Автореферат и диссертация по медицине (14.03.03) на тему:Недостаточность кровообращения при тяжелой термической травме и ее патогенетическая коррекция

^<^

На правах рукописи

ГОЛЬДЗОН Марина Александровна

НЕДОСТАТОЧНОСТЬ КРОВООБРАЩЕНИЯ ПРИ ТЯЖЕЛОЙ ТЕРМИЧЕСКОЙ ТРАВМЕ И ЕЕ ПАТОГЕНЕТИЧЕСКАЯ КОРРЕКЦИЯ (:экспериментальное исследование)

14.03.03 - патологическая физиология

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

1 9 МАЙ 2011

Омск - 2011

4847266

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Омская государственная медицинская академия» Министерства здравоохранения и социального развития РФ

Научный руководитель:

заслуженный деятель науки РФ, доктор медицинских наук, профессор Долгих Владимир Терентьевич

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук, профессор Кривохижина Людмила Владимировна (Челябинская государственная медицинская академия)

доктор медицинских наук

Толкач Алла Борисовна

(ГУЗОО Областная клиническая больница)

Ведущая организация: Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Сибирский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения и социального развития РФ, г. Томск.

Защита состоится Ь июня 2011 года в 14 часов на заседании диссертационного совета Д 208.065.04 при ГОУ ВПО «Омская государственная медицинская академия» Министерства здравоохранения и социального развития РФ по адресу: 644043, г. Омск, ул. Ленина, 12, тел. 8(3812) 23-32-89.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Омской государственной медицинской.

Автореферат разослан «■У'» _ _2011

года

Ученый секретарь диссертационного совета,

доктор медицинских наук, профессор Е.А. Потрохова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность исследования. При большой распространенности термической травмы (И.Р. Вазина, 2008; А. Parihar, 2008) летальность среди обожженных больных остается значительной, достигая 82,2% при глубоких ожогах свыше 20% поверхности тела (С.Н. Хануфин, 2010). Одной из главных причин высокой летальности является отсутствие единой концепции лечения. Все это требует более детального изучения механизмов развития и течения ожогового шока, а также совершенствования протоколов ведения пациентов с тяжелой термической травмой.

Быстрое развитие полиорганной недостаточности при ожоговой болезни обусловливают мощная болевая импульсация, гиповолемия и сгущение крови, гипоксия, эндогенная интоксикация, активация процессов свободнорадикального окисления и стресс (А.К. Мартусевич, 2009; А. Parihar, 2008). Важнейшим патогенетическим фактором формирования полиорганной недостаточности при ожоговом шоке считается гиповолемия, обусловливающая гипоперфузию и ишемическое повреждение органов и тканей (С.Н. Хунафин, 2002; Н.М. Шулаев, 2008), поэтому эффективность поддержания гемодинамики обожженного в ранние сроки тяжелой термической травмы существенно влияет на течение ожоговой болезни.

При ожоговом шоке, в отличие от шоков другой этиологии, в течение первых 8 часов принята «бесколлоидная схема» инфузионной терапии (Н.И. Кочетыгов, 1998; A.A. Алексеев, 2005). Однако ряд авторов указывает на целесообразность использования в инфузионной терапии коллоидных растворов (Н.И. Кочетыгов, 1998-2009). На сегодняшний день в отечественной и зарубежной литературе имеется незначительное количество публикаций о программах инфузионной терапии, используемых при лечении больных с тяжелой термической травмой в течение первых суток.

Цель исследования - на основе изучения механизмов послеожоговой недостаточности кровообращения патогенетически обосновать

з

целесообразность использования средств инфузионной терапии для коррекции гемодинамических нарушений и повреждений сердца.

Задачи исследования

1. Разработать в эксперименте модель тяжелой термической травмы, позволяющую получать ожоги П-ША степени тяжести площадью 20% поверхности кожного покрова.

2. В условиях целостного организма изучить показатели системной гемодинамики и биоэлектрическую активность сердца в раннем периоде тяжелой термической травмы.

3. На модели изолированного изоволюмически сокращающегося сердца крысы изучить функционально-метаболические нарушения миокарда и его чувствительность к гипоксии при термических ожогах Н-ША степени.

4. Оценить эффективность использования кристаллоидных и коллоидных растворов в раннем послеожоговом периоде для уменьшения гемодинамических нарушений и термических повреждений сердца.

Научная новизна. В эксперименте на белых крысах разработан метод моделирования тяжелой термической травмы, позволяющий наносить ожоги контролируемой площади и глубины. Установлено, что тяжелая термическая травма вызывает функционально-метаболические нарушения, проявляющиеся в уменьшений ударного и минутного объема крови, тахикардии, снижении артериального давления, ацидозе, гипергликемии и гиперлактатемии.

Выявлено, что ожоговая травма вызывает кардиодепрессию, проявляющуюся снижением силовых и скоростных показателей сократимости миокарда, снижает эффективность использования глюкозы в качестве энергетического субстрата, сопровождается деструкцией клеточных мембран кардиомиоцитов и повышает чувствительность сердца к гипоксии.

Впервые в эксперименте установлено, что проведение сочетанной волемической поддержки с использованием сбалансированного кристаллоидного (стерофундин) и коллоидных (гелофузин, венофундин) инфузионных сред в раннем периоде тяжелой термической травмы

благоприятно влияет на выживаемость животных, улучшает параметры центральной гемодинамики, уменьшает функционально-метаболические нарушения сердца.

Практическая значимость. Результаты исследования углубляют представления о механизмах формирования недостаточности кровообращения и функционально-метаболических нарушениях сердца, возникающих при тяжелой термической травме. Результаты исследования могут послужить теоретическим базисом для усовершенствования протоколов инфузионной терапии с использованием современных коллоидных и кристаллоидных препаратов с целью уменьшения гемодинамических и кардиальных нарушений в раннем периоде тяжелой термической травмы.

Внедрение результатов исследования. Результаты исследования используются в учебном процессе на кафедрах патофизиологии с курсом клинической патофизиологии, анестезиологии, реаниматологии и скорой медицинской помощи, а также в научно-исследовательской работе Омской государственной медицинской академии.

Апробация работы. Результаты исследований доложены и обсуждены на итоговых научных студенческих конференциях Омской государственной медицинской академии (Омск, 2006, 2007 и 2008); XII научно-практической конференции «Актуальные проблемы патофизиологии» (Санкт-Петербург, 2006); X научно-практической конференции «Санкт-Петербургские научные чтения» (Санкт-Петербург, 2008); Всероссийской научно-практической конференции анестезиологов-реаниматологов (Омск, 2009); заседании научного медицинского общества патофизиологов и анестезиологов-реаниматологов (Омск, 2010), 13-й Всероссийской конференции «Жизнеобеспечение при критических состояниях» (Москва, 2011).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 работ, из них 3 статьи в журналах, рекомендованных ВАК РФ.

Положения, выносимые на защиту:

1. Разработанный метод моделирования тяжелой термической травмы позволяет воспроизводить в эксперименте стандартные ожоги контролируемой площади и глубины.

2. Тяжелая термическая травма вызывает недостаточность кровообращения со значительным снижением ударного и минутного объемов сердца, артериального давления, а также выраженные функционально-метаболические нарушения миокарда, проявляющиеся кардиодепрессией, снижает резистентность сердца к гипоксии.

