выполнена в Научно-исследовательском институте скорой помощи им. Н.В.Склифосовского

Научные руководители:

доктор медицинских наук, профессор П.П. Голиков доктор медицинских наук, профессор М.М. Абакумов

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук, профессор Е.А. Демуров доктор медицинских наук, профессор В .А. Войнов

Ведущая организация:

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова (факультет фундаментальной медицины)

Защита диссертации состоится « -/ 0у> -

на заседании диссертационного совета Д 212.203.06 в Российском университете дружбы народов по адресу: 117198, г. Москва, ул. Миклухо-Маклая, д. 8

С диссертацией можно ознакомиться в Научной библиотеке Российского университета дружбы народов по адресу: 117198, г. Москва, ул. Миклухо-Маклая, д. 6

Автореферат разослан « ОЬ ап/гги-<Я- 2004 г.

ЯЛ.

2004 г. в часов

Ученый секретарь диссертационного совета

доктор медицинских наук, профессор Г.А. Дроздова

ЧПЬ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования.

В настоящее время отмечается значительный рост травматизма во всех странах. Механические повреждения стали одной из ведущих причин летальности у пострадавших, что является оснрванием. для углубленного исследования патогенеза травмы [Ерюхин И.А., Шляпников С.А., 1997].

Особое внимание в клинике уделяется тяжелым сочетанным ранениям груди, поскольку при этом непосредственно страдают такие жизненно важные органы, как сердце и легкие. В связи с этим в организме возникают значительные нарушения метаболизма. Среди факторов нарушений метаболизма при ранениях груди особо следует выделить патологические изменения, имеющие место вследствие окислительного стресса, который является одним из патогенетических звеньев многих заболеваний. Развитие окислительного стресса обусловлено нарушением сбалансированности в системе «прооксиданты - антиоксиданты», в котором важную роль играет состояние процессов перекисного окисления липидов (ПОЛ) и антиоксидантной системы (АОС). [Зенков Н.К. и др., 2001]. Причиной окислительного стресса является гиперпродукция активных форм кислорода, в том числе, оксида азота [Stolarek R. et al., 1998].

Ведущими патофизиологическими факторами активации процессов перекисного окисления липидов в организме являются стресс-реакция, гипоксическое состояние и воспалительная реакция [Владимиров Ю.А., 1998]. Для каждого из этих факторов имеют место специфические механизмы активации перекисного окисления липидов, в основном связанные с генерацией активных форм кислорода, в том числе, супероксидного анион-радикала и оксида азота [Stolarek R. et al., 1998]. Взаимодействие оксида азота с супероксидным анион-радикалом сопровождается образованием высокотоксичного пероксинитрита, во многом определяющем степень выраженности эндотоксикоза при окислительном стрессе [Johnson M.L., Billiar T.R., 1998]. В ответ на ранения груди у пострадавших возникает значительная стрессорная и воспалительная реакция [Ерюхин И.А., Шляпников С.А., 1997]. Известно, что при ранениях груди отмечаются нарушения кровообращения, дыхания и метаболизма, приводящие к гипоксии [Вагнер Е.А., 1994].

В клинической практике генерация оксида азота, состояние процессов перекисного окисления липидов, антиоксидантной системы

РОС. |М'1"Г.'!Д 'I Mi АЛ

г::г-.потека

2СЗОТХ

и динамика их показателей при ранениях груди изучены недостаточно. Следовательно, изучение генерации оксида азота, состояния процессов перекисного окисления липидов и антиоксидантной системы у этого контингента больных с целью обоснования патогенетической терапии является весьма актуальной проблемой.

Цель исследования.

Изучить состояние системы оксида азота, перекисного окисления липидов и антиоксидантной системы у пострадавших с ранениями груди и дать патогенетическое обоснование необходимости применения антиоксидантной терапии в комплексном лечении этих пострадавших.

Задачи исследования.

1. Изучить в динамике состояние перекисного окисления липидов и антиоксидантной системы в сыворотке крови у больных с ранениями груди в зависимости от вида ранения, его характера и объема кровопотери.

2.' Изучить в динамике состояние перекисного окисления липидов и антиоксидантной системы в сыворотке крови у пострадавших с ранениями груди в зависимости от характера осложнений.

3. Изучить в динамике дисбаланс перекисного окисления липидов и антиоксидантной системы у пострадавших с ранениями груди и оценить его прогностическое значение.

4. Изучить относительную и абсолютную генерацию оксида азота лейкоцитами и тромбоцитами периферической крови у пострадавших с ранениями груди.

Научная новизна работы.

Впервые у большого контингента пострадавших с изолированными и сочетанными ранениями груди изучена динамика процессов перекисного окисления липидов, состояния антиоксидантной системы и дисбаланса перекисного окисления липидов и антиоксидантной системы. Впервые исследована относительная и абсолютная генерация оксида азота лейкоцитами и тромбоцитами периферической крови у больных с ранениями груди. Выявлено, что у пострадавших наблюдается увеличение содержания

продуктов перекисного окисления липидов в сыворотке крови и недостаточность антиоксидантной защиты. Обнаружен высокий уровень генерации оксида азота лейкоцитами и тромбоцитами периферической крови у больных с ранениями груди. Установлено, что у пострадавших с ранениями груди абсолютная генерация оксида азота тромбоцитами во много раз превышает абсолютную генерацию оксида азота лейкоцитами.

У пострадавших с ранениями груди установлена зависимость нарушений перекисного окисления липидов и антиоксидатной системы от вида, характера ранений, объема кровопотери и осложнений. Показано, что при сочетанных ранениях груди, особенно при гнойных осложнениях, выявляются более выраженные нарушения процессов перекисного окисления липидов и состояния антиоксидантной системы, чем при изолированных ранениях. Увеличение объема кровопотери приводит к большей декомпенсации перекисного окисления липидов и антиоксидантной системы. Выраженный дисбаланс процессов перекисного окисления липидов и антиоксидантной системы при ранениях груди имеет неблагоприятное прогностическое значение.

Практическая значимость работы.

Полученные данные о нарушениях процессов перекисного окисления липидов, усилении генерации оксида азота и недостаточности эндогенной антиоксидантной системы у пострадавших с ранениями груди являются патогенетическим обоснованием для включения антиоксидантных препаратов в комплексную терапию этих пострадавших.

Результаты исследований обосновывают необходимость определения продуктов перекисного окисления липидов (диеновые конъюгаты, малоновый диальдегид) и компонентов антиоксидантой системы (а-токоферол, церулоплазмин, каталаза,

глутатионпероксидаза и СОД) в качестве дополнительных патогенетических критериев в комплексной оценке тяжести состояния и прогноза у пострадавших с ранениями груди.

Результирующий показатель дисбаланса перекисного окисления липидов и антиоксидантной системы - коэффициент окислительного стресса К обладает высокой информативностью для оценки выраженности окислительного стресса. Определение коэффициента окислительного стресса К целесообразно использовать в качестве

прогностического критерия оценки эффективности антиоксидаитной терапии у пострадавших с ранениями груди.

Апробация диссертации.

Материалы диссертации доложены:

- на научно-практической конференции «Актуальные проблемы диагностики лечения повреждения легких и осложнений при закрытой травме груди» (Москва, 2003 г.);

- на научной конференции в рамках ППК №3 «Повреждение груди и живота», НИИ скорой помощи им. Н.В. Склифосовского, 2004 г.;

- на научной конференции молодых ученых «Новое в реконструктивной хирургии», посвященной Дню основания РНЦХ РАМН (Москва, 2004 г.).

Публикации

Материалы диссертации опубликованы в 7 научных работах и представлены в виде статей в журналах: « Вопросы мед. химии», « Российский медицинский журнал», «Вестник РАМН»; в сборнике материалов городской научно-практической , конференции «Актуальные проблемы диагностики и лечения повреждения легких и осложнений при закрытой травме груди»; в сборнике материалов научной конфереиции молодых ученых «Новое в реконструктивной хирургии», • - .'.>•

Объем и структура диссертации.

Диссертационная работа изложена на 136 страницах машинописного текста, содержит 10 рисунков, 19 таблиц и состоит из введения, 'обзора литературы, описания материалов и методов исследования, результатов .собственных исследований, обсуждения результатов, заключения, выводов, рекомендаций в практику, указателя использованной литературы. Список литературы включает 209 источников, из которых 95 опубликованы в отечественных и 114 в зарубежных изданиях.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Материалы и методы исследования.

Обследовано 227 пострадавших с изолированными и сочетанными ранениями груди и живота (211мужчин и 16 женщин), средний возраст 36±2,2 лет, находившихся на лечении в НИИ скорой помощи им. Н.В.Склифосовского с января 1995 г. по декабрь 2002 г.

Пострадавшие были разделены на группы в зависимости от вида (изолированные и сочетанные), характера (колото-резаные и огнестрельные) ранений груди, объема кровопотери (до 1 л, от 1 до 2 л и свыше 2 л) и осложнений (без осложнений, негнойные и гнойные осложнения). В течение первого часа после госпитализации больным проводили оперативное лечение. После операции все пострадавшие получали соответствующее комплексное лечение, включающее трансфузионную терапию, направленную на коррекцию гиповолемии, анемии, нарушений белкового и водно-электролитного обмена. По показаниям проводили гипербарическую оксигенацию, терапию иммуномодуляторами и антибиотиками. Всего наблюдали 8 летальных исходов (3,5%), главным образом, в результате гнойных осложнений.

В сыворотке крови пострадавших исследованы содержание продуктов перекисного окисления липидов: диеновые конъюгаты [Recknagel R.O., Glende Е.А., 1984, Каган В.Е. и др., 1986], малоновый диальдегид [Гаврилов В.Б. и др., 1987]. Показатели антиоксидантной системы: а-токоферол [Duggan D.E.,1959], церулоплазмин [Ravin H.A., 1961], степень окисленности липидов [Биленко М.В., 1989] и коэффициент окислительного стресса К, отражающий дисбаланс в системе ПОЛ/АОС [Давыдов Б.В. и др., 1991, Golikov P.P. et al., 1996]. В периферической крови изучена генерация оксида азота лейкоцитами и тромбоцитами [Голиков П.П. и др., 2002], активность внутриклеточных антиоксидантных ферментов: СОД [Сторожук П.Г., Сторожук А.П., 1998], каталаза [Королюк М.А. и др., 1988], глутатионпероксидаза [Маркин A.A. и др., 1992] в эритроцитах. Кровь для исследований брали через 1, 3, 7 и 14 суток после травмы.

Статистическую обработку результатов проводили методами вариационной статистики медико-биологического профиля с помощью t-критерия Стьюдента. Различие считалось достоверным, если р<0,05. Вычисления проводились на компьютере Pentium-II-233 с помощью лицензионной копии Ехсе1-7.0 [Боровиков В.П., Боровиков И.П., 1998].

