Автореферат и диссертация по медицине (14.03.03) на тему:Патофизиологическое обоснование озонотерапии грамотрицательного сепсиса

На правах рукописи

Кучеренко Виктория Евгеньевна

ПАТОФИЗИОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ОЗОНОТЕРАПИИ ГРАМОТРИЦАТЕЛЬНОГО СЕПСИСА

14.03.03 - патологическая физиология

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

1 2 МАЙ 2011

Нижний Новгород-2011

4846155

Работа выполнена в Институте ФСБ России (г. Н. Новгород)

Научный руководитель: Доктор медицинских наук

Алексей Юрьевич Яковлев

Официальные оппоненты:

Доктор медицинских наук, профессор

Сергей Петрович Перетяган (ФГУ «ННИИТО Минздравсоцразвития РФ», г.Н. Новгород)

Доктор медицинских наук, профессор

Дмитрий Иванович Рыжаков (ГОУ ВПО «НижГМА Минздравсоцразвития РФ», г. Н. Новгород)

Ведущая организация: Российский университет дружбы народов, г. Москва

Защита состоится «_» _ 2011 года в «_» часов на заседании

Диссертационного совета Д 20В.061.03 при Нижегородской государственной медицинской академии (603005, г. Нижний Новгород, пл. Минина и Пожарского, д. 10/1)

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Нижегородской государственной медицинской академии (603063, г. Нижний Новгород, ул.Медицин екая д.ЗА)

Автореферат разослан «_» __2011 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор медицинских наук,

профессор Е.А.Дурново

Общая характеристика работы Актуальность темы. Лечение больных с тяжелыми гнойно-септическими осложнениями заболеваний органов брюшной полости представляет одну из актуальных задач медицины критических состояний. Общая госпитальная летальность при сепсисе до настоящего времени не опускается ниже 20% (Ерюхин И.А., 2003). Особенно высокие цифры летальности отмечаются у больных послеоперационным перитонитом, осложненным грамотрицательным сепсисом, в связи с опасностью развития у них полиорганной недостаточности (Гельфанд Б.Р., Салтанов А.И., 2009, Гельфанд Б.Р., Савельев B.C., 2010).

В последние годы накапливается все больше сведений, что именно эндотоксикоз является главным патогенетическим звеном грамотрицательного абдоминального сепсиса и полиорганной недостаточности (Мартов Ю.Б., 1998, Хорошилов С.Е., 2009). Применение и разработка новых патофизиологически обоснованных методов лечения сепсиса, коррекции эндотоксикоза и полиорганной дисфункции считается в настоящее время основным направлением снижения летальности.

Разработка способов детоксикации, основанных на биостимуляции, иммунокоррекции, экстракорпоральной гемомодификации не привели к значительному улучшению ситуации в лечении грамотрицательного сепсиса и сопровождающей его полиорганной недостаточности в силу инвазивности, трудоемкости, дороговизны и малой доступности многих из них для широкой сети лечебных учреждений.

Одним из перспективных направлений интракорпоральной детоксикации является озонотерапия, несомненная эффективность которой доказана многими исследователями (Бояринов Г.А., 2009, Перетягин С.П., 1995, Семенов C.B., 2003). Однако, при несомненной технологической и организационной простоте этого метода, его доступности и возможности широкого практического использования, остается нерешенным ряд вопросов, связанных с механизмами терапевтического действия озонотерапии у больных грамотрицательным сепсисом. В частности нет данных о влиянии озонотерапии на циркуляцию липополисахарида, входящего в состав грамотрицательных бактерий и признанного основным фактором патогенеза сепсиса, а также на содержание в сосудистом русле продуктов распада оксида азота. Ограничены сведения о механизмах коррекции метаболических нарушений и детоксицирующего воздействия озонированного физиологического раствора на циркуляцию и содержание веществ низкой и средней молекулярной массы, традиционно называемых «средними молекулами».

Цель работы: патогенетическое обоснование применения озонированного физиологического раствора у больных грамотрицательным сепсисом.

Задачи исследования:

1.Изучить in vitro и in vivo влияние озонированного физиологического раствора на циркуляцию и содержание липополисахарида в крови у больных грамотрицательным сепсисом.

2.0ценить динамику метаболических нарушений и состояние системы перекисного окисления липидов венозной крови при внутриаортальной инфузии озонированного физиологического раствора.

3. Исследовать динамику артерио-венозной разницы метаболических показателей крови при внутриаортальном введении озонированного физиологического раствора больным грамотрицательным сепсисом.

4.0пределить в эксперименте интервалы безопасной дозировки озона при экстракорпоральной детоксицирующей обработке крови больных грамотрицательным сепсисом.

5.Исследовать механизмы детоксицирующего действия озонотерапии при инфузии озонированного физиологического раствора больным грамотрицательным сепсисом.

Научная новизна.

Впервые выявлено влияние озонотерапии на циркуляцию липополисахарида грамотрицательных бактерий и метаболитов оксида азота у больных сепсисом.