3. Использование средств инфузионной терапии (кристаллоидов и коллоидов) в раннем периоде тяжелой ожоговой травмы уменьшают гемодинамические и метаболические нарушения, повышают сократимость миокарда, уменьшают тяжесть деструкции клеточных мембран миокарда и улучшают энергетическое обеспечение сократительной функции сердца.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 116 страницах машинописного текста и состоит из «Введения», «Обзора литературы», описания материала и методов исследования, трех глав, содержащих результаты собственных исследований и обсуждения полученных результатов, выводов и списка литературы. Работа иллюстрирована 12 рисунками и 13 таблицами. Список использованной литературы включает 147 источников, из них 69 - зарубежных.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Эксперименты проведены на 140 белых беспородных крысах-самцах массой 186±7,2 грамм. Животных содержали при температуре воздуха 24-26°С в виварии в соответствии с приказом МЗ РФ № 267 от 19.06.2003 и требованиями Европейской конвенции (Страсбург, 1986) по содержанию, кормлению и уходу за подопытными животными, выводу их из эксперимента и последующей утилизации. По формуле J.F. Lopez et al. (2002) рассчитывали минимально достаточное количество животных в каждой группе.

Все манипуляции выполняли под нембуталовым наркозом (50 мг/кг массы тела внутрибрюшинно). За сутки до эксперимента проводили депиляцию

б

участка кожи предполагаемого ожога 10% раствором сернистого натрия. Через сутки после депиляции оценивали целостность кожного покрова и, при отсутствии признаков повреждения кожи, моделировали ожог II-IIIA степени площадью 20%. Для моделирования термической травмы использовали медные пластины толщиной 5 мм, подогретые до температуры 60°С. Время контакта кожи с термическим агентом - 15 секунд.

На первом этапе на 16 животных отрабатывали технику моделирования термической травмы с последующим изучением тяжести поражения кожи и подлежащих тканей. Глубину термического поражения контролировали двумя способами: методом тканевой термометрии, предложенным Т.Я. Арьевым (1966), и гистологическим исследованием кожи, подкожной жировой клетчатки и подлежащих тканей с определением глубины поражения.

Было сформировано 8 групп (рис. 1). I группа (п=10) - контрольная. Животным II—VIII групп наносилась термическая травма II-IIIA степени 20% поверхности кожного покрова. Животным II группы (п=23) волемическая поддержка не обеспечивалась. Животным III—VIII групп проводилась инфузионная терапия: III (п=18) - 0,9% раствором хлорида натрия; IV (п=14) -сбалансированным кристаллоидным раствором стерофундином изотоническим; V (п=16) - 4% раствором модифицированного желатина гелофузином; VI (п=17) - 6% раствором гидроксиэтилкрахмала 130/0,42 венофундином; VII (п=13) - сочетанная инфузионная терапия стерофундином и гелофузином в соотношении 1:1; VIII (п=13) - сочетанная инфузионная терапия стерофундином и венофундином в соотношении 1:1. Объем инфузионных сред рассчитывали по формуле (Б.А. Парамонов и соавт., 2000): V (мл) = 2 (мл) х М (кг) х S (%), где V - объем инфузии, мл; М - масса животного, кг; S - площадь термической травмы (в %) от поверхности кожного покрова.

Всем животным осуществлялась катетеризация левой общей сонной артерии, из которой забирали кровь в пробирку с антикоагулянтом для последующих биохимических исследований.

Животных выводили из эксперимента через 60 мин после нанесения термической травмы (или через 60 мин наркотизации - для животных I группы) путем торакотомии и изъятия сердца с целью его перфузии раствором Кребса-Хензелайта и выявления функционально-метаболических нарушений, вызванных термической травмой.

Для оценки системной гемодинамики в течение часа после нанесения термической травмы через катетеризированную левую общую сонную артерию измеряли АД, а также осуществляли синхронную регистрацию ЭКГ (электрокардиограф «С ARDIO VIT АТ-1») и реограммы с ее первой производной, рассчитывая УО и МОК, УИ и СИ в сроки 15, 30, 45 и 60 мин после ожога.

Нарушение сократительной функции и метаболизма миокарда крыс оценивали на модели изолированного изоволюмически сокращающегося сердца по методу E.L. Fallen et al. (1967). Быстро извлеченные сердца погружали в охлажденный до 2-4°С раствор Кребса-Хензелайта. В течение 4-5 минут осуществляли подготовку сердца к перфузии. Сердце фиксировали, надев аорту на канюлю перфузионной установки. Через частично резецированное левое предсердие в полость левого желудочка вводили латексный баллончик постоянного объема, соединенный с измерительным портативным монитором РМ-8000. Перфузию сердца осуществляли ретроградно через аорту и коронарные артерии раствором Кребса-Хензелайта, насыщенным карбогеном (95% кислорода и 5% углекислого газа), под давлением 70 мм рт. ст. при 37°С и рН=7,33-7,36. Сердечный ритм навязывали прямоугольными импульсами длительностью 3 мс и напряжением на 10% выше порогового (частотой 120 мин'1) универсальным электростимулятором ЭС-50-1. Протокол эксперимента на изолированном сердце включал 30 мин стабилизации и 15 мин гипоксической перфузии (изменение состава перфузата: исключение глюкозы из раствора Кребса-Хензелайта и снижение в 4 раза рОг с 600 до 150 мм рт. ст.). Она позволяет оценить чувствительность миокарда к гипоксии и дефициту энергетического субстрата.

Кривая давления в левом желудочке. регистрировалась после периода стабилизации, а также на 5-й и 15-й минутах гипоксической перфузии. На основании полученных кривых рассчитывали СД и ДД в левом желудочке, а также ССМЛЖ, СРМЛЖ, оценивая сократительную функцию сердца. Одновременно с регистрацией давления в левом желудочке сердца забирали пробы перфузата, прошедшего через коронарное русло, для определения в нем содержания лактата и активности АсАТ.

В плазме крови при помощи стандартных наборов реактивов фирмы «Аналитика» • (Италия) определяли активность АсАТ кинетическим методом, содержание лактата (энзиматическим методом) и глюкозы (глюкозооксидазным методом). рН плазмы крови исследовали с помощью портативного рН-метра.

Статистическую обработку полученных данных проводили на персональном компьютере с помощью пакета программ MSO Excel и Statistica 6 с использованием современных принципов математического анализа медико-биологических исследований и согласно современным требованиям к обработке медицинских данных (О.Ю. Реброва, 2001). После определения основных статистических характеристик (средняя, медиана, квартили,

Отработка метода моделирования термической травмы группа о (п=1б)

группа I группа II группа III группа IV группа V группа VI группа VII группа VIII

(п=ю) (п=23) (11=18) (п=14) (П=1б) (п=17) (п=13) (п=13)

Рис. 1. Блок-схема дизайна исследования

1

дисперсия, стандартное отклонение, стандартная ошибка, асимметрия и эксцесс), проводили тест на тип распределения (критерий Колмогорова-Смирнова, Shapiro-Wilk), подбирали приемлемые методы параметрического (t-критерия для зависимых выборок и дисперсионного анализа (ANOVA)) или непараметрического (критерий Манна-Уитни для парного сравнения независимых выборок, критерий Вилкоксока - для зависимых выборок, ANOVA Краскела-Уоллиса - для сравнения нескольких групп по одному признаку) анализа полученных результатов. Оценка эффективности изучаемых вариантов инфузионной терапии проводилась с использованием анализа летальности обожженных крыс с расчетом САР, ОР, СОР и ОШ с доверительным интервалом.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ При анализе влияния различных вариантов волемической поддержки на выживаемость животных, получивших тяжелую термическую травму, были получены данные, приведенные в табл. 1. Уровень летальности во II группе превышал 47%. В III группе на фоне инфузионной терапии 0,9% раствором хлорида натрия уровень летальности несколько снижался. СОР составило 46%, что с большой долей вероятности, может указывать на положительный клинический эффект. Однако верхняя граница доверительного интервала по показателю ОШ превышает 1. Т.е. вероятность летального исхода в III группе животных сопоставима с летальностью животных без волемической поддержки. Отношение шансов, приближающееся к единице, не может считаться достоверным влиянием выбранного метода лечения на летальность.