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Состояние процессов перекисного окисления липидов и антиоксидантной системы в зависимости от вида и характера ранений.

До настоящего времени характер нарушений процессов перекисного окисления липидов, антиоксидантной системы и системы оксида азота при ранениях груди недостаточно изучен. В связи с этим были исследованы нарушения процессов перекисного окисления липидов, антиоксидантной системы и состояние системы оксида азота у больных с ранениями груди. Результаты- исследований уровня продуктов ПОЛ и показателей АОС у пострадавших с ранениями груди в зависимости от их вида (табл.1) показали, что у больных с изолированной травмой груди уровень диеновых конъюгатов в сыворотке крови повышался, начиная с 3 суток после травмы. Уровень малонового диальдегида - с 7 суток после травмы, тогда как у больных с сочетанными ранениями груди оба эти показателя были повышены уже в 1 сутки после травмы.

Таблица 1

Изменение показателей перекисного окисления липидов сыворотки крови у пострадавших с изолированными и сочетанными ранениями груди (М±т)

Группы Показател Норма Сутки после травмы

пострадавших и (о=23) 1 3 7 14

Изолирован- ДК(Д0233 0,62± 0,63± 1,10± 1,12± 1,08±

ные ранения мл-мг) 0,03 0,03 0,13* 0,17* 0,21*

(п=27) МДА 1,24± 1,46± 1,21± 1,90± 1,88±

(нмоль/мл) 0,07 0,22 0,14 0,25* 0,25*

Сочетанные ДК(ДЕ>2зз 0,85± 0,95± 1,36± 1,37±

ранения (п=34) мл-мг) 0,08*** 0,16* 0,24* 0,22*

МДА 2,10± 1,48± 2,19± 2,13±

(нмоль/мл) 0,2* 0,17 0,35* 0,39*

Примечание: * - достоверность различий (р < 0,05) по сравнению с нормой;

** - достоверность различий (р < 0,05) между группами.

Таким образом, полученные данные свидетельствуют о более существенных нарушениях процессов ПОЛ у пострадавших с сочетанными ранениями, чем у больных с изолированными ранениями груди.

При исследовании антиоксидантной системы выявлено (табл. 2), что у больных с изолированными ранениями груди концентрация а-токоферола достоверно повышалась на 3 и последующие сроки наблюдения. Уровень церулоплазмина при изолированных ранениях груди в 1 сутки после травмы имел тенденцию снижению и достоверно увеличивался на 7 и 14 сутки по сравнению с нормой. При сочетанных ранениях груди уровень а - токоферола достоверно превышал значения нормы, начиная с 3 суток исследования, тогда как концентрация церулоплазмина была достоверно снижена в 1 сутки после ранения и достоверно повышалась лишь на 14 сутки наблюдения.

Таблица 2

Изменение показателей антиоксидантной системы в сыворотке крови пострадавших с изолированными и сочетанными ранениями груди (М±ш)

Группы Показатели Норма Сутки после травмы

пострадавших (п=23) 1 3 7 14

Изолирован-ные ТФ 3,24± 2,73± 4,23± 3,8б± 3,44±

ранения (п=27) (мкг/мл-мг) 0,15 , 0,49 0,41* 0,57 0,59

ЦП 31,8± 28,5± 34,6± 38,1± 38,6±

(мг/100 мл) 2,1 2,9 2,8 2,3* 1,7*

Сочетанные ТФ 3,02± 4,26± 3,14± 3,58±

ранения(п=34) (мкг/мл-мг) 0,32 0,34* 0,36 0,44

ЦП 24,2± 29,7± 39,3± 43,1±

(мг/100 мл) 2,4* 2,8 3,4 5,0*

Примечание: * - достоверность различий (р < 0,05) по сравнению с нормой.

Таким образом, у пострадавших с сочетанными ранениями проявлялась тенденция к более существенным нарушениям процессов перекисного окисления липидов и состояния антиоксидантной системы, чем у пострадавших с изолированными ранениями.

Повышение уровня а-токоферола после ранений, вероятно, связано с мобйлизацией компонентов айтиоксидантной системы в кровяное русло, которая во многом определяется выраженностью стресс-реакции и находится с ней в прямой корреляционной связи [Голиков П.П. и др., 1987]. Более позднее повышение содержания церулоплазмина в сыворотке крови у больных с изолированными груди может быть обусловлено, выраженными нарушениями процессов ПОЛ.

Таблица 3

Изменение содержания продуктов перекисного окисления липидов в сыворотке крови пострадавших с изолированными и сочетанными ранениями груди в зависимости от характера (М±т)

Группы пострадавших Показатели Норма (п=23) Сутки после травмы

1 3 7 14

1 (п=31) ДК(ДОиз/ мл'мг) 0,62± 0,03 0,70±0,06 1,29± 0,28* 1,05+ 0,12* 0,98± 0,11*

2(п=74) ДК(Д023У мл' мг) 0,95± 0,06*'** 1,28± 0,13* 1,26+ 0,11* 1,04± 0,09*

1 (п=31) МДА (нмоль/мл) 1Д4± 0,07 1,90± 0,19» 2,08± 0,29* 2,61± 0,30* 2,53+ 0,11*

2(п=74) МДА (нмоль/мл) 240± 0,25*'** 2,16± 0,20* 2,66± 0,25* 3,31+ 0,45*

Примечания: 1 - огнестрельные ранения;

2 - колото-резаные ранения;

* - достоверность различий (р<0,05) по сравнению с нормой;

** - достоверность различий (р<0,05) между группами.

При исследовании состояния процессов перекисного окисления липидов и антиоксидантной систему у больных с изолированными и сочетанными ранениями груди, в зависимости от их характера (колото-резаные и огнестрельные ранения), выявлено (табл. 3), что в первые сутки после травмы у больных с колото-резаными ранениями в сыворотке крови происходило более выраженное повышение продуктов перекисного окисления липидов (диеновых конъюгатов и

малонового днальдегнда) по сравнению с больными с огнестрельными ранениями. Максимального значения уровень малонового диальдегида достигал у больных с колото-резаными ранениями на 14 сутки, а уровень диеновых конъюгатов - на 3 и 7 сутки, что, возможно, свидетельствует о длительном последействии повреждающих факторов травмы.

Уровень а-токоферола у пострадавших с огнестрельными и колото-резаными ранениями был значительно выше по сравнению с нормой, однако достоверных различий содержания а -токоферола между этими группами не выявлено Содержание церулоплазмийа в сыворотке крови существенно повышалось в обеих группах пострадавших в более поздние сроки (табл. 4)

Таким образом, у пострадавших с колото-резаными ранениями установлено более выраженное нарушение процессов перекисного окисления липидов, чем у больных с огнестрельными ранениями.

Таблица 4

Изменение содержания показателей антиоксидантной системы в сыворотке крови пострадавших с изолированными и сочетанными ранениями груди в зависимости от их характера (М±ш)

Группы пострадавших Показатели Норма (п=23) Сутки после травмы

1 3 7 14

1 (п=74) ТФ (мкг/мл-мг) 3,24+ 0,15 3,81± 0,54 6,00± 0,76* 4,41± 0,79 5,67+ 1,14*

2(п=31) ТФ (мкг/мл-мг) 4,62± 0,38* 5,44± 0,48* 5,00± 0,41* 4,39+ 0,72*

1 (п=74) ЦП (мг/100 мл) 31,8± 2,1 24,9± 2,3* 35,б± 3,5 42,3± 3,9* 43,5± 3,1*

2(п=31) ЦП (мг/100 мл) 28,0+ 1,4 35,3+ 2,1 36,5+ 2,1 42,1+ 3,6*

Примечание. 1 - огнестрельные ранения;

2 - колото-резаные ранения;

* - достоверность различий (р<0,05) по сравнению с нормой,

Состояние процессов перекисного окисления липидов и антиоксидантной системы в зависимости от кровопотери и осложнений

Известно, что в патофизиологической основе активации процессов перекисного окисления липидов в организме лежат стресс-реакция, гипоксия и воспалительная реакция [Петрович Ю.А., Гуткин Д.В., 1986].' У пострадавших при травматической болезни выявлено значительное повышение гормонов стресс-индукторов [Дерябин И.И., Насонкин О.С., 1987].' В частности, у больных с сочетанными огнестрельными ранениями обнаружено продолжительное повышение уровня кортизола в сыворотке крови [Абакумов М.М. и др., 1998]. Следовательно, у пострадавших с сочетанными ранениями груди усиление процессов перекисного окисления липидов может быть обусловлено стрессорным компонентом. Вместе с тем, при ранениях груди наблюдается значительная кровопотеря. Наличие кровопотери способствует возникновению в организме гипоксического состояния [Кочетыгов Н.И., 1984]. Исследование состояния процессов перекисного окисления липидов и антиоксидантной системы показало (табл. 5), что объем кровопотери существенно влиял на уровень перекисного окисления липидов и показатели антиоксидантной системы в сыворотке крови больных с изолированными и сочетанными ранениями груди. При кровопотере до 1 л содержание диеновых конъюгатов в сыворотке крови достоверно повышалось, начиная с 3-х суток после травмы, достигало максимума на 7 сутки и к 14 суткам нормализовалось, а при кровопотере от 1 до 2 л концентрация диеновых конъюгатов также повышалась на 3 сутки, но оставалась достоверно выше нормы до 14 суток. У пострадавших с кровопотерей свыше 2 л уровень диеновых конъюгатов в сыворотке крови повышался уже на 1 сутки и достигал максимума на 14 сутки наблюдения. Содержание малонового диальдегида в сыворотке крови во всех группах пострадавших было повышено с 1 суток после травмы и нормализовалось на 14 сутки лишь в группе пострадавших с кровопотерей до 1 л. Максимальное значение уровня малонового диальдегида в группе с кровопотерей от 1 до 2 л наблюдалось на 7 сутки, а в группе с кровопотерей свыше 2 л - на 14 сутки. При кровопотере от 1 до 2 л на 14 сутки после травмы концентрация малонового диальдегида в сыворотке крови больных была достоверно выше, чем при кровопотере до 1 л.