In vitro определено дозозависимое детоксицирующее действие озонированного физиологического раствора на липополисахарид и вещества низкой и средней молекулярной массы с преимущественным снижением их крупномолекулярного пула.

Впервые обозначены пределы безопасной экстракорпоральной обработки озоном крови больных грамотрицательным сепсисом с целью детоксикации.

На основании динамического изучения метаболических изменений венозной и артериальной крови при внутриаортальной инфузии озонированного физиологического раствора определено преимущественное корригирующее воздействие на венозную гиперлактатемию с возрастанием компенсации нарушенных соотношений аэробного/анаэробного метаболизма.

Изучено влияние озонотерапии на процессы перекисного окисления липидов венозной и артериальной крови с восстановлением внутрилегочных процессов липопероксидации и метаболизма.

Практическая значимость.

Выявленные дозозависимые эффекты озонированного физиологического раствора на циркуляцию липополисахарида грамотрицательных бактерий, метаболитов оксида азота, нарушения метаболизма, перекисное окисление липидов и эндотоксемию позволяют повысить патогенетическую эффективность озонотерапии как составляющей части интенсивной терапии больных грамотрицательным сепсисом. Определены параметры мониторинга системы ПОЛ/АОС при озонотерапии больных грамотрицательным сепсисом. Обозначены пределы безопасного детоксицирующего воздействия ОФР на кровь больных грамотрицательным сепсисом. Определена однотипность реакций биохимических параметров гомеостаза на инфузию ОФР в 1 и 5 сутки озонотерапии, что повышает безопасность длительной озонотерапии у больных грамотрицательным сепсисом.

Внедрение в практику.

Результаты диссертационной работы внедрены в практику отделений клшшко-лабораторной диагностики, реанимации и интенсивной терапии ГУЗ «Нижегородская областная клиническая больница им. H.A. Семашко», ГУЗ «Нижегородского областного онкологического диспансера».

Основные положения, выносимые на защиту.

1. При добавлении озонированного физиологического раствора в кровь больным грамотрицательным сепсисом отмечается снижение уровня липополисахарида. Инфузия озонированного физиологического раствора больным грамотрицательным сепсисом сопровождается снижением циркуляции метаболитов оксида азота и способствует повышению компенсации нарушений метаболизма и процессов перекисного окисления липидов с поддержанием нереспираторных функций легких.

2. Озонотерапия у больных грамотрицательным сепсисом обладает выраженным дозозависимым детоксицирующим действием за счет окисления веществ с высокой молекулярной массой и повышения степени компенсации эндотоксикоза. Экстракорпоральная обработка крови больных грамотрицательным сепсисом с целью детоксикации должна быть ограничена соотношением 0,01 мкг озона в ОФР на 1 мл крови.

Апробация работы.

Материалы диссертации доложены на: IX украинско-русской научно-практической конференции и III азиатско-европейской научно-практической конференции «Озон в биологии и медицине» (Мисхор, 2008); IX съезде Федерации анестезиологов и реаниматологов РФ (Санкт-Петербург, 2008); XIV Всероссийской конференции

«Гепатология сегодня» (Москва, 2009); VI Всероссийской конференции «Стандарты и индивидуальные подходы в анестезиологии и реаниматологии» (Геленджик, 2009); VIII Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Озон, активные формы кислорода и методы интенсивной терапии в медицине» (Нижний Новгород, 2009).

Диссертация апробирована 15 декабря 2010 г. (протокол №8) на совместном заседании сотрудников кафедр патологической физиологии, патологической анатомии, биологии, гистологии, нормальной анатомии, клинической лабораторной диагностики ФПКВ, кафедры анестезиологии, реаниматологии и трансфузиологии с курсами общей патологии и клинической лабораторной диагностики Института ФСБ России.

Автором лично проведено исследование лабораторных проб 139 больных, проведено 96 стендовых экспериментов исследования влияния озонотерапии на показатели крови больных грамотрицательным сепсисом, проведена статистическая обработка и проанализированы полученные данные.

Публикации.

По теме диссертации опубликовано 15 работ, в том числе 4 статьи в журналах, рекомендованных ВАК.

Структура и объем диссертации.