Таблица 1

Показатели эффективности лечения по летальности_

Группа L,(абс) Li (%) САР (абс) ОР(ед) СОР (%) ОШ ГДИ1

I (п=10) 0 0 - - - -

II (п=23) 11 47,8% - - - -

III (п=18) 6 33,3% 5 0,69 46% 0,55 [0,15;1,961

IV (п=14) 1 7,1% 10 0,146 91% 0,08 [0,009;0,751

V(п=15) 3 20% 8 0,42 73% 0,27 Г0,06; 1,231

VI (п=17) 3 17,6% 8 0,375 73% 0,19 [0,04;0,84]

VII (п=13) 1 7,7% 10 0,16 91% 0,091 [0,01 ;0,821

VIII (п=13) 1 7,7% 10 0,16 91% 0,091 Г0,01 ;0,821

В IV группе животных, получавших волемическую поддержку стерофундином, летальность не превышала 8%, тогда как СОР составило 91%. Причем ОШ достоверно подтверждает эффективность лечения по сравнению с группой животных, не получавших инфузию. Это свидетельствует о значительном снижении вероятности летального исхода в группе животных, получавших инфузионную терапию стерофундином. В V группе животных, где вводился гелофузин, уровень летальности был значительно ниже, чем во II и III группах. СОР Составило 73%, что считается соответствующим клиническому эффекту. Однако верхняя граница доверительного интервала по ОШ превышает 1, что не позволяет считать данный вариант инфузионной терапии достоверно снижающим летальность.

В группе VI, где использовался венофундин, СОР, как и в группе V, составляло 73%, что соответствует клинически значимому результату. При этом границы доверительного интервала по ОШ не превышали 1. Т.е., инфузионная терапия венофундином достоверно снижала летальность обожженных животных. В группах VII и VIII, где проводилась сочетанная волемическая поддержка, уровень летальности был одинаковым и не превышал 8%. СОР составило 91%. Границы доверительного интервала ОШ не превышали 1, что указывает на достоверное снижение летальности на фоне проводимой сочетанной инфузионной терапии.

Для выявления нарушений системной гемодинамики в течение часа после воздействия термического фактора измеряли АД и осуществляли синхронную регистрацию ЭКГ и реограммы с ее первой производной. Тяжелая термическая травма (II группа) обусловливала отчетливо выраженные нарушения системной гемодинамики (табл. 2). Это проявлялось в достоверном по отношению к контролю снижении АД, УО и МОК. АД у обожженных животных было ниже условной нормы на 36%-45% в течение часа наблюдения. Аналогично изменялся УО (через 15 мин он уменьшился на 42%, а через 60 мин - в 2 раза). Термическая травма снижала МОК на 33-38%. Таким образом, при тяжелой термической травме у крыс выявлялась недостаточность кровообращения,

проявляющаяся снижением УО и МОК. Попытка организма за счет тахикардии компенсировать недостаточность кровообращения оказалась безуспешной - АД и МОК оставались ниже контрольных значений. Эти гемодинамические изменения обусловлены, вероятно, значительным уменьшением объема циркулирующей крови и ее сгущением вследствие выраженной экстравазации плазмы крови.

Таблица 2

Влияние термической травмы и инфузионной терапии на УО, АД и МОК_

Пока- Серии Сроки наблюдения, мин

затели опытов 15 30 45 60

I 145±2,42л° 149,73±2,49л° 149,07±2,28ЛО 145,4±2,8ло

II 84±4,16* 80,07±4,51* 76,33±3,75* 72,13±3,72*

§ 2 III 91,93±4,35* 88,4±3,42* 82,27±3,99* 78,07±3,69*

IV 112,13±3,04*л° 108,4±3,33*ЛО 106±2,51*л° 105,3±3,44*л°

О V 102,01±3,64*л° 98,43±3,42*л 95,33±3,46*л° 90,47±3,7*л°

>> VI 113,0±4,24*л° 115,3±4,22*ло 115,8±3,75*ло 117,87±4,4*ло

VII 121,07±3,58*л° 124,7±3,97*ло 122,2±3,55*л° 124,3±3,9*АО

VIII 129,07±2,94*л° 125±3,14*л° 128,13±2,17*л° 125,8±2,37*л°

I 101,61±3,58АО 101,6±3,76л° 100д3±3,23ло 99,74±4,5Г°

II 66,87±3,5*° 64,73±2,46* 59,33±3,54* 55,2±3,21*

о III 75,93±2,49*л 71,93±1,83* 67,87±1,64*л 60,47±3,25*

о. Я й IV 85,87±2,53л° 85±2,04*л° 84,8±1,47*л° 81,2±1,47*л0

V 82,47±2,77*л 78,33±2,35*л° 77,67±2,87*АО 76,13±2,1*л0

VI 90±2,54ЛО 88,2±2,73л° 88,27±2,71ло 87,87±2,23*АО

< VII 93,13±2,03ЛО 92,4±1,5Л0 90,4±1,64л° 90,67±1,68ЛО

VIII 94,13±2,13л° 93,33±2,5Л° 91,47±2,64ло 90,93±2,74л°

I 50,66±1,44л° 51,7±1,2Л0 51,97±1,2ло 50,99±1,3ЛО

II 33,78±2,1* 32,8±2,3* 32,3±1,5* 31,46±1,8*

а J III 35,76±2,01* 34,6±1,7* 32,3±1,9* 31,2±1,6*

> IV 43,2±1,47*л0 42,0±1,5*л° 41,4±1,2*л0 41,3±1,3*л0

V 38,94±1,14* 37,9±1,0* 36,99±1,0* 35,3±1,1*

О 2 VI 42,7±1,8*ло 44,1±1,8*ло 44,57±1,7*л0 45,6±1,8*ло

VII 45,6±2,4*л0 47,3±2,1*ло 47,26±2,2*л° 48,3±1,8Л0

VIII 48,1±2,1ло 46,8±2,1*ло 48,3±1,8*л° 47,4±1,6Л0

Примечание. * - по сравнению с I серией; Л - по сравнению со II серией; ° - по сравнению с III серией (критерий Манна-Уитни для независимых выборок, различия между группами статистически значимы при р<0,0001)

Для оценки степени метаболических изменений через 60 мин после ожога измеряли рН, определяли содержание глюкозы и лактата в сыворотке артериальной крови. В группе животных, получивших тяжелую термическую травму, рН артериальной крови снижался и достоверно отличался от контроля; уровень лактата и глюкозы плазмы крови значительно возрастал, составляя 161% и 212,5% от условной нормы (табл. 3).

Таким образом, тяжелая термическая травма, нарушая микроциркуляцию (Н.И. Кочетыгов, 1993-2010), способствовала развитию тканевой гипоксии, метаболического ацидоза и гипергликемии вследствие активации симпатоадреналовой системы (A.B. Матвеенко, 2008), приводила к развитию гиперлактатемии при активации анаэробного гликолиза (A.B. Штабель, 2000).