Таблица 5

Изменение содержания диеновых конъюгатов (ДОэдз/мл^мг) и малонового диальдегида (нмоль/мл) в сыворотке крови пострадавших с ранениями груди в зависимости от объема кровопотери (М±т)

Группы пострадавших Норма (п =23) Сутки после травмы

1 3 7 14

Диеновые конъюгаты

1 Кровопотеря до 1 л (п =10) 0,62±0,03 0,78+ 0,16 0,80± 0,05* 0,95± 0,15* 0,71± 0,04

2 Кровопотеря от 1 до 2 л (п = 21) 0,69± 0,05 0,97± 0,13* 0,97± 0,11* 1,31± 0,25***

3 Кровопотеря свыше 2 л (п = 7) 0,84± 0,09* 1,03± 0,17* 1,24± 0,27* 1,41± 0,29***

Малоновый диальдегид

1 Кровопотеря до 1 л (п = 10) 1,24±0,07 1,65± 0,18* 1,89± 0,20* 1,68± 0,20* 1,39± 0,13

2 Кровопотеря от 1 до 2 л (п = 21) 1,91± 0,24* 1,51+ 0,10* 2,15± 0,22* 2,45± 0,33***

3.Кровопотеря свыше 2 л (п = 7) 2,00± 0,12* 1,94± 0,25* 2,33± 0,34* 1,84± 0,23*

Примечание: * - достоверность различий по сравнению с нормой (р < 0,05);

** - достоверность различий по сравнению с 1 группой (р<0,05).

Содержание а- токоферола в сыворотке крови пациентов с кровопотерей до 1 л на 1 сутки снижалось, на 3 сутки повышалось, достигая максимума. У больных с кровопотерей от 1 до 2 л уровень а-токоферола в сыворотке крови достоверно снижался в 1 и 7 сутки, в остальные сроки не отличался от значений нормы. При кровопотере свыше 2 л содержание а- токоферола в сыворотке крови снижалось на 7 и 14 сутки по сравнению с нормой. У пострадавших с кровопотерей свыше 2 л концентрация а- токоферола в сыворотке крови на 1 сутки

была повышена по сравнению со значениями у больных при кровопотере до 1 л, а на 3 сутки - достоверно снижена по сравнению с этой группой. Уровень церулоплазмина (табл. 6) у пострадавших с кровопотерей до 1 л был снижен только на 1 сутки, а с кровопотерей свыше 2 л он бьш снюкен и на 1, и на'З сутки. В последующем происходила нормализация уровня церулоплазмина в сыворотке крови во всех группах пострадавших.

Следовательно, при кровопотере свыше 2 л происходило более выраженное снижение уровня церулоплазмина в острую фазу раневого процесса. По-видимому, при большем объеме кровопотере происходит угнетение биосинтеза церулоплазмина в печени.

Таким образом, при увеличении объема кровопотери нарастает и выраженность нарушений процессов перекисного окисления липидов, и недостаточность антиоксидантной системы, которые компенсируются быстрее и в более полном объеме при меньшей кровопотере, что согласуется с экспериментальными и клиническими данными о том, что кровопотеря является одним из важных механизмов активации процессов перекисного окисления липидов в организме [Матвеев С.Б. и др., 1999, Абакумов М.М., 2002].

Таблица 6

Изменение содержания церулоплазмина (мг/100 мл) в сыворотке крови больных с ранениями груди в зависимости от объема кровопотери (М±т)

Группа Норма Сутки после травмы

пострадавших (п = 23) 1 3 7 14

1 .Кровопотеря до . 1,0 л (п «'10) 31,8±2,1 21,2± 2,4* 27,3± 3,3 34,2± 3,5 25,5± 3,4

2.Кровопотеря от 1,0 до2 л (п = 10) 21,2± 26,3± 37,5± 36,0±

1,6* 1,5* 2,0 3,2

3.Кровопотеря свыше 2,0 л (п = 7) 15,7± 23,1± 39,4± 32,7±

2,0* 2,1* 3,7 4,8

Примечание: * - достоверность различий (р < 0,05) по отношению к норме.

В последнее время активно исследуется роль оксида азота в патогенезе различных заболеваний. Как свободный радикал с одним неспаренным электроном оксид азота способен реагировать с большинством биологических молекул, но его окислительный потенциал относительно ниже, чем у других свободных радикалов. Однако, в условиях гипоксии и при воспалительных реакциях, сопровождающихся значительным увеличением продукции оксида азота, его цитотоксичность определяется способностью превращаться в новые вторичные оксиданты. Так, при взаимодействии оксида азота с супероксидным анион-радикалом образуется высокотоксичный пероксинитрит, во многом определяющий степень выраженности эндотоксикоза при окислительном стрессе [Johnson M.L., Billiar T.R., 1998].

В наших исследованиях было установлено (рис.1), что у пострадавших с ранениями груди после травмы происходит усиление генерации оксида азота лейкоцитами и тромбоцитами крови, что, в известной мере, согласуется с результатами экспериментальных исследований других авторов [Smail N. et al., 1998]. Также у больных с ранениями груди выявлен высокий уровень абсолютной генерации оксида азота тромбоцитами и лейкоцитами (рис. 2). Повышение оксида азота, по-видимому, играет важную роль в патогенезе окислительного стресса, образовании пероксинитрита и усилении эндотоксикоза. Учитывая, что уровень абсолютной генерации оксида азота тромбоцитами значительно выше, чем лейкоцитами у больных с ранениями груди, естественно полагать, что генерация оксида азота тромбоцитами вносит существенный вклад в образование пероксинитрита и сопряженных патофизиологических повреждениях тканей, что также, вероятно, способствует активации процессов ПОЛ.

Таким образом, полученные данные при травме свидетельствуют о наличии мощной генерации оксида азота, обладающего многофакторным повреждающим действием, что также ведет к усилению процессов перекисного окисления липидов у больных с ранениями груди.

□ Норма ОРанение

Лейкоциты Тромбоциты

Рис. 1. Относительная генерация оксида азота

лейкоцитами и тромбоцитами периферической крови в норме и у больных с ранениями груди.

□ Норма Ш Ранение

_с

Лейкоциты Тромбоциты

Рис.2. Абсолютная генерация оксида азота

лейкоцитами и тромбоцитами у больных с ранениями груди.

Проведенные исследования зависимости уровня продуктов перекисного окисления липидов и показателей антиоксидантной системы от наличия и характера осложнений: негнойных (тромбоз бедренной артерии, тонкокишечная непроходимость, серозный перикардит, острая почечно-печеночная недостаточность) и гнойных (фибринозно-гнойный перитонит, абсцессы малого таза и поддиафрагмапьного пространства, нагноение ран, абсцедирующая пневмония, фибринозно-гнойный перикардит) у больных с ранениями груди показали, что характер осложнений существенно влияет на степень нарушений процессов перекисного окисления липидов и параметры антиоксидантной системы сыворотки крови (табл. 7).

Таблица 7

Изменение показателей перекисного окисления липидов в сыворотке крови пострадавших с изолированными и сочетанными ранениями груди в зависимости от осложнений (М±ш)

Группы пострадавши) Норма (п=23) Сутки после травмы

1 з 7 14

Диеновые конъюгаты (ДОгзэ/млимг). ,

1 (п-12) 0,62+0,03 0,85Ю,06*' 1,19±0,12* 1,07±0,10*>< ' 1,02+0,09*

2 (п=11) 0,92+0,13*' l,29i±0,58* 1,02Ю,14*

3{п=11) 2,31 ±0,83* 2,64±0,94* 1,64±р,44! „1,03Ю,14*

Малоновый диальдегид (нмоль/мл)

1 (п=12) 1,24+0,07 2,30±0,20* 2,0110,15* 2,5610,22* 2,7010,40*

2(п-11) 1,77±0,24* 2,04±0,40* 1,9210,27* 1,8710,42*

3 Сп-11) 6Д8±0,77*'** 2,39±0,33* 4,6710,73*'** 3,5811,12*

Примечания: группы пострадавших: 1 - без осложнений, 2-е негнойными осложнениями и 3 - с гнойными осложнениями, соответственно; *- достоверность различий (р < 0,05) по сравнению с нормой; ** - достоверность различий (р < 0,05) по сравнению с 1 группой.

Так, уровень диеновых конъюгатов достоверно повышался во всех группах больных независимо от наличия осложнений на

протяжении всех сроков исследования. Однако в группе пациентов с гнойными осложнениями на 1 и 3 сутки происходило более выраженное увеличение содержания диеновых коньюгатов в сыворотке крови, чем в группах больных без осложнений и с негнойными осложнениями. У пострадавших без осложнений динамика изменений концентрации диеновых коньюгатов в сыворотке крови существенно не отличалась от ее динамики у больных с негнойными осложнениями. Концентрация малонового диальдегида в сыворотке крови во все сроки исследования была повышена как в группе больных без осложнений, так и с негнойными осложнениями относительно нормы. Однако в группе пациентов с гнойными осложнениями уровень малонового диальдегида был значительно выше по сравнению с группами пострадавших с негнойными осложнениями, и без осложнений. При гнойных осложнениях степень окисленности липидов сыворотки крови в 1 сутки после ранения существенно повышалась по сравнению с группой с негнойными осложнениями.

Следовательно, наиболее значительные нарушения процессов перекисного окисления липидов, сыворотки крови, наблюдались в группе пациентов с гнойными осложнениями. Всё это свидетельствует о том, что у больных с гнойными осложнениями происходит более существенная активация процессов перекисного окисления липидов, чем у пострадавших без осложнений и с негнойными осложнениями.

Согласно данным литературы, при гнойно-септических процессах свободнорадикальное окисление липидов является одним из ведущих патогенетических механизмов воспалительной реакции на мембранном уровне [Лынев С.Н. и др., 1990; Любицкий О.Б. и др., 1998].

В регуляции процессов ПОЛ главную роль играет АОС система. Характерной особенностью эндогенной АОС является ее многокомпонентность, определяющая воздействие на все стадии процессов ПОЛ [Владимиров Ю.А., 1998]. При исследование внутриклеточных антиоксидантных ферментов СОД, каталазы и глутатионпероксидазы обнаружено, что у больных с изолированными и сочетанными ранениями груди усиление процессов перекисного окисления липидов сопровождается снижением активности внутриклеточных антиоксидантных ферментов. У больных с ранениями груди с гнойными осложнениями снижение активности СОД, каталазы и глутатионпероксидазы было более выражено, чем у пострадавших с ранениями груди с негнойными осложнениями и без осложнений. Полученные нами данные о снижении активности

внутриклеточных антиоксидантных ферментов, в известной мере, согласуются результатами полученными другими авторами [Marzi I. et al., 1993]. Таким образом, у больных с изолированными и сочетанными ранениями груди наблюдается усиление процессов псрекисного окисления липидов, сопровождающееся снижением активности внутриклеточных антиоксидантных ферментов. Наиболее выраженные нарушения процессов перекисного окисления липидов и состояния антиоксидантной системы выявлены у пострадавших с ранениями груди при наличии гнойных осложнений. Так же необходимо отметить, что почти все летальные исходы произошли именно в группе пострадавших с гнойными осложнениями.