Диссертация изложена на 166 страницах компьютерного текста, состоит из введения, обзора литературы, трех глав собственных исследований, заключения, выводов, практических рекомендаций и списка литературы, включающего 368 источников (из них 227 отечественных и 141 зарубежных). Работа содержит 20 таблиц и 19 рисунков.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Материалы и методы исследования

Исследования проведены у 139 больных грамотрицательным абдоминальным сепсисом различной этиологии, находящихся на лечении в отделении реанимации и интенсивной терапии Нижегородской областной клинической больницы им. H.A. Семашко в период 2007-2010 гг. Диагноз абдоминального грамотрицательного сепсиса подтвержден интраоперационно, бактериологическими и лабораторными методами диагностики. Критерии невключения и исключения больных из исследования: 1) невозможность радикальной хирургической санации первичного очага инфекции в брюшной полости; 2) включение в комплекс интенсивной терапии экстракорпоральных методов детоксикации; 3) сахарный диабет как сопутствующее заболевание; 4) летальный исход вследствие прогрессирующей полиорганной недостаточности в первые пять суток

после перевода в отделение реанимации из операционной. Хирургическая тактика, объем оперативного вмешательства были у больных однотипны и направлены на удаление первичного очага инфекции, эвакуацию экссудата, одномоментный лаваж и дренирование брюшной полости. Послеоперационная интенсивная терапия включала в себя комплекс антибактериальной химиотерапии с учетом результатов клинических и бактериологических исследований, поддержание центральной гемодинамики, водно-электролитного баланса и кислотно-основного состояния, реокорригирующую терапию, нутритивную поддержку (до 3000 ккал/сутки) и респираторную терапию. Обезболивание в послеоперационном периоде осуществлялось введением наркотических и ненаркотических анальгетиков. При снижении общего белка ниже 50 г/л, а гемоглобина -80 г/л проводилась их коррекция компонентами и препаратами крови. Дозировки используемых препаратов в сравниваемых группах были идентичными.

У всех исследуемых больных применялась внутриаортальная послеоперационная комплексная интенсивная терапия. В течение первых 8-12 часов после перевода больного из операционной в отделение реанимации и коррекции грубых нарушений гемодинамики по методике Сельдингера чрезбедренным доступом проводилась катетеризация аорты рентгеноконтрастным катетером с установкой катетера на уровне Тун, что подтверждалось рентгенографией органов грудной клетки. После подтверждения правильности установки катетера проводилась его фиксация и начиналось введение препаратов в аорту. При этом суточный объем инфузии составлял 50-60 мл/кг. Продолжительность проведения внутриаорталыюй терапии у больных исследуемых групп составляла от 8 до 19 суток (средняя продолжительность - 10,1 суток). Условия приготовления 200 мл ОФР во всех группах больных были одинаковыми: концентрация озона на выходе озонатора «УОТА-1М» - 60 мг О1Л1О2, скорость потока Ог через озонатор - 0,4 л/мин, время барботирования - 30 минут. Контроль концентрации озона в ОФР во флаконе и инфузионной системе проводили с помощью встроенного в аппарат спектрофотометрического измерительного блока. Исходная средняя концентрация озона в ОФР составляла - 10,1 мг/л.

Пациентам грамотрицательным сепсисом внутриаортально двукратно вводилось 200 мл ОФР без перерыва между инфузиями. Продолжительность инфузии 200 мл ОФР -12 минут. Количество озона, вводимого внутриаортально в 400 мл ОФР, с учетом его распада в инфузионной системе составила 1,4 мг. Доза озона - 18 мкг/кг/сутки. Продолжительность озонотерапии составляла 5 суток.

Исследование клинико-лабораторных показателей выполнялось при поступлении больного в отделение реанимации, на 1, 5 сутки после операции.

Исследовались следующие параметры:

1. Клинико-биохимические показатели крови (лактат, пируват, глюкоза) исследовались при помощи унифицированных методик (Меньшиков В.В., 1987).

2. Для оценки эндотоксикоза использовалась методика Малаховой МЛ. и соавт. (1993), основанная на определении ВНиСММ двулучевым спектрофотометром СФ-56 по спектру поглощения безбелкового супернатанта плазмы в ультрафиолетовой области (238-306 нм). Отдельно проводилась оценка ВНиСММ, определяемых на длинах волн 238258 нм, 262-282 нм и 286-306 нм.

Для оценки компенсации эндотоксикоза почечной экскрецией ВНиСММ, циркулирующих в крови, проводился расчет индекса синдрома эндогенной интоксикации (ИСЭИ), равный отношению произведения плазменной и эритроцитарной ВНиСММ к ВНиСММ мочи (норма - 5,32±0,48 у.е.): ИСЭИ = ВНиСММ пл. х ВНиСММ эр./ВНиСММ мочи

3. Интенсивность перекисного окисления липидов (ПОЛ) определяли в сыворотке крови на биохемшпоминометре «БХЛ - 06» (разработка Нижегородского НИЦ "Биоавтоматика") - методом индуцированной хемилюминесценции. Первичные молекулярные продукты липопероксидации - диеновые (ДК) и триеновые коньюгаты (ТК) определяли УФ-спектрофотометрическим способом на длине волны 232 нм. Вторичные продукты ПОЛ - малоновый диальдегид (МДА) определяли по реакции с тиобарбитуровой кислотой и последующей фотометрией на КФК-3. Метод основан на определении в УФ области спектра оптической плотности раствора липидов в метанол-гексане (Ланкин В.З. и соавт., 1979). Выделение липидов производили по Фолчу. Спектр поглощения снимали при 219 нм (общее количество двойных связей), 233 нм (ДК), 275 нм (ТК). Концентрацию молекулярных продуктов ПОЛ выражали в единицах оптической плотности на мг общих липидов. Рассчитывали также индекс окисленности — соотношение ДК и ТК к общему числу двойных связей.