Таблица 3

Влияние инфузионной терапии на рН крови, содержание лактата и глюкозы в сыворотке _ крови при тяжелой термической травме (М±т)_

Серии опытов' pH крови Лактат, ммоль/л Глюкоза, ммоль/л

I 7,39±0,01А 5,69±0,26л° 4,81±0,42Л°

II 7,16±0,11* 9,2±0,72* 10,2±0,65*

III 7,23±0,12* 8,81±0,46* 9,6±0,62*

IV 7,42±0,06*л° 7,03±0,33*ЛО 6,8±0,24*ЛО

V 7,31±0,06*л 7,81±0,33*ЛО 7,5±0,56*А°

VI 7,35±0,05л 6,59±0,29*л° 6,5±0,37*ЛО

VII 7,39±0,07л 6,31±0,3Л° 5,51±0,31ЛО

VIII 7,39±0,07л 5,9±0,25л° 5,2±0,27ЛО

Примечание. * - по сравнению с 1 серией; л - по сравнению со II серией;0 - по сравнению с III серией (критерий Манна-Уитни для независимых выборок, различия между группами статистически значимы при р<0,0001)

Вместе с тем, нельзя исключить и влияние поврежденного сердца с

нарушением сократительной функции миокарда, как одного из важнейших патогенетических факторов формирования недостаточности кровообращения. Перфузия изолированных сердец обожженных животных выявила выраженную депрессию сократительной функции миокарда. Термическая травма вызывала снижение в 2 раза СД и увеличение в 2,5 раза ДД в левом желудочке по сравнению с контрольной группой (табл. 4). Существенно нарушались и скоростные параметры сократительной функции миокарда левого желудочка (табл. 5): вдвое снижалась ССМЛЖ; характеризуя темп ликвидации актиномиозиновых связей, СРМЛЖ уменьшилась в 1,7 раза. Термическая травма повышала чувствительность сердец к гипоксии: значительное снижение СД, ССМЛЖ и СРМЛЖ, а также повышение ДД отмечалось уже на 5-й минуте гипоксической пробы, тогда как в контрольной группе значительные изменения развивались только к 15-й минуте. Раннее, по сравнению с условной нормой, нарушение сократимости миокарда в условиях дефицита энергетических субстратов указывает на повреждение миокарда при термической травме, и как следствие, истощение внутриклеточных запасов и защитных механизмов.

Таблица 4

Силовые параметры сократимости левого желудочка изолированного сердца (Mim)_

Группы животных Систолическое давление ЛЖ Диастолическое давление ЛЖ

Стабилизация Гипоксическая проба Стабилизация Гипоксическая проба

5 мин 15 мин 5 мин 15 мин

I 76,2±3,95АО 51,9±3,3АО 37,5±2,45АО 4,9±0,42АО 5,1±0,18АО 12,2±0,89А°

II 38,5±2,04*° 22,3±1,35* 20,2± 1,47* 12,2±1,13* 17,1±0,92* 18,1±1,39*

III 42,6±2,12* 25,4±1,32* 24,1±1,63* 10,8±0,60* 15,5±0,78*А 1б,8±0,70*

IV 61,4±3,42*АС 36,7±2,56*АО 32,1±2,16АО 7,1±0,34*АО 9,3±0,43*ДО 13„5±0,54А°

V 51,9±1,83*АО 29,6±1,72*А 27,3±1,71*А 8,3±0,60*А° 11,9±0,55*АО 14,2±0,96*

VI 54,7±2,55*АО 33,2±1,36*АО 29,5±1,72*А 7,7±0,25*АО 10,2±0,47*АО 13,6±0,60А°

VII 64,7±2,81* АО 42,3±1,66*АО 34,8±1,91ло 6,1±0,24*А° 7,8±0,26*АС 13,1±0,41А°

VIII 70,2±3,76АО 48,1±2,50А° 36,7±2,60А° 4,8±0,18А° 6,4±0,33А° 12,5±1,30АО

Примечание. * - по сравнению с I серией; Л - по сравнению со II серией; ° - по сравнению с III серией (критерий Манна-Уитни для независимых выборок, различия между группами статистически значимы при р<0,0001)

Таблица 5

Скоростные параметры сократимости левого желудочка изолированного сердца (М±т_

Группы животных Ckoi эость сокращения ЛЖ Скорость расслабления ЛЖ

Стабилизация Гипоксическая проба Стабилизация Гипоксическая проба

5 мин 15 мин 5 мин 15 мин

I 1299±172,0A° 519±30,4А° 282±12,7АО 978±55,6АО 476±35,6АО 156±9,8А°

II 633±46,6* 302±20,7* 102±9,1* 579±38,8* 157±9,1 * 57±3,3*

III 746±49,2* 357±17,8* 134±8,5*А 653±32,6* 182±9,7* 72±3,9*Л

IV 912±51,8*А 438±34,9*АО 212±9,5*А° 742±31,1*А° 243±14,4*АО 112±5,2*АО

V 786±42,2*А 389±24,6*А 178±12,4*АО 699±36,2*л 199±10,6*л 84±4,1*А°

VI 894±37,9*АО 419±22,8*А 195±6,9*А° 72б±Зб,5*А 215±11,5*А 99±5,4*АО

VII 1050±43,0А° 456±23,9АО 23б±10,9*АО 783±35,2*АО 272±10,4*АО 121±3,8*А°

VIII 1143±130ДАО 475±34,4А° 252±20,8АО 804±61,6АО 296±21,9*А° 138±8,4Л°

Примечание. * - по сравнению с I серией; Л - по сравнению со II серией; ° - гю сравнению с III серией (критерий Манна-Уитни для независимых выборок, различия между группами статистически значимы при р<0,0001)

Таким образом, для изолированных сердец животных, получивших тяжелую термическую травму, повреждающий эффект гипоксии оказался более глубоким; контрактуры, развиваясь с первых минут гипоксической перфузии, обусловливали повышение ДД, значительное снижение ССМЛЖ.

Проводимая в течение часа после нанесения термической травмы инфузионная терапия компенсировала выявленные нарушения метаболизма, системной гемодинамики и сократимости миокарда в различной степени. Волемическая поддержка кристаллоидными растворами (III и IV группы) -обусловливала повышение АД по сравнению с нелеченными животными, достигавшее максимальных значений через 15-30 мин после начала инфузии (табл. 2), превышая на 14-31% уровень АД во II группе. Однако к концу первого часа АД снижалось, составляя в III группе 61%, а в IV группе 82% от контрольных значений. На фоне введения стерофундина уровень АД в первые 15 мин наблюдения не отличался от контрольных значений, но уже с 30 мин АД снизилось, статистически значимо отличаясь от контроля и свидетельствуя о формировании недостаточности кровообращения.

Восполняя дефицит объема циркулирующей крови, кристаллоидные растворы закономерно увеличивали УО. Так, на фоне инфузионной терапии 0,9% раствором хлорида натрия он превышал показатель нелеченных животных на 15-й минуте на 8-11%, снижаясь в течение часа наблюдения на 15% от первоначальных параметров (табл. 2). В то же время, на фоне инфузионной терапии стерофундином УО оставался достаточно стабильным на протяжении всего периода наблюдения, составляя на 136%-146% от II группы (табл. 2).