Таблица 8

Изменение содержания показателей антиоксидантной системы в сыворотке крови больных с изолированными и сочетанными ранениями груди в зависимости от осложнений (М±ш)

Группы пострадавших Показатели Норма (п=23) Сутки после травмы

1 3 7 14

1 (п=12) ТФ (мкг/млмг) 3,24± 0,15 4,65± 0,35* 5,82± 0,3* 4,86± 0,41* 4,61± 0,78

2 (п=11) ТФ (мкг/млмг] 3,01± 0,54** 3,55± 0,63** 4,63± 1,41 4,06± 0,80

3 (п=11) ТФ (мкг/мл-мг) 5,23± 0,90* 7,23± 1,71* 6,40± 1,26* 7,78± 1,81*

1 (п=12) ЦП (мг/100 мл) 31,8± 2,1 27,0± 1,5 36,5± 2,2 40,2± 2,8* 40,0± 3,7

2 (п=11) ЦП (мг/100 мл) 28,0± 2,1 29,3± 2,4** ■ \,r'A1 38,2± 2,6

3 (п=11) ЦП (мг/100 мл) 31,8± 4,1 37,9± 5,6 39,4t. , 8,1 mi 68,0± .U.0***

Примечания: * - достоверность различий (р < 0,05) rio сравнению с нормой; ** - достоверность различий (р < 0,05) по 'сравнению с 1 группой; группы пострадавших 1 - без осложнений, 2-е негнойными осложнениями и 3 - с гнойными осложнениями.

При исследовании содержания внеклеточных компонентов антиоксидантной системы (табл. 8) у пострадавших в группе без осложнений, с негнойными осложнениями уровень а- токоферола в сыворотке крови имел тенденцию к повышению по сравнению с нормой. Однако у пострадавших с гнойными осложнениями концентрация а- токоферола была достоверно выше нормы на всем протяжении исследования. При сравнении уровня а- токоферола в сыворотке крови пострадавших с гнойными осложнениями и негнойными осложнениями отмечалось достоверное повышение уровня а- токоферола у пострадавших с гнойными осложнениями.

Уровень церулоплазмина у больных без осложнений и с негнойными осложнениями существенно не изменялся относительно нормы. У больных с гнойными осложнениями концентрация церулоплазмина в 1, 3 и 7 сутки после травмы нарастала и на 14 сутки была выше значений нормы более чем в 2 раза. Следовательно, у больных с гнойными осложнениями происходило увеличение уровня внеклеточных антиоксидантов а- токоферола и церулоплазмина в большей степени, чем у больных без осложнений или с негнойными осложнениями. Увеличение содержания уровня а - токоферола и ЦП свидетельствует о компенсаторной активации внеклеточной антиоксидантной системы у пострадавших с гнойными осложнениями в ответ на усиление процессов ПОЛ.

О патогенетическом значении перекисного окисления липидов в исходе травматической болезни при изолированных и сочетанных ранениях груди свидетельствуют полученные данные о состоянии перекисного окисления липидов и антиоксидантной системы у выживших и умерших больных. Выявлено, что в группе умерших больных происходило более существенное повышение уровня продуктов перекисного окисления липидов и степени окисленности липидов сыворотки крови, чем в группе выживших больных. Исследование динамики компонентов антиокислительной системы выявило существенные различия меяеду группами выживших и умерших больных.

Так, уровень а- токоферола в группе умерших пострадавших с изолированными и сочетанными ранениями груди на 1 сутки после травмы был значительно выше, чем у выживших, а в более поздние сроки (на 7 и 14 сутки после травмы) снижался и был достоверно ниже нормы и значений у выживших больных. Концентрация церулоплазмина в сыворотке крови умерших больных с изолированными и сочетанными ранениями груди была существенно ниже концентрации церулоплазмина у выживших больных и нормы.

Таким образом, позднее снижение уровня а-токоферола и церулоплазмина в сыворотке крови может служить прогностическим признаком смертности у больных с ранениями груди.

Динамика дисбаланса коэффициента окислительного стресса у пострадавших с ранениями груди

Выявленное нами патогенетическое значение нарушений перекисного окисления липидов и антиоксидантной системы у больных с изолированными и сочетанными ранениями груди явилось основанием для применения оценки состояния процессов перекисного окисления липидов и антиоксидантной системы для прогнозирования течения и исхода заболевания. Для такой оценки был предложен результирующий показатель дисбаланса перекисного окисления липидов "й антиоксидантной системы (коэффициент окислительного стресса К) [Давыдов Б.В. и др., 1991; Golikov P.P. et al., 1996].

Проведенное нами исследование коэффициента окислительного стресса К у пострадавших с изолированными и сочетанными ранениями груди показало, что в группе больных с изолированными ранениями коэффициент окислительного стресса К повышался по сравнению с нормой на 7 и 14 сутки после травмы, а в группе больных с сочетанными ранениями он увеличивался уже на 1 сутки по сравнению с нормой.. Следовательно, у пострадавших с изолированными и сочетанными ранениями груди наблюдается дисбаланс в системе ПОЛ/А ОС в сыворотке крови в сторону усиления процессов перекисного окисления липидов, наиболее выраженный на 1 и 7 сутки после травмы при сочетанных ранениях груди.

Исследование дисбаланса в системе ПОЛ/АОС (коэффициент окислительного стресса К) в сыворотке крови пострадавших с ранениями груди в зависимости от их характера (колото-резаные и огнестрельные) продемонстрировало (рис. 3), что у пострадавших с огнестрельными ранениями коэффициент окислительного стресса К увеличен по сравнению с нормой лишь на 1 сутки после травмы. У больных с колото-резаными ранениями во все сроки исследования выявлен существенный дисбаланс в системе ПОЛ/АОС по сравнению с нормой, а на 14 сутки после травмы - и по сравнению с группой пострадавших с огнестрельными ранениями. Это свидетельствует о том, что колото-резаные изолированные и сочетанные ранения груди вызывают более существенный дисбаланс в системе ПОЛ/АОС в сторону усиления процессов перекисного окисления липидов, чем огнестрельные ранения груди.

□ Контроль 9 Огнестрельные В Колото-резаные

1.

7.

14.

Сутки

Рис.3. Изменение коэффициента окислительного стресса К при огнестрельных и колото-резанных ранениях груди.

т

□ Кровопотеря до 1,0 л ЕВ Кровопотеря от 1,0 до 2,0 л 0 Кровопотеря свыше 2,0 л

1. 3. Сутки 7. 14.

Рис.4. Изменение коэффициента окислительного стресса К у пострадавших с

изолированными и сочетанными ранениями груди в зависимости от объема кровопотери.

Изучение динамики результирующего показателя -коэффициента окислительного стресса К - в сыворотке крови пострадавших с ранениями груди в зависимости от объема кровопотери показало (рис. 4), что в группе пострадавших при кровопотере до 1 л изменение коэффициента окислительного стресса К по сравнению с нормой происходило лишь на 3 сутки после травмы в сторону активации антиоксидантной системы. В группе пострадавших с кровопотерей от 1 до 2 л коэффициент окислительного стресса К повышался во все сроки исследования по сравнению с нормой, особенно резко - на 7 и 14 сутки после травмы, свидетельствуя об усилении процессов перекисного окисления липидов. В этой группе пострадавших коэффициент К был значительно выше по сравнению с группой больных с объемом кровопотери до 1 л на 3 и 7 сутки после травмы. В группе больных с кровопотерей свыше 2 л наблюдалось увеличение коэффициента окислительного стресса К во все сроки исследования по сравнению с нормой. В группе больных с кровопотерей свыше 2 л коэффициент окислительного стресса К был достоверно выше, чем в группе .больных с кровопотерей до 1 л уже в 1 и 3 сутки после травмы.

Таким образом, кровопотеря в объеме до 1 л не вызывает у пострадавших с изолированными и сочетанными ранениями груди нарушений баланса в системе ПОЛ/АОС, а кровопотеря в объеме от 1 до 2 л и свыше 2 л резко усиливает процессы перекисного окисления липидов, что выражается в повышении результирующего показателя -коэффициента окислительного стресса К.

Исследование- коэффициента окислительного стресса К у больных с изолированными и сочетанными ранениями груди, в зависимости от развившихся осложнений, показало, что у пострадавших с гнойными осложнениями наблюдалось наибольшее увеличение коэффициента окислительного стресса К, по сравнению с больными без осложнений и с негнойными осложнениями.

В наших ис<п№довадиях<>ыла обнаружена прямая взаимосвязь коэффициента окислительного стресса К с тяжестью состояния больных по шкале APACHE И [Абакумов М.М. и др., 2002], что позволило использовать коэффициент окислительного стресса К в качестве прогностического показателя для оценки тяжести течения посттравматического периода у больных с изолированными и сочетанными ранениями груди. Так, у больных, у которых коэффициент окислительного стресса К при поступлении в стационар был не больше 1, послеоперационных осложнений не наблюдалось, у пациентов, у которых К - от 1 до 4, послеоперационные осложнения

отмечались у 25% пострадавших, а у больных, у которых К >4, послеоперационные осложнения встречались в 57% случаев (табл. 9). Клинические наблюдения также показали, что у пациентов, с коэффициентом окислительного стресса К > 4, гнойные осложнения встречались в 32 % случаев, а у больных, коэффициент окислительного стресса которых изменялся от 1 до 4, гнойных осложнений не наблюдалось.

Таблица 9

Прогностическое значение дисбаланса ПОЛ - АОС (коэффициент окислительного стресса К) у пострадавших в первые сутки после ранения груди

Область значений коэффициента К Среднее значение коэффициента К Наличие осложнений, %

0,25-0,90 (п = 17) 0,56 ±0,05* 0

1,20-4,0 (п = 48) 2,49 ±0,19*** 25

Свыше 4,1 (п = 21) 8,87 ± 1,27*'** 57

Норма 1,12 ±0,10 -

Примечания: * - достоверность различий (р < 0,05) по сравнению с нормой

** - достоверность различий (р<0,05) с 1 группой.

Согласно полученным данным, определение коэффициента окислительного стресса К (дисбаланса перекисного окисления липидов и антиоксидантной системы) при поступлении в стационар явилось важным прогностическим критерием.

Таким образом, у пострадавших с изолированными и сочетанными ранениями груди выявлено значительное усиление процессов перекисного окисления липидов и недостаточность эндогенной антиоксидантной защиты, что способствует развитию окислительного стресса. Выявленное нами усиление генерации оксида азота лейкоцитами и тромбоцитами периферической крови у больных с ранениями груди также, несомненно, играет важную роль в патогенезе окислительного стресса. Так в условиях гипоксии и при воспалительных реакциях оксид азота при взаимодействии с супероксидным анион-радикалом способен превращаться в высокотоксичный пероксинитрит, во многом определяющий степень

выраженности эндотоксикоза при окислительном стрессе [Johnson M.L., Billiar T.R., 1998]. Эти результаты являются основанием для рекомендаций проведения антиоксидантной коррекции у пострадавших с изолированными и сочетанными ранениями груди. Многочисленные антиоксиданты, используемые в клинике, в известной мере способствуют снижению уровня перекисного окисления липидов при окислительном стрессе. Однако успешное решение проблемы окислительного стресса возможно на основе последующих углубленных исследований молекулярных механизмов генерации реактивных форм кислорода.