4. Определение уровня ЛПС в венозной крови проводилось с помощью диагностического набора МАЧ-endotox.spp.Tecra (ГОУ «НЦССХ им.А.Н. Бакулева РАМН, ООО НПФ «РОХАТ», Россия).

Принцип метода основан на иммобилизации на поверхности полимерных химических микросфер с размером частиц 0,62-0,68 мкм моноклональных антител субкласса JqG 3 и JqG 2а, специфичных к общему эндотоксину грамотрицательных бактерий, выделенных из Е. coli 0:111 В4 J5. В нашем исследовании изучалось влияние ОФР на ЛПС in vivo и in vitro.

Было проведено 96 стендовых экспериментов. In vitro в 5 мл венозной крови больных добавляли озонированный физиологический раствор (ОФР). Количество реагирующего с 1 мл венозной кровью озона составляло 0,002 мкг, 0,004 мкг, 0,006 мкг и 0,01 мкг. МАЧ-тест проводился через 15 минут после добавления ОФР в пробирку с венозной кровью.

5. Продукты распада оксида азота оценивали по уровню нитритов и нитратов методом, описанным L.C. Green с соавторами (1982). Метод основан на получении красной окраски раствора, содержащего нитрит, при добавлении к нему реагентов: сульфаниламида (белого стрептоцида) и >(-(1-нафтил)-этилендиамина дигидрохлорида -реакция Грисса. Нитраты определяли косвенным путём, для чего их восстанавливали до нитритов, пропуская подготовленный биосубстрат через редукционную колонку, содержащую губчатый кадмий. Определяли истинные нитриты (до пропускания биосубстрата через редукционную колонку). Расчёт содержания нитратов проводили путём вычитания из общего числа получившихся нитритов,.

6. Статистическая обработка результатов исследования проводилась с помощью параметрических и непараметрических методов вариационной статистики с вычислением средней арифметической выборочной совокупности (М), ошибки средней арифметической (т) и критерия Стьюдента (t). Значения считали достоверными при заданном критерии вероятности р<0,01 и р<0,05. При распределении, отличном от нормального, обращались к непараметрическим методам с использованием критерия Уилкоксона при заданном значении вероятности р<0,01. Вычисление всех статистических параметров проводилось в среде Microsoft «Excel».

Результаты исследования и их обсуждение Влияние ОФР на содержание липополисахарида грамотрицательных бактерий in

vivo и in vitro.

Исходно содержание липополисахарида (ЛПС) было значительно выше нормальных фоновых значений, не превышающих 4 пкг/мл, и составляли в среднем 68,6 пкг/мл (рис. 1). Проведенные исследования влияния ОФР на ЛПС грамотрицательных бактерий определили его снижение в зависимости от дозы озона.

Добавление in vitro 0,002 мкг Оз к 1 мл венозной крови привело к достоверному снижению содержания ЛПС на 59,6%, 0,004 мг 03 - на 83,3%, 0,006 мкг 03 - на 89,6% и 0,01 мкг Оз - на 94,3%. Анализируя полученные данные, можно заключить о нелинейной зависимости степени окисления ЛПС озоном при добавлении ОФР к венозной крови. Кроме того, при достижении дозировки озонотерапии 0,01 мкг 03 к 1 мл крови,

происходило окисление до фоновых значений ЛПС, играющего ведущую роль в патогенезе системной воспалительной реакции и грамотрицательного сепсиса.

Исходно 0,002 мкгОЗ 0,004мкг03 0,00« мкт ОЗ 0.01мкг ОЯ :1мл крови : 1мтт крови : 1мл крови : 1мл кропи

Рисунок 1. Динамика ЛПС in vitro при добавлении ОФР в кровь больных грамотрицательным сепсисом.

Примечание: 0 - достоверность различий относительно значений при поступлении, (р < 0,05)

.ТОГО, IIWI- M l

Дп ИИфу1НН ОФР И KIIHUC ННфулш * f> 1 *1 Г IKH IC 4t{>«1 4МЯГЛ ОФР нифузнн ОФР послеиифузи»

о«м*

Рисунок 2. Динамика ЛПС у больных при инфузии ОФР.

Примечание: 0 - достоверность различий относительно значений при поступлении, (р < 0,05)

и

В клинике были выбраны следующие этапы контроля циркуляции ЛПС: исходно, в конце введения ОФР, через 1 час и 4 часа после окончания инфузии. Исследования показали влияние озонотерапии на уровень ЛПС в венозной крови (рис. 2), который достоверно снижался на 71,2% сразу после внутриаортального введения ОФР.