В группах животных, получавших инфузионную терапию только кристаллоидными растворами, МОК в течение 60 минут наблюдения медленно снижался. Так, в III группе он снизился в течение часа наблюдения на 14% от исходных значений. В IV группе животных, получавших стерофундин, МОК в течение часа наблюдения снизился лишь на 4%, превышая аналогичный показатель нелеченных животных на 32%, 30% и 31% соответственно (табл. 2).

На фоне введения 0,9% раствора хлорида натрия (III группа) содержание лактата в плазме составляло 154%, а глюкозы 200% от контрольных значений. Вместе с тем, инфузия стерофундина (IV группа) уменьшала метаболические сдвиги, и содержание лактата и глюкозы превышало контрольные значения лишь на 23% и 42% соответственно (табл. 3).

Инфузия кристаллоидных препаратов улучшала параметры сократительной функции миокарда крыс в разной степени. Введение 0,9% раствора хлорида натрия сопровождалось увеличением СД в левом желудочке на 11% и снижением ДД на 10% по сравнению со II группой (табл. 4). ССМЛЖ и СРМЛЖ превышали показатели нелеченных животных на 18% и 13% соответственно (табл. 5). При гипоксической перфузии СД в III группе превышало показатели II группы на 13-20%, а ДД было ниже на 7-9%.

Более благоприятный эффект по сравнению с 0,9% раствором хлорида натрия оказывала волемическая поддержка стерофундином изотоническим. Как следует из табл. 4, в IV группе СД в левом желудочке увеличивалось на 60%, а ДД уменьшалось на 35% от показателей обожженных животных, не получавших инфузионную терапию. Введение стерофундина в раннем послеожоговом периоде увеличивало и скоростные параметры сократимости миокарда: в частности, ССМЛЖ возросла до 144% от уровня ССМЛЖ без лечения, а СРМЛЖ увеличилась до 128%. Волемическая поддержка стерофундином способствовала снижению чувствительности изолированных сердец 'к гипоксии. Так, СД увеличивалось на 60-64%, а ДД снижалось 25-45% на различных этапах гипоксической перфузии. Возрастали и скоростные параметры сократительной функции миокарда левого желудочка (табл. 5): ССМЛЖ составляла в конце гипоксической перфузии 208% от уровня без лечения, а СРМЛЖ увеличивалась до 128%.

Введение в течение часа после нанесения термической травмы коллоидных препаратов (гелофузина в V группе и венофундина в VI) позволяло более стабильно поддерживать показатели системной гемодинамики в течение 60 мин наблюдения. Так уровень АД в группах V и VI превышал показатели II группы

16

на 25-36%. Характерно, что в группе животных, получавших инфузионную терапию венофундином, уровень АД был сопоставим с контрольными значениями на протяжении 45 мин наблюдения.

УО и МОК в группах животных, получавших коллоидные препараты, изменялся неоднозначно. Так, при инфузии гелофузина, УО был выше, чем у нелеченных животных на 23%-26%. МОК составлял 111-119% от одноименного показателя II группы, снижаясь в течение часа на 9,5% от исходных значений. У животных, получавших венофундин, УО не только оставался стабильным в течение часа наблюдения, но и возрастал, превышая показатели II группы к 15-й мин на 37%, а к 60-й мин - уже на 62,5% (табл. 2). МОК возрастал в течение часа наблюдения на 6,5% от исходных значений, превышая показатели нелеченных животных на 31-44% на различных этапах эксперимента.

Волемическая поддержка коллоидами (группы V и VI) уменьшала метаболические сдвиги по сравнению с обожженными животными, не получавшими инфузионную терапию, однако отличия от контрольных значений были существенными. Так, при введении гелофузина (V группа) содержание лактата и глюкозы в сыворотке крови превышали нормативные значения на 37% и 56% соответственно, а у животных, получавших лечение венофундином (VI группа) - на 16% и 35% соответственно (табл. 3).

Введение коллоидных препаратов улучшало и сократительную функцию миокарда, повышая в различной степени силовые и скоростные параметры сократимости миокарда левого желудочка. Так, инфузия гелофузина (V группа) увеличивала СД на 36% и уменьшала ДД на 30% по сравнению с нелеченными животными (табл. 4). Аналогично изменялись и скоростные параметры сократимости: ССМЛЖ составила 124% от уровня II группы, а СРМЛЖ -121%. Гелофузин повышал устойчивость изолированных сердец к гипоксии, что проявлялось улучшением силовых и скоростных параметров сократимости (табл. 4, 5). Введение венофундина (VI группа) оказывало положительный эффект не только на системную гемодинамику, но и непосредственно на сократимость миокарда, о чем свидетельствуют данные табл. 4 и 5: СД

17

возрастало на 42%, а ДД снижалось на 36%. ССМЛЖ возрастала до 141%, а СРМЛЖ- до 125% от нелеченных животных. Более отчетливо положительный эффект венофундина проявлялся при 15-й мин гипоксической перфузии изолированных сердец: СД в левом желудочке в 1,5 раза превышало таковое у нелеченных животных, а ДД снижалось на треть (табл. 4); ССМЛЖ составляла 191%, а СРМЛЖ - 174% от показателей обожженных животных (табл. 5).

В VII и VIII группах, где животные получали инфузионную терапию сочетанием кристаллоидного и коллоидного растворов в соотношении 1:1, АД в течение часа наблюдения оставалось стабильным, достоверно не отличаясь от контроля и превышая на 40-65% уровень АД II группы (табл. 2). При сочетанной терапии кристаллоидным и коллоидным растворами (группы VII и VIII) УО снижался незначительно, составляя 83-89% от контрольных значений и превышая одноименный показатель животных без инфузионной терапии на 44-75%. Колебания МОК в группах животных, получавших сочетанную волемическую поддержку, в течение 60 минут наблюдения были незначительны, составляя 90-95% от контрольных значений (табл. 2).

Сочетанная терапия кристаллоидным и коллоидным растворами в остром периоде тяжелой термической травмы минимизировала нарушения углеводного обмена и микроциркуляции. Это приводило к тому, что в VII и VIII группах уровень глюкозы и лактата достоверно не отличался от контрольных значений.

Инфузионная терапия сочетанием кристаллоидного и коллоидного препаратов в группах VII и VIII не только оказывала существенный положительный эффект на сократительную функцию миокарда обожженных животных, но и в большинстве случаев приближала показатели сократительной функции к условной норме. Так, СД к концу стабилизации и в VII, и в VIII группах животных мало отличалось от контрольных показателей, составляя 85% и 92%. ДД в группе VII снижалось по сравнению с нелеченными животными вдвое, превышая таковое в группе контроля на 24%, а в VIII группе не отличалось от показателей контрольной группы. СРМЛЖ в группе VII была на 20% ниже, а в VIII группе достоверно не отличалась от контрольных

18

значений. ССМЛЖ достоверно не отличалась от таковой в группе контроля, составляя 81% и 88% от контрольных значений соответственно. Проведение сочетанной инфузионной терапии в течение 60 мин после тяжелой термической травмы в группах VII и VIII существенно повышало толерантность миокарда к физической нагрузке. В ходе 15 минутной гипоксической пробы СД и ДД значимо отличались от контроля лишь на 5-й минуте гипоксической пробы в VII группе, а в группе VIII достоверно не отличались от контроля,. Не было выявляю также статистически значимых отличий oj условной нормы ДД в группе VIII, а также в группе VII на 15-й минуте гипоксической пробы. Скоростные показатели в ходе гипоксической пробы в группах VII и VIII также мало отличались от условной нормы (табл. 5). Так, статистически значимо отличались ССМЛЖ в группе VII на 15-й минуте, а СРМЛЖ в группе VII на 5-й и 15-й минутах, в группе VIII - на 5-й минуте гипоксической пробы.