ВЫВОДЫ

1. У больных с изолированными и сочетанными ранениями груди выявлено усиление процессов перекисного окисления липидов в сыворотке крови, проявляющееся в большей мере при сочетанных ранениях.

2. У пострадавших с ранениями груди в ранние сроки установлена недостаточность эндогенной антиоксидантной системы, сменяющаяся в последующие сроки на фоне усиления процессов перекисного окисления липидов увеличением содержания а -токоферола и церулоплазмина в сыворотке крови.

3. Степень нарушений процессов перекисного окисления липидов у пострадавших зависит от объема кровопотери: при объеме кровопотери свыше 1 л наблюдаются наиболее выраженные нарушение в системе «прооксиданты - антиоксиданты» в сторону прооксидантного звена, а при кровопотери свыше 2 л происходит снижение уровня компонентов антиоксидантной системы (а-токоферола и церулоплазмина) в сыворотке крови.

4. Наиболее существенное повышение уровня продуктов перекисного окисления липидов и снижение активности внутриклеточных антиоксидантных ферментов (СОД, каталазы, глутатионпероксидазы) происходит при тяжелых гнойных осложнениях ранений груди.

5. Увеличение дисбаланса в системе «прооксиданты антиоксиданты» (коэффициента окислительного стресса К) является неблагоприятным прогностическим критерием.

6. При ранениях груди выявлен высокий уровень генерации оксида азота лейкоцитами и тромбоцитами периферической крови, при этом уровень абсолютной генерации оксида азота тромбоцитами значительно выше, чем лейкоцитами периферической крови.

7. Усиление генерации оксида азота, нарушения процессов перекисного окисления липидов и состояния антиоксидантной системы у пострадавших с ранениями груди свидетельствуют об их патогенетической значимости в механизмах нарушений гомеостаза и являются основанием для проведения антиоксидантной терапии.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Для коррекции нарушений в системе «прооксиданты -антиоксиданты» у пострадавших с ранениями груди в комплексную терапию необходимо включать антиоксидантные препараты (а - токоферол, аскорбиновую кислоту, мексидол, мексикор и др.).

2. Определение продуктов перекисного окисления липидов (диеновые конъюгаты, мапоновый диальдегид), компонентов антиоксидантной системы (СОД, каталаза, глутатионпероксидаза, а - токоферол, церулоплазмин) и уровня генерации оксида азота может быть использовано в качестве дополнительных патогенетических критериев в комплексной оценке тяжести состояния пострадавших с ранениями груди.

3. Наибольшую информативную ценность для оценки нарушений перекисного окисления липидов и антиоксидантной системы у пострадавших с ранениями груди имеет результирующий показатель - коэффициент окислительного стресса К. Его определение необходимо использовать в качестве критерия прогноза течения посттравматического периода и эффективности антиоксидантной терапии у пострадавших с ранениями груди.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Абакумов М.М., Голиков П.П., Николаева Н.Ю., Клычникова Е.В., Стоцкая Т.В., Матвеев С.Б., Давыдов Б.В. Генерация оксида азота тромбоцитами периферической крови человека в норме и при ранениях груди и живота // Вопр. мед. химии. - 2002. - №3.- С. 286292.

2. Абакумов М.М., Голиков П.П., Погодина А.Н., Давыдов Б.В., Мукатаев Т.Е., Матвеев С.Б., Николаева Н.Ю., Клычникова Е.В.,Ткешелашвили Т.Т. Окислительный стресс при сочетанных ранениях груди и живота (липопероксидация при ранениях) // Российский медицинский журнал. - 2002. - № 6. - С. 25-27.

3. Абакумов М.М., Голиков П.П., Давыдов Б.В., Погодина А.Н., Владимирова Е.С., Матвеев С.Б., Клычникова Е.В. Влияние кровопотери на состояние процессов перекисного окисления липидов и антиоксидантной системы у пострадавших с изолированной травмой груди и живота // Веста. РАМН. - 2002. -№8.-С. 18-25.

4. Голиков П.П., Николаева Н.Ю., Клычникова Е.В., Стоцкая Т.В., Давыдов Б.В., Матвеев С.Б., Абакумов М.М. Генерация оксида азота лейкоцитами и тромбоцитами периферической крови человека при ранениях груди и живота //Веста. РАМН. - 2003. - № 4.-С. 23-28.

5. Клычникова 'Давыдов Б.В., Николаева Е.Б. Прогностическое значение коэффициента окислительного стресса «К» в развитии осложнений у больных с ранениями груди // Материалы научно-практической конференции «Актуальные проблемы диагностики и лечения повреждения легких и его осложнений при закрытой травме груди». - Москва. - 2003. - С. 55-59.

6. Николаева Е.Б., Жесткое К.Г., Береснева Э.А., Соколова Е.П., Клычникова Е.В. Диагностика и хирургическая тактика при открытой травме легкого // Материалы научно-практической конференции «Актуальные проблемы диагностики и лечения повреждения легких и его осложнений при закрытой травме груди». - Москва. - 2003. - С. 11-14.

7. Клычникова Е.В. Прогностическое значение коэффициента окислительного стресса «К» в развитии осложнений у больных с ранениями груди // Материалы научной конференции молодых ученых «Новое в реконструктивной хирургии». - Москва. - 2004. -С. 58-59.

Клычникова Елена Валерьевна (Россия) Нарушение прооксидантной и антиоксидантной системы при ранениях груди

В диссертации изучена динамика процессов перекисного окисления липидов (ПОЛ), состояния антиоксидантной системы (АОС) и дисбаланса ПОЛ - АОС у пострадавших с ранениями груди. Впервые исследована относительная и абсолютная генерация оксида азота лейкоцитами и тромбоцитами периферической крови у больных с ранениями груди. Выявлено, что у пострадавших наблюдается увеличение содержание продуктов ПОЛ и недостаточность антиоксидантной защиты. Обнаружен высокий уровень генерации оксида азота лейкоцитами и тромбоцитами периферической крови. Установлено, что у пострадавших с ранениями груди абсолютная генерация оксида- азота тромбоцитами во много раз превышает абсолютную генерацию оксида азота лейкоцитами. У пострадавших с ранениями груди установлена зависимость нарушений перекисного окисления липидов и антиоксидантной системы от объема кровопотери и осложнений. Выраженный дисбаланс процессов перекисного окисления липидов и антиоксидантной системы при ранениях груди имеет неблагоприятное прогностическое значение. Полученные результаты являются основанием для проведения антиоксидантной терапии у больных с ранениями груди.

Klychnikova Elena Valerjevna (Russia) Infringement of prooxidant and antioxidant system with thoracic

wounds

The dissertation covers the study of lipid peroxidation (LPO) parameters, antioxidant system (AOS) and LPO/AOS disbalance degree and their changes over time in the blood serum of patients with thoracic wounds. The relative production and the absolute production of nitric oxide by human blood leukocytes and platelets were studied for patients with thoracic wounds. All the victims were found to have enhanced LPO processes and altered AOS. The absolute production of NO by blood platelets was many times higher than the absolute production of NO by leukocytes. The severity of disorders in the LPO/AOS system depends on the volume of blood loss and the occurrence of complications.

A complex treatment of patients with thoracic wounds is not adequate for normalization of LPO processes, or AOS, which makes it necessary to add antioxidative therapy. ' ' "

РНБ Русский фонд

2006-4 4272

15 ДПР 2004

Актуальность проблемы.

В настоящее время отмечается значительный рост травматизма во всех странах. Тяжелые повреждения стали одной из ведущих причин летальности у пострадавших, что является основанием для углубленного исследования патогенеза травмы. Показано, что вызываемые травмой нарушения витальных функций и параметров гомеостаза имеют специфический патогенез и определенные клинические формы [35; 43].

Особое внимание в клинике уделяется тяжелым изолированным и сочетанным ранениям груди, поскольку при этом непосредственно страдают такие жизненно важные органы, как сердце и легкие. В связи с этим в организме возникают значительные нарушения метаболизма. Среди факторов нарушений метаболизма при ранениях груди особо следует выделить патологические изменения, имеющие место на уровне клеточных и субклеточных биологических мембран, вследствие окислительного стресса, повреждение которых является одним из патогенетических звеньев многих заболеваний. Развитие окислительного стресса обусловлено нарушением сбалансированности в системе «прооксиданты — антиоксиданты», в которой важнейшую роль играет состояние процессов перекисного окисления липидов (ПОЛ) и антиоксидантной системы (АОС) [45]. Причиной окислительного стресса является гиперпродукция активных форм кислорода, в том числе, оксида азота [191].

Как свободный радикал с одним неспаренным электроном оксид азота способен реагировать с большинством биологических молекул, но его окислительный потенциал относительно ниже, чем у других свободных радикалов. Однако, в условиях гипоксии и при воспалительных реакциях, сопровождающихся значительным увеличением продукции оксида азота, его цитотоксичность определяется способностью превращаться в новые вторичные оксиданты. Так, при взаимодействии оксида азота с супероксидным анионрадикалом образуется высокотоксичный пероксинитрит, во многом определяющий степень выраженности эндотоксикоза при окислительном стрессе [45].

В настоящее время установлено, что окислительный стресс, определяющий свободнорадикальную перекисную деструкцию липидов, является характерной особенностью нарушений метаболизма в органах и тканях организма при критических состояниях [44; 64]. Усиление ПОЛ и нарушение состояния АОС выявлено при травматическом шоке [84], острых хирургических заболеваниях [64], инфаркте миокарда [73], тяжелой сочетанной травме [21; 33] и других критических состояниях.

Основными патофизиологическими факторами активации процессов ПОЛ в организме являются стресс-реакция, гипоксическое состояние и воспалительная реакция [45; 76]. В ответ на ранения груди у пострадавших возникает выраженная стрессорная и воспалительная реакция [43], отмечаются нарушения кровообращения, дыхания и метаболизма, приводящие к гипоксии [15].

Следовательно, можно предположить, что у пострадавших с ранениями груди, сопровождающимися воспалением, выраженной стрессорной реакцией и гипоксией, процессы ПОЛ, состояние АОС будут существенно нарушены.

В клинической практике состояние системы оксида азота, процессов перекисного окисления липидов, антиоксидантной системы и динамика их показателей при ранениях груди изучены недостаточно. Следовательно, исследование роли оксида азота, перекисного окисления липидов и антиоксидантной системы в патогенезе травмы у больных с ранениями груди с целью обоснования применения патогенетической терапии является весьма актуальной проблемой.