Полученный результат может свидетельствовать об особой чувствительности ЛПС к воздействию окислительных методов детоксикации и, в частности, озонотерапии. Однако данный клинический эффект озонотерапии был относительно кратковременен, что может быть связано с перераспределением ЛПС из очагов инфекции в сосудистое русло. Так через 1 час после окончания инфузии ОФР содержание ЛПС было достоверно ниже исходных значений на 66,7%, а через 4 часа - на 45,8%.

Таким образом, проведенные экспериментальные и клинические исследования убедительно показывают снижающее влияние озонотерапии на содержание ЛПС и его циркуляцию в крови больных грамотрицательным сепсисом. Эти положительные патофизиологические механизмы биотрансформации ЛПС возможно использовать как при экстракорпоральной обработке крови, так и непосредственно при инфузии ОФР больньм грамотрицательным сепсисом.

Влияние ОФР на содержание метаболитов оксида азота. Исходно, в первые сутки, определялся высокий уровень содержания метаболитов оксида азота (N0), как в артериальной, так и венозной крови. Значения венозных показателей превышали артериальные, что можно связать с повышенной продукцией N0 в большом круге кровообращения при абдоминальном сепсисе. В конце внутриаортальной инфузии ОФР отмечалось достоверное снижение нитритов (N02), нитратов (N03) в венозной крови на 25%, в артериальной - на 15,1 % (рис. 3). Через 1 час после введения ОФР продолжалось достоверное снижение N02, N03 венозной и артериальной крови. Через 4 часа после введения ОФР наметилась тенденция к возрастанию значений N02, N03 венозной крови, но при этом сохранялась достоверность отличий (на 32,4%) по сравнению с исходными величинами до первого введения ОФР в аорту.

Снижение N02, N03 во время и после инфузии ОФР явились свидетельством прямого и отсроченного действия озонотерапии на продукцию метаболитов оксида азота.

На пятые сутки перед инфузией ОФР значения N02, N03 были значительно ниже таковых в первые сутки интенсивной терапии: в артериальной крови - на 18,6%, а в венозной - на 28,4%. Снижение продукции N0 и его метаболитов относительно значений первых суток терапии косвенно свидетельствовало об эффективности патогенетической терапии грамотрицательного сепсиса. Сохраняющееся повышенное содержание N02, N03 связано с продолжающимся выделением в кровеносное русло ЛПС, эндотоксинов и

цитокинов, увеличивающих продукцию оксида азота путем индукции макрофагальных форм синтазы оксида азота (NOS), индуцибельной NOS в особенности.

Рисунок 3. Динамика нитритов и нитратов венозной крови при инфузии ОФР в 1 и 5 сутки озонотерапии.

Примечание: 0 - достоверность результатов относительно исходных значений *- достоверность отличий показателей венозной крови относительно артериальной на одинаковых этапах исследования

#- достоверность отличий между значениями показателей в 1 и на 5 сутки озонотерапии на одинаковых этапах исследования

На пятые сутки озонотерапии, сразу после внутриаортального введения ОФР,

снижение метаболитов N0, относительно исходных цифр, составило 14,7% в

артериальной крови и 17,6% - в венозной крови. Через 1 час оно стало достоверным и

достигло 22,4% по показателям артериальной крови и 30,2% по показателям венозной

крови. Через 4 часа - достоверность изменений составила 21,6% и 27,2% относительно

исходных значений голых суток интенсивной терапии.

Динамика артериальных и венозных N02, N03 при инфузии ОФР на пятые сутки

озонотерапии была менее интенсивной, чем в первые сутки озонотерапии, что при

исходно меньших их значениях совокупно служило косвенным свидетельством снижения

выраженности воспалительных изменений в клетках с максимальной продукцией N0 у

септических больных, т.е. в макрофагах и эндотелии сосудов.

Влияние озонотерапии на метаболические показатели. Перед началом озонотерапии метаболические показатели венозной крови значительно отличались от уровня должных величин (гиперлактатемия более 3,09 ммоль/л, гиперпируватемия более 0,185 ммоль/л, гипергликемия более 7,61 ммоль/л, отношения индексов глкжоза/лактат менее 2,13 ммоль/л, лактат/пируват более 15,49 ммоль/л). Динамика изучаемых показателей была в основном связана с изменениями

метаболизма лактата в малом и, особенно, в большом круге кровообращения при инфузии ОФР. Исходно индекс лактат/пируват у больных с грамотрицательным сепсисом имел умеренно увеличенные значения в артериальной и венозной крови: в венозной крови достоверно выше на 34,1% (рис. 4). Это являлось косвенным свидетельством выраженности нарушений аэробных/анаэробных метаболических процессов в большом круге кровообращения, по сравнению с малым. В первые сутки, через час после инфузии ОФР, значения этого показателя снизились на 10,4% в артериальной крови, на 16,3% - в венозной; через четыре часа эти изменения составили соответственно 19,9% и 20,3%

К пятым суткам исследования, сохранялась тенденция к постепенному регрессу нарушений метаболизма относительно исходных величин. Перед инфузией ОФР значения индекса лактат/пируват были достоверно ниже значений первых суток на 18,3% в артериальной и на 18,4% в венозной крови, снижение а-в разницы составило 19% в абсолютных значениях. Во время инфузии ОФР на пятые сутки отмечено снижение индекса лактат/пируват, но регресс значений этого показателя происходил одинаково в артериальной и венозной крови, что отразилось на динамике артерио-венозных отличий -она была одинакова в малом и большом кругах кровообращения.