Статистически значимое повышение уровня АД в сериях опытов, где животным вводились только кристаллоидные растворы, наблюдалось лишь в течение 15-30 минут от начала инфузии. Вместе с тем, у животных, получавших инфузионную терапию коллоидами (V и VI группы), либо сочетанную терапию кристаллоидами и коллоидами (VII и VIII группы), АД на протяжении всего периода наблюдения было достоверно выше, чем у животных без волемической поддержки. Таким образом, любой вариант инфузионной терапии в раннем периоде термической травмы положительно влиял на уровень АД. Однако максимальной его коррекции удавалось достичь путем сочетанной инфузии кристаллоидных и коллоидных растворов.

Ни один из вариантов инфузионной терапии не позволял повысить УО до уровня контрольных животных. В то же время, он был достоверно выше по сравнению с -животными, не получавшими волемическую поддержку или получавшими инфузионную терапию 0,9% раствором хлорида натрия, в группах IV, VI, VII и VIII на всех этапах наблюдения. Восполняя в различной степени дефицит объема циркулирующей крови, инфузионная терапия увеличивает венозный возврат к сердцу, увеличивая УО. Во всех группах

19

обожженных животных МОК статистически значимо отличался от такового в контроле. Это указывает на то, что ни один из вариантов инфузионной терапии не позволил нивелировать негативное влияние термической травмы на системную гемодинамику. Тяжелый ожог неизбежно вызывал гипоксическое повреждение органов и тканей, что влияло на кислотно-основное состояние и гликемию'(как следствие активации симпатоадреналовой системы).

Таким образом, тяжелая термическая травма у крыс обусловливает снижение артериального давления, ударного объема и минутного объема кровообращения. Инфузионная терапия, проводимая в течение часа после нанесения термической травмы, в различной степени компенсирует нарушения системной гемодинамики. Наиболее благоприятно на функциональное состояние сердечно-сосудистой системы влияла волемическая поддержка, осуществляемая сочетанием кристаллоидного (стерофундин изотонический) и коллоидного (гелофузин или венофундин) растворов (группы VII и VIII).

Все варианты инфузионной терапии улучшали работу изолированного сердца по сравнению с обожженными животными без инфузионной терапии (группа II). Статистически значимые отличия от II группы по уровню силовых показателей сократимости миокарда на всех этапах эксперимента отмечались в группах IV-VIII, скоростных - IV, VII и VIII. Достоверные отличия СД и ДД от таковых в III группе на всех этапах эксперимента выявлялись в группах IV, VII, VIII, ССМЛЖ и СРМЛЖ - в группах VII и VIII.

Изменения силовых (уменьшение СД и нарастание ДД левого желудочка) и скоростных (снижение ССМЛЖ и СРМЛЖ) показателей работы изолированного сердца в конце периода стабилизации во II группе позволяют говорить о кардиодепрессии, формирующейся в течение часа с момента нанесения термической травмы. Наилучшее влияние на сократимость миокарда обожженных животных в эксперименте оказала инфузионная терапия в виде сочетания кристаллоидного и коллоидного растворов в соотношении 1:1.

Инфузионная терапия, проводимая в течение часа после нанесения термической травмы, способствовала уменьшению нарушений кислотного

основного состояния, приближая рН артериальной крови к нормальным значениям. рН артериальной крови животных VI, VII и VIII серий опытов достоверно не отличался от контрольных значений. Кроме того, значения рН артериальной крови животных IV-VIII групп статистически значимо превышали аналогичный показатель животных II группы (табл. 3). Статистически значимые отличия уровня глюкозы и лактата в плазме артериальной крови по сравнению с нелеченными животными (группа II) и с животными, получавшими инфузионную терапию 0,9% раствором хлорида натрия (III группа), были выявлены в группах IV-VIII (табл.).

В группах животных, получавших волемическую поддержку сочетанием кристаллоидного и коллоидного растворов, не было выявлено статистически значимых отличий показателей углеводного обмена (табл. 3) от интактных животных. В связи с этим, вероятно, можно считать степень компенсации системной гемодинамики достаточной для профилактики гипоксических и ишемических повреждений органов и тканей.

Термическая травма

Увеличение содержания белка и рост онкотического давления в интерстиции

Т

Л

Повышенная проницаемость

Сосудистой стенки

_L

Клеточных мембран

Выход жидкой части

крови в интерстициальное пространство

I

Увеличение осмотического давления в обожженных тканях

Болевая импульсация

Активация САС

Переход интерстициалыгай жидкости в клетки -1-

Кардио-токсический эффект катехоламинов

Циркуляторная гипоксия

Острая сосудистая и сердечная

недостаточность - { -

Изменение реологических свойств крови

ССДедостаточность кровообращения

Рис. 2. Блок-схема патогенеза формирования недостаточности кровообращения при тяжелой термической травме

Таким образом, инфузионная терапия коллоидными и кристаллоидными растворами, проводимая в раннем периоде тяжелой термической травмы у

крыс, уменьшает гемодннамические и метаболические нарушения (рис.-2). В эксперименте оптимальными вариантами инфузионной терапии в раннем периоде ожоговой травмы были комбинации стерофундин изотонический + венофундин, а также стерофундин изотонический + гелофузин.

ВЫВОДЫ

1. Разработанный способ моделирования тяжелой термической травмы позволяет в эксперименте воспроизводить стандартные ожоги определенной площади и глубины и изучать патогенетические факторы формирования недостаточности кровообращения в раннем периоде термической травмы.

2. Тяжелая термическая травма вызывает нарушение системной гемодинамики и обмена веществ, что проявляется уменьшением ударного и минутного объема сердца, снижением сердечного индекса и артериального давления, тахикардией, ацидозом, гипергликемией и гиперлактатемией.

3. Ожоговая травма вызывает кардиодепрессию, отчетливо выраженную при перфузии изолированных сердец, что проявляется снижением силовых и скоростных параметров сократительной функции миокарда, повышенным выходом из кардиомиоцитов ферментов в коронарный проток, а также снижением резистентности сердца к гипоксии.

4. Инфузионная терапия в раннем периоде тяжелой термической травмы улучшает показатели системной гемодинамики и обмена веществ, уменьшает повреждения кардиомиоцитов, увеличивает силовые и скоростные параметры сократимости миокарда, повышает резистентность сердца к гипоксии. Наилучший эффект отмечается при сочетанной инфузионной терапии, включающей сбалансированный кристаллоидный раствор стерофундин и один из коллоидных растворов гелофузин или венофундин в соотношении 1:1

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ 1. Гольдзон, М.А. Сократительная функция миокарда крыс при ожоговой травме / М.А. Гольдзон, A.A. Малыгина, A.B. Ершов // Матер. II междунар. Пироговской студ. науч. конф. - М., 2007. - С. 461.

2. Гольдзон, М.А. Влияние термической травмы на сократительную функцию миокарда крыс и фагоцитарную активность лейкоцитов / М.А. Гольдзон, A.A. Малыгина // Актуальные проблемы патофизиологии: матер, конф. с международным участием - СПб., 2008. - С.25.

3. Гольдзон М.А. Сравнительная оценка различных вариантов инфузионной терапий при ожоговом шоке //Тез. Всерос. науч.-пракг. конф. анестезиологов-реаниматологов. - Омск, 2009. - С. 8-9.