Цель исследования.

Изучить состояние системы оксида азота, перекисного окисления липидов и антиоксидантной системы у пострадавших с ранениями груди и дать патогенетическое обоснование необходимости применения антиоксидантной терапии в комплексном лечении этих пострадавших.

Задачи исследования.

1. Изучить в динамике состояние перекисного окисления липидов и антиоксидантной системы в сыворотке крови у больных с ранениями груди, в зависимости от вида ранения, его характера и объема кровопотери.

2. Изучить в динамике состояние перекисного окисления липидов и антиоксидантной системы в сыворотке крови у пострадавших с ранениями груди, в зависимости от характера осложнений.

3. Изучить в динамике дисбаланс перекисного окисления липидов и антиоксидантной системы у пострадавших с ранениями груди и оценить его прогностическое значение.

4. Изучить относительную и абсолютную генерацию оксида азота лейкоцитами и тромбоцитами периферической крови у пострадавших с ранениями груди.

Научная новизна работы.

Впервые у большого контингента пострадавших с изолированными и сочетанными ранениями груди изучена динамика процессов перекисного окисления липидов, состояния антиоксидантной системы и дисбаланса перекисного окисления липидов и антиоксидантной системы. Впервые исследована относительная и абсолютная генерация оксида азота лейкоцитами и тромбоцитами периферической крови у больных с ранениями груди. Выявлено, что у пострадавших наблюдается увеличение содержания продуктов перекисного окисления липидов в сыворотке крови и недостаточность антиоксидантной защиты. Обнаружен высокий уровень генерации оксида азота лейкоцитами и тромбоцитами периферической крови у больных с ранениями груди. Установлено, что у пострадавших с ранениями груди абсолютная генерация оксида азота тромбоцитами во много раз превышает абсолютную генерацию оксида азота лейкоцитами.

У пострадавших с ранениями груди установлена зависимость нарушений перекисного окисления липидов и антиоксидатной системы от вида, характера ранений, объема кровопотери и осложнений. Показано, что при сочетанных ранениях груди в большей мере, чем при изолированных, выявляется нарушение процессов перекисного окисления липидов и состояния антиоксидантной системы, особенно при наличии гнойных осложнений. Увеличение объема кровопотери приводит к большей декомпенсации перекисного окисления липидов и антиоксидантной системы. Выраженный дисбаланс процессов перекисного окисления липидов и антиоксидантной системы при ранениях груди имеет неблагоприятное прогностическое значение.

В работе патогенетически обоснована необходимость применения антиоксидантной терапии у пострадавших с ранениями груди.

Практическая значимость работы.

Полученные данные о нарушениях процессов перекисного окисления липидов, усилении генерации оксида азота и недостаточности эндогенной антиоксидантной системы у пострадавших с ранениями груди являются патогенетическим обоснованием для включения антиоксидантных препаратов в комплексную терапию этих пострадавших.

Результаты исследований обосновывают необходимость определения продуктов перекисного окисления липидов (диеновые конъюгаты, малоновый диальдегид), уровня оксида азота и компонентов антиоксидантой системы (а-токоферол, церулоплазмин, каталаза, глутатионпероксидаза и СОД) в качестве дополнительных патогенетических критериев в комплексной оценке тяжести состояния и прогноза у пострадавших с ранениями груди.

Результирующий показатель дисбаланса перекисного окисления липидов и антиоксидантной системы (коэффициент окислительного стресса К) обладает высокой информативной ценностью. Определение коэффициента окислительного стресса (К) целесообразно применять для оценки нарушений перекисного окисления липидов и антиоксидантной системы, использовать в качестве прогностического показателя и критерия эффективности антиоксидантной терапии у пострадавших с ранениями груди.

Апробация диссертации.

Материалы диссертации доложены:

- на научно-практической конференции «Актуальные проблемы диагностики лечения повреждения легких и осложнений при закрытой травме груди» (Москва, 2003 г.);

- на научной конференции в рамках ППК №3 «Повреждение груди и живота», НИИ скорой помощи им. Н.В. Склифосовского, 2004 г.;

- на научной конференции молодых ученых «Новое в реконструктивной хирургии», посвященной Дню основания РНЦХ РАМН (Москва, 2004 г.).

Публикации.

Материалы диссертации опубликованы в 7 научных работах и представлены в виде статей в журналах: « Вопросы мед. химии», « Российский медицинский журнал», «Вестник РАМН»; в сборнике материалов городской научно-практической конференции «Актуальные проблемы диагностики и лечения повреждения легких и осложнений при закрытой травме груди»; в сборнике материалов научной конференции молодых ученых «Новое в реконструктивной хирургии». и

выводы

1. У больных с изолированными и сочетанными ранениями груди выявлено усиление процессов перекисного окисления липидов в сыворотке крови, проявляющееся в большей мере при сочетанных ранениях.

2. У пострадавших с ранениями груди в ранние сроки установлена недостаточность эндогенной антиоксидантной системы, сменяющаяся в последующие сроки на фоне усиления процессов перекисного окисления липидов увеличением содержания а - токоферола и церулоплазмина в сыворотке крови.

3. Степень нарушений процессов перекисного окисления липидов у пострадавших зависит от объема кровопотери: при объеме кровопотери свыше 1 л наблюдаются наиболее выраженные нарушение в системе «прооксиданты — антиоксиданты» в сторону прооксидантного звена, а при кровопотере свыше 2 л происходит снижение уровня компонентов антиоксидантной системы (а-токоферола и церулоплазмина) в сыворотке крови.

4. Наиболее существенное повышение уровня продуктов перекисного окисления липидов и снижение активности внутриклеточных антиоксидантных ферментов (СОД, каталазы, глутатионпероксидазы) происходит при тяжелых гнойных осложнениях ранений груди.

5. Увеличение дисбаланса в системе «прооксиданты — антиоксиданты» (коэффициента окислительного стресса К) является неблагоприятным прогностическим критерием.

6. При ранениях груди выявлен высокий уровень генерации оксида азота лейкоцитами и тромбоцитами периферической крови, при этом уровень абсолютной генерации оксида азота тромбоцитами значительно выше, чем лейкоцитами периферической крови.

7. Усиление генерации оксида азота, нарушения процессов перекисного окисления липидов и состояния антиоксидантной системы у пострадавших с ранениями груди свидетельствуют об их патогенетической значимости в механизмах нарушений гомеостаза и являются основанием для проведения антиоксидантной терапии.

РЕКОМЕНДАЦИИ В ПРАКТИКУ

1. Для коррекции нарушений в системе "прооксиданты — антиоксиданты" у пострадавших с ранениями груди в комплексную терапию необходимо включать антиоксидантные препараты (а-токоферол, аскорбиновую кислоту и др.).

2. Определение продуктов перекисного окисления липидов (диеновые конъюгаты, малоновый диальдегид), компонентов антиоксидантной системы (СОД, каталаза, глутатионпероксидаза, а-токоферол, церулоплазмин) и уровня генерации оксида азота может быть использовано в качестве дополнительных патогенетических критериев в комплексной оценке тяжести состояния у пострадавших с ранениями груди.

3. Наибольшую информативную ценность для оценки нарушений перекисного окисления липидов и антиоксидантной системы у пострадавших с ранениями груди имеет результирующий показатель — коэффициент окислительного стресса К. Его определение необходимо использовать в качестве критерия прогноза и эффективности антиоксидантной терапии у пострадавших с ранениями груди.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Прогресс в лечении пострадавших с тяжелыми сочетанными травмами невозможен без четкого представления о механизмах патобиохимических процессов [43]. Основная особенность сочетанной травмы состоит в том, что ее совокупная тяжесть определяется не только суммарной тяжестью всех повреждений, но, главным образом, синдромом их взаимного отягощения. Основу этого синдрома составляют множественность источников кровотечения. и ноцицептивной патологической импульсации, множественность очагов первичного и вторичного некроза тканей, являющихся источником эндогенной интоксикации [42]. При открытых торакальных травмах кровопотеря, шок, метаболическая несостоятельность организма служат тем неблагоприятным фоном, на котором развиваются различные осложнения, и являются наиболее частой причиной летальности [90].

Исследования, проведенные в последнее время, показали, что свободные радикалы являются ключевыми элементами регуляции многих физиологических процессов [45]. В условиях патологии высокая генерация активных форм кислорода приводит к развитию окислительного стресса, обусловленного нарушением сбалансированности в системе «прооксиданты — антиоксиданты», при этом важнейшую роль играет состояние ПОЛ и АОС. Активные формы кислорода, прежде всего супероксидный анион-радикал, являются одним из факторов образования продуктов ПОЛ, которые оказывают патологическое действие на клетку и считаются маркерами окислительного стресса. В настоящее время активно исследуется роль оксид азота при патологических состояниях. Оксид азота, как и другие свободные радикалы, индуцирует процессы ПОЛ в организме [45]. Кооперативное действие супероксидного анион-радикала и оксида азота усиливает процессы ПОЛ за счет образования пероксинитрита, который также индуцирует процессы ПОЛ и обладает высокой степенью цитотоксичности за счет образования новых вторичных оксидантов, таких как гидроксирадикала и иона нитрозония [112].

При экстремальных состояниях наблюдается гиперпродукция оксида азота [115; 143; 173] и усиление процессов перекисного окисления липидов [44; 64], что обусловливает синергизм в действии процессов ПОЛ и системы оксида азота в нарушениях метаболизма при неотложных состояниях.

В наших исследованиях выявлено повышение уровня продуктов ПОЛ и генерации оксида азота, что также указывает на их взаимосвязь в нарушениях процессов метаболизма у больных с ранениями груди.

Перекисное окисление липидов является одним из важнейших метаболических путей, принимающих участие во многих биохимических процессах, протекающих в клетке в норме и патологии. При этом в условиях патологии, интенсивно протекающие процессы перекисного окисления липидов вызывают нарушение липидного и белкового состава клеточных мембран, проницаемости клеточных мембран [19]. Нарушение структурной и функциональной целостности мембран клетки в результате значительного усиления процессов перекисного окисления липидов приводит к разобщению окислительного фосфорилирования в митохондриях и ингибированию тканевого дыхания, вызывая дефицит энергии в клетке [45]. Кроме того, одновременно происходит дезорганизация мембран лизосом, сопровождающаяся выходом лизосомальных ферментов в цитоплазму, которые вызывают усиление литических внутриклеточных процессов [7]. В физиологических условиях усиление процессов перекисного окисления липидов адекватно сбалансировано антиоксидантной системой. Однако в условиях патологии,, особенно при экстремальных состояниях, защитного потенциала антиоксидантной системы оказывается недостаточно, что проявляется в увеличении содержания в организме продуктов перекисного окисления липидов, обусловливающих функциональные и морфологические нарушения в органах и тканях [9; 37]. Уровень нарушения процессов перекисного окисления липидов и антиоксидантной системы определяется характером патологических нарушений [43].