23 21 19 17 15 13 11 9

— 1 сутки — 5 сутки

доннфуншОФР вконцпшфтяш чгр«час поел» чер« 4 чага после ОФР 1Шфу!1Ш ОФР 1Щфу31Ш ОФР

Рисунок 4. Динамика индекса лактат/пируват венозной крови при инфузии ОФР в 1 и 5 сутки озонотерапии

Примечание: 0 - достоверность результатов относительно исходных значений *- достоверность отличий показателей венозной крови относительно артериальной на одинаковых этапах исследования

#- достоверность отличий между значениями показателей в 1 и на 5 сутки озонотерапии на одинаковых этапах исследования

Таким образом, проведенные исследования показали положительное влияние ОФР

на динамику нарушений метаболизма у больных грамотрицательным сепсисом.

Оценка влияния ОФР на состояние системы ПОЛ.

Усиление свободнорадикальных процессов и развитие состояния «окислительного стресса» являются одним из патогенетических звеньев воспалительных процессов любого генеза. Изначально у всех пациентов наблюдалась активация процессов ПОЛ с накоплением промежуточных продуктов свободнорадикального окисления при низком уровне содержания двойных связей в липидах, значения которых в артериальной крови превышало венозные на 24,9%, что на наш взгляд обусловлено локализацией основного источника воспалительного инфекционного процесса в брюшной полости, а не в легких. Состояние процессов ПОЛ у больных с грамотрицательным сепсисом до проведения инфузии ОФР характеризовалось усилением процесса липопероксидации, что приводило к накоплению ДК, ТК и МДА.

В первые сутки в конце инфузии ОФР уровень индекса окисленносги ДК снизился относительно исходных величин на 23,6% в артериальной крови и на 31% в венозной (рис. 5), а-в разница значений индекса окисленности ДК составила 38,6% в абсолютных величинах. Его снижение было более выражено в венозной крови, чем в артериальной, что возможно связано с влиянием внутриаортального введения ОФР на процессы ПОЛ в органах брюшной полости и, в первую очередь, в печени.

2

1,8

М 1,2 I

0.8 0,6

ММОЛЬ/Л

о •#

до инфузии ОФР в конце инфузии через час после через 4 часа ОФР иифушн ОФР после инфузии

ОФР*

Рисунок 5. Динамика индекса окисленности ДК Е 232/Е 220 у.е. венозной крови при инфузии ОФР в 1 и 5 сутки озонотерапии.

Примечание: 0 - достоверность результатов относительно исходных значений *- достоверность отличий показателей венозной крови относительно артериальной на одинаковых этапах исследования

достоверность отличий между значениями показателей в 1 и на 5 сутки озонотерапии на одинаковых этапах исследования

Через час после инфузии ОФР снижение значений индекса окисленности ДК было максимальным и составило в артериальной 27,6%, а в венозной крови - 34,2%. Через четыре часа изменения этих показателей относительно исходных значений оставались достоверными (соответственно 22,8% и 28,9%).

Результаты определения индекса окисленности ДК на 5 сутки исследования выявили дальнейшую коррекцию исходно выраженных нарушений ПОЛ. По сравнению с исходными данными 1 суток исследования, регресс исходно высоких значений индекса окисленности в артериальной крови составил 27,6%, в венозной - 30,5%, а-в разница в абсолютных величинах достигла 40%. Через 1 час после инфузии ОФР динамика снижения индекса окисленности ДК была максимальной, аналогично первым суткам исследования: в артериальной крови - 32,6%, в венозной- 37,1%.

Таким образом, очевидно значительное положительное воздействие озонотерапии на процессы липопероксидации у больных грамотрицательным сепсисом. Это происходило также за счет возможного компенсаторного повышения активности антиоксидантных ферментов, а также ферментов, катализирующих аэробные процессы окисления.

Оценка детоксицнрующего действия ОФР у больных грамотрицательным сепсисом.

Для оценки детоксицнрующего действия озона на ВНиСММ in vitro была проведена серия экспериментов с добавлением ОФР в кровь больных грамотрицательным сепсисом. Изменяющимся фактором было количество озона, добавляемого в пробирку с кровью (рис. 6).

so BIIitCMM._v.i-.