4. Гольдзон, М.А. Системная гемодинамика крыс при тяжелой термической травме и влияние различных вариантов инфузионной терапии / М.А. Гольдзон, В.Т. Долгих // Жизнеобеспечение при критических состояниях: тез. докл. 13-й Всерос. конф. - М., 2011. - С. 55-56.

5. Гольдзон, М.А. Гемодинамические и метаболические нарушения у крыс при тяжелой термической травме и их коррекция / М.А. Гольдзон, В.Т. Долгих, А.О. Гирш, A.B. Ершов. // Вестник Уральской медицинской академической науки. - 2010. - № 2 (30). - С 67-69.

6. Гольдзон, М.А. Нарушения сократительной функции миокарда крыс при термической травме и пути их коррекции / М.А. Гольдзон, В.Т. Долгих, А.О. Гирш // Профилактическая и клиническая медицина (Вестник Санкт-Петербургской государственной медицинской академии им. И.И. Мечникова). - 2010. - № 2 (35). - С. 89-92.

7. Гольдзон, М.А. Влияние тяжелой термической травмы на сократимость и метаболизма сердца / М.А. Гольдзон, В.Т. Долгих // Общая реаниматология. - 2011. - Т.VII, № 1. - С. 11-14.

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

Li - летальность ОШ - отношение шансов

АД - артериальное давление САР - снижение абсолютного риска

АсАТ - аспартатаминотрансферраза СД - систолическое давление

ДЦ - диастолическое давление СОР - снижение относительного риска

да - доверительный интервал СРМЛЖ - скорость расслабления миокарда

левого желудочка

МОК - минутный объем ссмлж - скорость сокращения миокарда левого

кровообращения желудочка

ОР - относительный риск УО - ударный объем

На правах рукописи

ГОЛЬДЗОН Марина Александровна

НЕДОСТАТОЧНОСТЬ КРОВООБРАЩЕНИЯ ПРИ ТЯЖЕЛОЙ ТЕРМИЧЕСКОЙ ТРАВМЕ И ЕЕ ПАТОГЕНЕТИЧЕСКАЯ КОРРЕКЦИЯ {экспериментальное исследование)

14.03.03 - патологическая физиология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук Омск-2011

Подписано в печать 25.04.2011 Формат 60084/16 Бумага офсетная П.л. - 1,0 Способ печати - оперативный Тираж 100

Издательско-полиграфический центр

Актуальность исследования. Ежегодно, по данным Министерства здравоохранения Российской Федерации, от ожогов страдает около 700 тысяч человек [14]. В течение года в европейских странах от термической травмы погибает около 60 тыс. человек [88, 111]. Из всех умерших в ожоговом шоке находилось 28% пострадавших, причем 9% пациентов имели ожоги менее 20% поверхности тела [2, 41, 118]. При глубоких ожогах площадью более 20% поверхности тела пострадавшего летальность возрастает до 82,2% [42, 44, 50]. Одной из главных причин высокой летальности среди пострадавших с тяжелыми ожогами является отсутствие единой концепции лечения этой категории пациентов. Все это требует более детального изучения механизмов развития и течения ожогового шока, а также совершенствования протоколов ведения пациентов с тяжелой термической травмой.

Ожоговая болезнь относится к наиболее тяжелой патологии, которая характеризуется выраженными общими и местными нарушениями, обусловленными мощной болевой импульсацией, гиповолемей и сгущением крови, гипоксией, эндогенной интоксикацией, активацией свободнорадикальных процессов и гиперэргической стрессорной реакцией [49]. Они влекут за собой возникновение комплекса патологических изменений внутренних органов, охватывающих практически все жизненно важные системы. Запускающиеся уже в первые часы ожоговой травмы повреждения тканей и органов с развитием ожоговой болезни трансформируются в полиорганную недостаточность, приводящую в дальнейшем к инвалидизации или даже смерти больного [1, 40]. Гиповолемия и гемоконцентрация на фоне централизации кровообращения, возникающей под воздействием катехоламинов, нарушают микроциркуляцию и ухудшают тканевую перфузию. Повреждение тканей ведет к попаданию в кровь «средних молекул» (лейкотриены, простагландины, свободные кислородные радикалы, гистамин), что вызывает дальнейшее повышение капиллярной проницаемости [68, 80, 99, 100].

Ожоговая травма вызывает тяжелые метаболические расстройства, нарушает работу всех звеньев системы доставки кислорода, в том числе снижение сердечного выброса, уменьшение содержания кислорода в артериальной крови и нарушение его утилизации [40, 77, 101, 108]. В таких условиях компенсация гемодинамических нарушений в большей степени осуществляется за счет значительного увеличения нагрузки на сердце. Именно поэтому уже на стадии ожогового шока патогенетическая терапия должна быть направлена не только на поддержание витальных функций организма, но и на профилактику развития органной недостаточности, что представляется возможным только при условии максимальной коррекции развивающихся в ходе ожогового шока нарушений, в первую очередь — гемодинамических [3, 115].

Важнейшим патогенетическим фактором формирования органной недостаточности при ожоговом шоке считается гиповолемия, обусловливающая гипоперфузию и ишемическое повреждение органов и тканей [73, 78, 96, 105], поэтому эффективность коррекции гиповолемии в ранние сроки тяжелой термической травмы существенно влияет на течение ожоговой болезни. Инфузионная терапия направлена на поддержание гемодинамики обожженного. При ожоговом шоке, в отличие от шоков другой этиологии, в течение первых 8 часов принята «бесколлоидная схема» инфузионной терапии [4, 40, 58, 61, 112]. В этот период наиболее физиологичным считается применение раствора лактасола, который после 8-12 часов, при адекватной инфузионной терапии и нормализации показателей кислото-основного состояния, желательно сменить на раствор Рингера [58, 128]

После первых 8 часов с целью лечения и профилактики синдрома диссеминированного внутрисосудистого свертывания, восполнения объема циркулирующей плазмы и компенсации гемодинамических нарушений в терапию следует включать нативные коллоиды (свежезамороженная плазма) и/или препараты гидроксиэтилкрахмала: венофундин, волювен [58]. Однако ряд авторов указывает на целесообразность использования в инфузионной терапии острого периода тяжелой термической травмы таких современных коллоидных растворов, как гелофузин [40]. Вместе с тем, в литературе отсутствуют публикации о неэффективности использования современных коллоидных растворов в лечении больных с тяжелой термической травмой в течение первых суток.

Цель исследования - на основе изучения механизмов послеожоговой недостаточности кровообращения патогенетически обосновать целесообразность использования средств инфузионной терапии для коррекции гемодинамических нарушений и повреждений сердца.

Задачи исследования:

1. Разработать в эксперименте модель тяжелой термической травмы, позволяющую получать ожоги Н-ША степени тяжести площадью 20% поверхности кожного покрова.

2. В условиях целостного организма изучить показатели системной гемодинамики и биоэлектрическую активность сердца в раннем периоде тяжелой термической травмы.

3. На модели изолированного изоволюмически сокращающегося сердца крысы изучить функционально-метаболические нарушения миокарда и его чувствительность к гипоксии при термических ожогах II-ША степени.

4. Оценить эффективность использования кристаллоидных и коллоидных растворов в раннем послеожоговом периоде для уменьшения гемодинамических нарушений и термических повреждений сердца.