До настоящего времени характер нарушений процессов перекисного окисления липидов, антиоксидантной системы и системы оксида азота при ранениях груди не был изучен. В связи с этим в данной работе мы исследовали нарушения перекисного окисления липидов, антиоксидантной системы и состояние системы оксида азота у больных с ранениями груди. При сравнении в динамике уровней продуктов перекисного окисления липидов и показателей антиоксидантной системы у пострадавших с изолированными и сочетанными ранениями груди (при различных видах ранений) выявлено существенное повышение уровней продуктов перекисного окисления липидов и показателей антиоксидантной системы в сыворотке крови, независимо от вида травмы. При этом у больных с изолированными ранениями груди уровень диеновых конъюгатов в сыворотке крови повышался, начиная с 3 суток после травмы, уровень малонового диальдегида — с 7 суток после травмы, а у больных с сочетанными ранениями груди оба эти показателя были повышены уже в 1 сутки после травмы, причем наибольшее повышение содержания диеновых конъюгатов и малонового диальдегида наблюдалось на 7 и 14 сутки после сочетанных ранений груди. Максимальное увеличение концентрации а-токоферола выявлено на 3 сутки после изолированных и сочетанных ранений груди. При изолированных ранениях груди уровень церулоплазмина достоверно превышал норму на 7 и 14 сутки. Сниженный на 1 сутки после сочетанных ранений груди уровень церулоплазмина повышался, достигая нормы на 3 и 7 сутки после травмы, и значительно превышал норму на 14 сутки обследования, хотя, значительной разницы содержания продуктов перекисного окисления липидов и показателей антиоксидантной системы в сыворотке крови между группами с изолированными и сочетанными ранениями груди не выявлено. Однако, у пострадавших с сочетанными ранениями проявлялась тенденция к более существенным нарушениям процессов перекисного окисления липидов и состояния антиоксидантной системы, чем у пострадавших с изолированными ранениями. Уровень а-токоферола после ранений не снижался, а напротив — возрастал. Вероятно, это связано со стрессорной реакцией у пострадавших на ранней стадии после ранения. Известно, что мобилизация компонентов антиоксидантной системы в кровяное русло во многом определяется выраженностью стресс-реакции и находится с ней в прямой корреляционной связи [31]. Более позднее повышение содержания церулоплазмина в сыворотке крови у больных с изолированными и сочетанными ранениями груди может быть обусловлено лаг-периодом, необходимым для его биосинтеза в печени.

При исследовании состояния процессов перекисного окисления липидов и антиоксидантной системы у больных с изолированными и сочетанными ранениями груди в зависимости от их характера выявлено, что в первые сутки после травмы у больных с колото-резаными ранениями в сыворотке крови происходило более выраженное повышение продуктов перекисного окисления липидов (диеновых конъюгатов и малонового диальдегида) по сравнению с больными с огнестрельными ранениями. Максимального значения уровень малонового диальдегида достигал у больных с колото-резаными ранениями на 14 сутки, а уровень диеновых конъюгатов — на 3 и 7 сутки, что свидетельствует о длительном последействии повреждающих факторов травмы.

Уровень а-токоферола у пострадавших с огнестрельными и колото-резаными ранениями был значительно выше по сравнению с нормой, однако достоверных различий содержания а-токоферола между этими группами не выявлено. Содержание церулоплазмина в сыворотке крови существенно повышалось в обеих группах пострадавших в более поздние сроки, хотя, существенных различий его уровней между этими группами не выявлено.

Таким образом, у пострадавших с колото-резаными ранениями установлено более выраженное нарушение процессов перекисного окисления липидов, чем у больных с огнестрельными ранениями.

Известно, что в патофизиологической основе активации процессов перекисного окисления липидов в организме лежат стресс-реакция, гипоксия и воспалительная реакция [76]. У пострадавших при травматической болезни выявлено значительное повышение гормонов стресс-индукторов [35]. В частности, у больных с сочетанными огнестрельными ранениями обнаружено продолжительное повышение уровня кортизола в сыворотке крови [9]. Следовательно, у пострадавших с сочетанными ранениями груди усиление процессов перекисного окисления липидов может быть обусловлено стрессорным компонентом. Вместе с тем, при сочетанных ранениях груди может наблюдаться значительная кровопотеря. Наличие кровопотери способствует возникновению в организме гипоксического состояния [52] — второго важного патофизиологического механизма активации перекисного окисления липидов.

Полученные данные показали, что объем кровопотери существенно влиял на уровень перекисного окисления липидов и показатели антиоксидантной системы в сыворотке крови больных с изолированными и сочетанными ранениями груди. При кровопотере до 1 л содержание диеновых конъюгатов в сыворотке крови повышалось, начиная с 3-х суток после травмы, достигало максимума на 7 сутки и к 14 суткам уже нормализовалось, а при кровопотере от 1 до 2 л концентрация диеновых конъюгатов повышалась также на 3 сутки и достигала максимума на 14 сутки. У пострадавших с кровопотерей свыше 2 л уровень диеновых конъюгатов в сыворотке крови повышался уже на 1 сутки; а на 14 сутки он достигал максимума. Следовательно, через 2 недели после травмы уровень диеновых конъюгатов в сыворотке крови пострадавших с кровопотерей свыше 1 л был значительно выше, чем при кровопотере до 1 л. Содержание малонового диальдегида в сыворотке крови во всех группах пострадавших было повышено с 1 суток после травмы и нормализовалось на 14 сутки лишь в группе пострадавших с кровопотерей до 1 л. Максимальное значение уровня малонового диальдегида в группе с кровопотерей от 1 до 2 л наблюдалось на 7 сутки, а в группе с кровопотерей свыше 2 л - на 14 сутки. При кровопотере от 1 до 2 л на 14 сутки после травмы концентрация малонового диальдегида в сыворотке крови больных была достоверно выше, чем при кровопотере до 1 л.

Содержание а-токоферола в сыворотке крови пациентов с кровопотерей до 1 л на 1 сутки снижалось, на 3 сутки повышалось, достигая максимума, а на 7 сутки нормализовалось. У больных с кровопотерей от 1 до 2 л напротив, уровень а-токоферола в сыворотке крови повышался лишь на 7 сутки, в остальные сроки не отличаясь от нормальных значений. У пострадавших с кровопотерей свыше 2 л концентрация а-токоферола в сыворотке крови была на 1 сутки повышена по сравнению со значениями у больных при кровопотере до 1 л, а на 3 сутки - достоверно снижена по сравнению с этой группой. При кровопотере свыше 2 л содержание а-токоферола в сыворотке крови снижалось на 7 и 14 сутки по сравнению с нормой.

Уровень церулоплазмина у пострадавших с кровопотерей до 1 л был снижен только на 1 сутки, а с кровопотерей от 1 до 2 л и свыше 2 л он был снижен и на 1, и на 3 сутки. В последующем происходила нормализация уровня церулоплазмина в сыворотке крови во всех группах пострадавших. Таким образом, при кровопотере от 1 до 2 л и свыше 2 л происходило более выраженное снижение уровня церулоплазмина. По-видимому, при большем объеме кровопотере происходит угнетение биосинтеза церулоплазмина в печени.

Следовательно, при увеличении объема кровопотери нарастает и выраженность нарушений процессов перекисного окисления липидов, и недостаточность антиоксидантной системы, которые компенсируются быстрее и в более полном объеме при меньшей кровопотере, что согласуется с экспериментальными данными о том, что кровопотеря является одним из важных механизмов активации процессов перекисного окисления липидов в организме [85].

При гипоксии отмечено повышение уровня оксида азота в крови [192] Чрезмерная выработка оксида азота является одним из важнейших патогенетических механизмов при травме и кровопотери [111].

В наших исследованиях было установлено, что у пострадавших с ранениями груди после травмы происходит усиление генерации оксида азота лейкоцитами и тромбоцитами крови, что, в известной мере, согласуется с результатами экспериментальных исследований других авторов [111]. Повышение оксида азота, по-видимому, играет важную роль в патогенезе окислительного стресса, образовании пероксинитрита и усилении эндотоксикоза. Таким образом, полученные данные при травме свидетельствуют о наличии мощной генерации оксида азота, обладающего многофакторным повреждающим действием, что также ведет к усилению процессов перекисного окисления липидов у больных с ранениями груди.

Проведенные исследования зависимости уровней продуктов перекисного окисления липидов и показателей антиоксидантной системы от наличия и характера осложнений: негнойных (тромбоз бедренной артерии, тонкокишечная непроходимость, серозный перикардит, острая почечно-печеночная недостаточность) и гнойных (фибринозно-гнойный перитонит, абсцессы малого таза и поддиафрагмального пространства, нагноение ран, абсцедирующая пневмония, фибринозно-гнойный перикардит) у больных с изолированными и сочетанными ранениями груди показали, что характер осложнений существенно влияет на степень нарушений процессов перекисного окисления липидов и параметры антиоксидантной системы сыворотки крови. Так, в группе пациентов с гнойными осложнениями на 1 и 3 сутки происходило более сильное увеличение содержания, диеновых конъюгатов в сыворотке крови, чем в группах больных без осложнений и с негнойными осложнениями. У пострадавших без осложнений динамика изменений концентрации диеновых конъюгатов в сыворотке крови существенно не отличалась от ее динамики у больных с негнойными осложнениями. Концентрация малонового диальдегида в сыворотке крови во все сроки исследования была повышена как в группе больных без осложнений, так и с негнойными осложнениями. В группе пациентов с гнойными осложнениями уровень малонового диальдегида был значительно выше по сравнению с группами пострадавших и с негнойными осложнениями, и без осложнений. При гнойных осложнениях степень окисленности липидов сыворотки крови в 1 сутки после ранения существенно повышалась по сравнению с группой с негнойными осложнениями.

Следовательно, наиболее значимые нарушения процессов перекисного окисления липидов, выражающиеся в повышении концентрации диеновых конъюгатов, малонового диальдегида и степени окисленности липидов в сыворотке крови, наблюдались в группе пациентов с гнойными осложнениями. Всё это свидетельствует о том, что у больных с гнойными осложнениями происходит более выраженная активация процессов перекисного окисления липидов, чем у пострадавших без осложнений и с негнойными осложнениями.

Согласно данным литературы, при гнойно-септических процессах свободнорадикальное окисление липидов является одним из ведущих патогенетических механизмов воспалительной реакции на мембранном уровне [38; 80].

В регуляции процессов ПОЛ главную роль играет АОС система. Характерной особенностью эндогенной АОС является ее многокомпонентность, определяющая воздействие на все стадии процессов ПОЛ [19].