"0 60 ^ .ж- о __ . -'А

5« • ! -------BIIiiCr.LMппл-мчы ' V 0 . ^ о | —•— ВНиСММ »pirrj'CiLurroft ЗЗЯ-ЗОб ^ ' " : ~ Сумма ВНиСММ

40 0

JO 0 --

2« О

10

исходно 0.002мкг ОЗг:1 0,01 мкг 03:1 мл 0.02 мкг О .VI мл 0,04 мкг 03:1 мл 0.2мкг 05:1 мл

мл крови крови крови кропи кроем

Рисунок 6. Динамика ВНиСММгзв-зоб нм при добавлении ОФР в кровь больных грамотрицательным сепсисом.

Примечание: 0 - достоверность результатов относительно исходных значений

Исходно регистрировалось значительное количество ВНиСММ, локализованных в плазме и эритроцитах (ВНиСММ плазмы - более 29 у.е., ВНиСММ эритроцитов - более 32 у.е.), что свидетельствовало о значительной продукции этих веществ и нарушенной их элиминации из организма. ИСЭИ превышал 25,9 у.е., что подтверждало декомпенсацию эндотоксикоза у исследуемых больных.

Проведенные исследования in vitro, показали, что наибольший эффект снижения эндотоксемии по отношению к исходным значениям наблюдался после добавления 0,002 мкг Оз к 1 мл крови. Процент снижения в плазме составил 17,5 %; на эритроцитах - 23,4 %, а суммы ВНиСММ - 25 %.

После добавления 0,02 мкг Оз к 1 мл крови наметилась тенденция к повышению общих показателей эндотоксикоза в исследуемых пробах, по сравнению с предыдущим этапом исследования. В интервале исследования 0,01 - 1,0 мкг Оз происходило нарастание ВНиСММ, превышающее исходные значения эндотоксемии.

Наибольшее влияние озон оказывал на ВНиСММ, имеющие высокую молекулярную массу (рис. 7). Максимальное воздействие на ВНиСММ2з8-258нм отмечалось при соотношении 0,002 мкг Оз к 1 мл крови. Регресс ВНиСММ2з8-258нм в плазме составил 22,21%, в эритроцитах - 40,2%, суммарные изменения ВНСММ плазмы и эритроцитов -32,2%. Начиная с 0,04 до 0,2 мкг Оз, уровень ВНиСММ238-258нм имел тенденцию к нарастанию. При добавлении к 1 мл исследуемой крови 0,2 мкг Оз концентрация ВНСММгз8-258нм уже достоверно превышала показатели исходного этапа исследования.

исходно 0,002 мкг ОЗг:1 O.OlMKrOJU 0.02мкг0$:1 0,<ММКГ05:1 0,1 мкг OS: 1мл ОД MKT OJ: 1№1 И1Л1С110В11 Ml ».]< OHtl wit:p«lll млкровн кроки KJIOBII

Рисунок 7. Динамика ВНИСММ238.258 нм при добавлении ОФР в кровь больных грамотрицательным сепсисом.

Примечание: 0 - достоверность результатов относительно исходных значений

Следует отметить, что детокеицирующее действие озона относительно BHnCMMns-258НМ сохранялось в большем интервале применяемых доз ОФР по сравнению с влиянием на ВНиСММ2з8-зо8нм.

Таким образом, in vitro было выявлена зависимость полученных результатов от изменения количества вводимого с ОФР озона в кровь больных грамотрицательным сепсисом. При введении Оз в дозе 0,002 мкг к 1 мл крови определялось наиболее выраженное снижение эндотоксинов по всем длинам волн, в большей степени ВНиСММ2з8.258нм. естественная детоксикация которых происходит с прямым участием монооксигеназной системы печени.

При внутриаортальном введении ОФР выявлено прямое детокеицирующее действие озона на ВНиСММ плазмы и эритроцитов с повышением компенсации эндотоксикоза у больных грамотрицательным сепсисом.

Клинические исследования показали, что в конце введения ОФР отмечалось достоверное снижение ВНиСММ плазмы (на 9,5%), ВНиСММ эритроцитов (на 12,4%), ИСЭИ (на 22,3%), ВНиСММ2з8-258нм плазмы (на 10,9%), суммы ВНиСММ2з8_258н« плазмы и эритроцитов (на 10,1%), ИСЭИ2з8.258нм (на 21,2%), ВНиСММ262.282нм эритроцитов (на 17,4%), суммы ВНиСММ262.282™ плазмы и эритроцитов (на 13,3%), ИСЭИ2б2-282вм (на 24,3%) (рис. 8).

Рисунок 8. Динамика ВНиСММ2з8-зоб н». при введении ОФР у больных грамотрицательным сепсисом.

0 - достоверность результатов относительно исходных значений

Следовательно, непосредственно во время введения ОФР происходило

снижение ВНиСММ плазмы и в большей степени эритроцитов, локализующихся в

спектре 238-282 нм, т.е. веществ, имеющих достаточно высокую молекулярную массу.