Научная новизна. В эксперименте на белых крысах разработан метод моделирования тяжелой термической травмы, позволяющий наносить ожоги контролируемой площади и глубины. Установлено, что тяжелая термическая травма вызывает функционально-метаболические нарушения, проявляющиеся в уменьшении ударного объема и минутного объема кровообращения, тахикардии, снижении артериального давления, ацидозе, гипергликемии и гиперлактатемии.

Выявлено, что ожоговая травма вызывает кардиодепрессию, проявляющуюся снижением силовых и скоростных показателей сократимости миокарда, сопровождается деструкцией клеточных мембран кардиомиоцитов и повышает чувствительность сердца к гипоксии.

Впервые в эксперименте установлено, что проведение сочетанной волемической поддержки с использованием сбалансированного кристаллоидного (стерофундин) и коллоидных (гелофузин, венофундин) инфузионных сред в раннем периоде тяжелой термической травмы благоприятно влияет на выживаемость животных, улучшает параметры центральной гемодинамики, уменьшает функционально-метаболические нарушения сердца.

Практическая значимость. Результаты исследования углубляют представления о механизмах формирования недостаточности кровообращения и функционально-метаболических нарушениях сердца, возникающих при тяжелой термической травме. Результаты исследования могут послужить теоретическим базисом для усовершенствования протоколов инфузионной терапии с использованием современных коллоидных и кристаллоидных препаратов с целью уменьшения гемодинамических и кардиальных нарушений в раннем периоде тяжелой термической травмы.

Внедрение результатов исследования. Результаты исследования используются в учебном процессе на кафедрах патофизиологии с курсом клинической патофизиологии, анестезиологии, реаниматологии и скорой медицинской помощи, а также в научно-исследовательской работе Омской государственной медицинской академии.

Апробация работы. Результаты исследований доложены и обсуждены на итоговых научных студенческих конференциях Омской государственной медицинской академии (Омск, 2006, 2007 и 2008); XII научно-практической конференции «Актуальные проблемы патофизиологии» (Санкт-Петербург, 2006); X научно-практической конференции «Санкт-Петербургские научные чтения» (Санкт-Петербург, 2008); Всероссийской научно-практической конференции анестезиологов-реаниматологов (Омск, 2009); заседании научного медицинского общества патофизиологов и анестезиологов-реаниматологов (Омск, 2010), 13-й Всероссийской конференции* «Жизнеобеспечение при критических состояниях» (Москва, 2011);

Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 работ, из них 3 статьи в журналах, рекомендованных ВАК РФ.

Положения, выносимые на защиту:

1. Разработанный метод моделирования тяжелой термической травмы позволяет воспроизводить в эксперименте стандартные ожоги контролируемой площади и глубины.

2. Тяжелая термическая травма вызывает недостаточность кровообращения со значительным снижением ударного объема и минутного объема кровообращения, артериального давления, а также выраженные функционально-метаболические нарушения миокарда, проявляющиеся кардиодепрессией, снижает резистентность сердца к гипоксии.

3. Использование сред инфузионной терапии (кристаллоидов и коллоидов) в раннем периоде тяжелой ожоговой травмы уменьшают гемодинамические и метаболические нарушения, повышают сократимость миокарда, уменьшают тяжесть деструкции клеточных мембран миокарда и улучшают энергетическое обеспечение сократительной функции сердца.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 116 страницах машинописного текста и состоит из «Введения», «Обзора литературы», описания материала и методов исследования, трех глав, содержащих результаты собственных исследований и обсуждения полученных результатов, выводов и списка литературы. Работа иллюстрирована 12 рисунками и 13 таблицами. Список использованной литературы включает 147 источников, из них 69 - зарубежных.

выводы

1. Разработанный способ моделирования тяжелой термической травмы позволяет в эксперименте воспроизводить стандартные ожоги определенной площади и глубины и изучать патогенетические факторы формирования недостаточности кровообращения в раннем периоде термической травмы.

2. Тяжелая термическая травма вызывает нарушение системной гемодинамики и обмена веществ, что проявляется уменьшением ударного объема и минутного объема кровообращения, снижением сердечного индекса и артериального давления, тахикардией, ацидозом, гипергликемией и гиперлактатемией.

3. Ожоговая травма вызывает кардиодепрессию, отчетливо выраженную при перфузии изолированных сердец, что проявляется снижением силовых и скоростных параметров сократительной функции миокарда, повышенным выходом из кардиомиоцитов ферментов в коронарный проток, а также снижением резистентности сердца к гипоксии.

4. Инфузионная терапия в раннем периоде тяжелой термической травмы улучшает показатели системной гемодинамики и обмена веществ, уменьшает повреждения кардиомиоцитов, увеличивает силовые и скоростные параметры сократимости миокарда, повышает резистентность сердца к гипоксии. Наилучший эффект отмечается при сочетанной инфузионной терапии, включающей сбалансированный кристаллоидный раствор стерофундин и один из коллоидных растворов гелофузин или венофундин в соотношении 1:1.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Результаты проведенных исследований позволяют заключить, что в остром периоде тяжелой термической травмы формируется недостаточность кровообращения, в патогенез которой, наряду с гиповолемией и болевой импульсацией, значительный вклад вносит повреждение сердца. Развиваясь уже в первые минуты ожогового шока, недостаточность кровообращения компенсируется в некоторой степени за счет возрастания нагрузки на миокард и увеличения частоты сердечных сокращений. Однако-уже через 15 минут после нанесения термической травмы в эксперименте отмечалось снижение артериального давления, ударного объема и минутного объема кровообращения, что свидетельствует о срыве компенсаторных возможностей обожженного организма. В то же время, чрезмерная нагрузка на миокард нарушает энергообмен кардиомиоцитов, что проявляется нарушением сократимости и снижением толерантности к гипоксии. . Оценка сократительной функции миокарда на модели изолированного изоволюмически сокращающегося, сердца, выявила преимущественное нарушение процессов расслабления миокарда с формированием диастолической дисфункции. .Изменения системной гемодинамики сказываются и на тканевом метаболизма, что в эксперименте проявлялось гипергликемией, гиперлактатемией' и. ростом рН крови обожженных животных.

Инфузионная терапия, проводимая в течение часа после нанесения термической-травмы, положительно влияла на системную гемодинамику обожженных животных. Причем проведение сочетанной инфузионной терапии смесью сбалансированного кристаллоидного (стерофундин изотонический) и одного из коллоидных (гелофузин, венофундин) препаратов в соотношении 1:1 позволяло наиболее эффективно компенсировать нарушения системной» гемодинамики, приближая показатели к условной норме. В связи с уменьшением нагрузки на миокард в течение часа после нанесения термической травмы, а также на фоне улучшения микроциркуляции (о чем свидетельствовали улучшающиеся показатели уровня глюкозы, лактата и рН плазмы крови) закономерно уменьшалось и повреждение миокарда наряду с другими органами и тканями. На модели изолированного изоволюмически сокращающегося сердца в группах животных, получавших сочетанную инфузионную терапию, также отмечалось улучшение силовых и скоростных показателей сократимости миокарда со значительным уменьшением диастолической дисфункции и ростом толерантности миокарда к гипоксии.

Безусловно, вопрос состава волемической поддержки пациентов с тяжелой термической травмой в первые часы ожогового шока на сегодняшний день остается открытым. Однако экспериментальные исследования, показывающие эффективность включения в состав инфузионной терапии наряду с современными кристаллоидными препаратами современных коллоидных сред, подтвержденную снижением летальности и улучшением основных показателей системной гемодинамики, обмена веществ и сократимости миокарда, могут послужить поводом для клинических исследований оценки эффективности сочетанной инфузионной терапии.