При исследовании внутриклеточных антиоксидантных ферментов СОД, каталазы и глутатионпероксидазы обнаружено, что у больных с изолированными и сочетанными ранениями груди усиление процессов перекисного окисления липидов сопровождается снижением активности внутриклеточных антиоксидантных ферментов. У больных с ранениями груди с гнойными осложнениями снижение активности СОД, каталазы и глутатионпероксидазы было более выражено, чем у пострадавших с ранениями груди с негнойными осложнениями и без осложнений. Полученные нами данные о снижении активности внутриклеточных антиоксидантных ферментов, в известной мере, согласуются с клиническими результатами полученными другими авторами [199]. Обнаружено, что внутривенное введение рекомбинантной человеческой СОД (3000 мг/ день) больным после множественных травм снижало уровень медиаторов воспаления (С-реактивного белка, полиморфноядерной эластазы, фосфолипазы А2), по сравнению с группой плацебо, что способствовало уменьшению развития осложнений после травмы. [199].

Таким образом, у больных с изолированными и сочетанными ранениями груди наблюдается усиление процессов перекисного окисления липидов, сопровождающееся снижением активности внутриклеточных антиоксидантных ферментов. Наиболее выраженные нарушения процессов перекисного окисления липидов и состояния антиоксидантной системы выявлены у пострадавших с ранениями груди при наличии гнойных осложнений.

При исследовании содержания внеклеточных компонентов антиоксидантной системы у пострадавших в группе без осложнений на 1, 3 и 7 сутки после травмы происходило повышение концентрации а-токоферола в сыворотке крови. В группе больных с негнойными осложнениями уровень а-токоферола в сыворотке крови имел тенденцию к повышению по сравнению с нормой. У пострадавших с гнойными осложнениями концентрация а-токоферола была выше нормы на всем протяжении исследования. При сравнении уровня а-токоферола в сыворотке крови пострадавших с гнойными осложнениями и негнойными осложнениями отмечалось достоверное повышение уровня а-токоферола у пострадавших с гнойными осложнениями.

Уровень церулоплазмина у больных без осложнений и с негнойными осложнениями существенно не изменялся. У больных с гнойными осложнениями концентрация церулоплазмина в 1, 3 и 7 сутки после травмы прогрессивно нарастала и на 14 сутки был выше значений нормы более чем в 2 раза. Следовательно, у больных с гнойными осложнениями происходило увеличение уровня внеклеточных антиоксидантов а-токоферола и церулоплазмина в большей степени, чем у больных без осложнений или с негнойными осложнениями.

Увеличение содержания уровня а - токоферола и ЦП свидетельствует об активации защитной реакции внеклеточной антиоксидантной системы у пострадавших с гнойными осложнениями, однако возможностей этой системы недостаточно для ограничения процессов ПОЛ, о чем свидетельствует уровень продуктов ПОЛ, который к 14 суткам оставался повышенным.

Таким образом, у пострадавших с изолированными и сочетанными ранениями груди выраженная воспалительная реакция может способствовать усилению процессов ПОЛ.

Известно, что в развитии воспалительных процессов важную роль играет оксид азота [43; 170]. В результате наших исследований установлено, что у больных с ранениями груди выявлен высокий уровень абсолютной генерации оксида азота тромбоцитами и лейкоцитами. Учитывая, что уровень абсолютной генерации оксида азота тромбоцитами значительно выше, чем лейкоцитами у больных с ранениями груди, естественно полагать, что генерация оксида азота тромбоцитами вносит существенный вклад в образование пероксинитрита и сопряженных патофизиологических повреждениях тканей, что также, вероятно, способствует активации процессов ПОЛ.

О патогенетическом значении перекисного окисления липидов в исходе травматической болезни при изолированных и сочетанных ранениях груди свидетельствуют полученные данные о состоянии перекисного окисления липидов и антиоксидантной системы у выживших и умерших больных. Почти все летальные исходы произошли именно в группе пострадавших с гнойными осложнениями.

Выявлено, что в группе умерших больных происходило более существенное повышение уровня продуктов перекисного окисления липидов и степени окисленности липидов сыворотки крови, чем в группе выживших больных. Содержание диеновых конъюгатов, малонового диальдегида и степень окисленности липидов сыворотки крови в группе умерших больных на 14 сутки после травмы были значительно выше нормы и уровня этих показателей у выживших пострадавших с изолированными и сочетанными ранениями груди.

Исследование динамики компонентов антиокислительной системы выявило существенные различия между группами выживших и умерших больных. Так, уровень а-токоферола в группе умерших пострадавших с изолированными и сочетанными огнестрельными ранениями груди на 1 сутки после травмы был значительно выше, чем у выживших, а в более поздние сроки (на 7 и 14 сутки после травмы) снижался и был достоверно ниже нормы и значений у выживших больных. Концентрация церулоплазмина в сыворотке крови умерших больных с изолированными и сочетанными огнестрельными ранениями груди была существенно ниже концентрации церулоплазмина у выживших больных и нормы.

Таким образом, уровни а-токоферола и церулоплазмина в сыворотке крови могут служить прогностическим признаком исхода у пострадавших с изолированными и сочетанными огнестрельными ранениями груди: в группе умерших больных снижение содержания альфа-токоферола и церулоплазмина отмечается на 7 и 14 сутки после травмы по сравнению с нормой и со значениями в группе выживших пострадавших.

Следовательно, результаты проведенных исследований свидетельствуют о том, что нарушения процессов перекисного окисления липидов и состояния антиоксидантной системы являются важным звеном патогенеза у пострадавших с изолированными и сочетанными ранениями груди.

Выявленное нами патогенетическое значение нарушений перекисного окисления липидов и антиоксидантной системы у больных с изолированными и сочетанными ранениями груди явилось основанием для применения оценки состояния процессов перекисного окисления липидов и антиоксидантной системы для прогнозирования течения и исхода заболевания. Для такой оценки был предложен результирующий показатель окислительного стресса (коэффициент окислительного стресса К) [48; 95].

Проведенное нами исследование коэффициента окислительного стресса К у пострадавших с изолированными и сочетанными ранениями груди показало, что в группе больных с изолированными ранениями коэффициент окислительного стресса К повышался по сравнению с нормой на 7 и 14 сутки после травмы, а в группе больных с сочетанными ранениями он увеличивался на 1 и 7 сутки по сравнению с нормой. Хотя достоверных различий уровней коэффициента окислительного стресса К между этими группами не выявлено, отмечалась тенденция к его более существенному повышению в группе пострадавших с сочетанными ранениями груди на 1 и 7 сутки после травмы. Следовательно, у пострадавших с изолироваными и сочетанными ранениями груди наблюдается дисбаланс перекисного окисления липидов и антиоксидантной системы в сыворотке крови в сторону усиления процессов перекисного окисления липидов при его большей выраженности на 1 и 7 сутки после травмы при сочетанных ранениях груди.

Исследование дисбаланса процессов перекисного окисления липидов и, антиоксидантной системы (коэффициент окислительного стресса К) в сыворотке крови пострадавших с ранениями груди в зависимости от их характера продемонстрировало, что у пострадавших с огнестрельными ранениями этот дисбаланс по сравнению с нормой обнаружен лишь на 1 сутки после травмы. У больных с колото-резаными ранениями во все сроки исследования выявлен существенный дисбаланс процессов перекисного окисления липидов и антиоксидантной системы в сторону усиления процессов перекисного окисления липидов по сравнению с нормой, а на 14 сутки после травмы — и по сравнению с группой пострадавших с огнестрельными ранениями. Это свидетельствует о том, что колото-резаные изолированные и сочетанные ранения груди вызывают более выраженный дисбаланс перекисного окисления липидов и антиоксидантной системы в сторону усиления процессов перекисного окисления липидов, чем огнестрельные ранения груди.

Изучение динамики результирующего показателя — коэффициента окислительного стресса К - в сыворотке крови пострадавших с ранениями груди в зависимости от объема кровопотери показало, что в группе пострадавших при кровопотере до 1 л изменение коэффициента окислительного стресса К по сравнению с нормой происходило лишь на 3 сутки после травмы в сторону активации антиоксидантной системы. В группе пострадавших с кровопотерей от 1 до 2 л коэффициент окислительного стресса К повышался во все сроки исследования по сравнению с нормой, особенно резко - на 7 и 14 сутки после травмы, свидетельствуя об усилении процессов перекисного окисления липидов. В этой группе пострадавших коэффициент окислительного стресса К был значительно выше по сравнению с группой больных с объемом кровопотери до 1 л, на 3 и 7 сутки после травмы. В группе больных с кровопотерей свыше 2 л наблюдалось аналогичное увеличение коэффициента окислительного стресса. К во все сроки исследования по сравнению с нормой, особенно на 7 и 14 сутки после травмы. В группе больных с кровопотерей свыше 2 л коэффициент окислительного стресса К был достоверно выше, чем в группе больных с кровопотерей до 1 л, на 1 и 3 сутки после травмы.

Таким образом, кровопотеря в объеме до 1 л не вызывает у пострадавших с изолированными и сочетанными ранениями груди нарушений баланса перекисного окисления липидов и антиоксидантной системы в сторону усиления процессов перекисного окисления липидов, а кровопотеря в объеме свыше 1 л резко усиливает процессы перекисного окисления липидов, что выражается в повышении коэффициента окислительного стресса К.

Проведенные исследования показали, что у пострадавших с гнойными осложнениями выявлялось наибольшее возрастание коэффициента окислительного стресса К, по сравнению с больными без осложнений и с негнойными осложнениями.

О прогностической значимости оценки дисбаланса в системе перекисного окисления липидов и антиоксидантной системы свидетельствуют наши исследования течения посттравматического периода в группах больных, разделенных на группы в зависимости от коэффициента окислительного стресса К в первые сутки после травмы. Показано, что наименее благоприятное течение посттравматического периода отмечалось у больных с наиболее высоким коэффициентом окислительного стресса К в первые сутки после травмы.

Таким образом, у пострадавших с изолированными и сочетанными ранениями груди выявлено значительное усиление процессов перекисного окисления липидов, гиперпродукция оксида азота и недостаточность эндогенной антиоксидантной защиты. Эти результаты являются основанием для рекомендации проведения антиоксидантной коррекции у пострадавших с изолированными и сочетанными ранениями груди. В связи с этим возникает необходимость дальнейшего совершенствования фармакологической коррекции свободнорадикальных процессов. Многочисленные антиоксиданты, используемые в клинике, в известной мере способствуют снижению уровня перекисного окисления липидов при окислительном стрессе. Однако успешное решение проблемы окислительного стресса возможно на основе последующих углубленных исследований молекулярных механизмов генерации реактивных форм кислорода.