Это позволило снизить итоговые показатели ВНиСММ плазмы и эритроцитов и обеспечило повышение компенсации эндотоксикоза при отсутствии выраженного прямого влияния озонотерапии на элиминацию эндотоксинов почками.

Через 1 час после инфузии проявлялись не только прямые эффекты озонотерапии, но и опосредованные детоксицирующие эффекты. Определялись сниженными и продолжали дальнейшее снижение относительно исходных значений следующие показатели: ВНиСММ плазмы (на 10,2%), ВНиСММ эритроцитов (на 17,3%), сумма ВНиСММ эритроцитов и плазмы (на 15,2%), ИСЭИ (на 32,4%).

Снижение эндотоксемии после окончания введения ОФР свидетельствовало об опосредованных механизмах детоксикации, возможно связанных с активацией монооксигеназной функции печени.

Следовательно, полученные экспериментальные и клинические данные свидетельствуют о преобладании прямого дозозависимого окислительного воздействия озона на ВНиСММ, в большей степени на вещества с высокой молекулярной массой, а также вьивило дозозависимый эффект коррекции эндотоксикоза.

Выводы

1. Озонотерапия оказывает окислительное воздействие на липополисахарид грамотрицательных бактерий. In vitro с повышением дозы озона при экстракорпоральной обработке крови больных грамотрицательным сепсисом, определяется дозозависимое нелинейное снижение содержания эндотоксина. Внутриаортальная инфузия озонированного физиологического раствора уменьшает циркуляцию липополисахарида грамотрицательных бактерий и продуктов оксида азота.

2. У больных грамотрицательным сепсисом внутриаортальные инфузии озонированного физиологического раствора способствуют коррекции метаболических нарушений в большей степени венозной крови с постепенным купированием гиперлактатемии, индексов лактат/пируват, глюкоза/лактат и снижением активности перекисного окисления липидов.

3. Внутриаортальная озонотерапия способствуют поддержанию компенсации внутрилегочных процессов перекисного окисления липидов и метаболизма у больных грамотрицательным абдоминальным сепсисом. Метаболические эффекты внутриаортальной инфузии озонированного физиологического раствора имеют одинаковую направленность в 1-е и 5-е сутки озонотерапии.

4. In vitro определена дозозависимость детоксицирующих эффектов озонотерапии при экстракорпоральной обработке крови больных грамотрицательным сепсисом. В интервале соотношения добавляемого озона 0,002-0,01 мкг к 1 мл крови

больных грамотрнцательным сепсисом отмечается снижение катаболического пула веществ средней и низкой молекулярной массы без промежуточного повышения уровня эндотоксинов с меньшей молекулярной массой. При увеличении соотношения свыше 0,02 мкг озона к 1 мл крови отмечается рост эндотоксемии в первую очередь за счет крупномолекулярных веществ.

5. При парентеральном введении озонированного физиологического раствора больным сепсисом определяются прямые и отсроченные детоксицирующие эффекты озонотерапии, основным механизмом которых является снижение содержания веществ низкой и средней молекулярной массы в плазме и эритроцитах, преимущественно за счет веществ с высокой молекулярной массой.

Практические рекомендации

1. С целью точного дозирования эффектов озонотерапии и повышения ее безопасности необходим мониторинг концентрации озона в озонированном физиологическом растворе при его инфузии и при экстракорпоральной обработке крови больных грамотрнцательным сепсисом.

2. Больным грамотрнцательным сепсисом целесообразно введение озонированного физиологического раствора с суточной дозировкой озона 18 мкг/кг/сутки, а при экстракорпоральной обработке соотношение озона в озонированном физиологическом растворе и крови должно составлять 0,002-0,01 мкг Оз : 1 мл крови. Необходимо ограничивать дозу озона при экстракорпоральной обработке крови больных грамотрнцательным сепсисом соотношением 0,1 мкг Oj : 1 мл крови в связи с увеличением эндотоксемии за счет катаболического крупномолекулярного пула ВНиСММ.

3. Для объективизации оценки эффективности озонотерапии больных грамотрнцательным сепсисом требуется динамическая оценка содержания липополисахарида грамотрицательных бактерий и продуктов распада оксида азота в венозной крови.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Яковлев А.Ю., Зайцев P.M., Кучеренко В.Е., Котенко Л.М. / Озонотерапия перитонита - эффективность, безопасность и механизмы детоксицирующего действия // Материалы IV Украинско-русской научно-практической конференции и III Азиатско-европейской научно-практической конференции "Озон в биологии и медицине". - Мисхор. -2008.-С. 81.

2. Яковлев А.Ю., Зайцев P.M., Кирьянова А.Н., Кучеренко В.Е., Серопян М.Ю. / МАЧ-тест и мониторинг эффективности интенсивной терапии грамотрицательного сепсиса // Материалы XI съезда Федерации анестезиологов и реаниматологов РФ. - Санкт-Петербург. - 2008. - С. 603.

3. Яковлев А.Ю., Зайцев P.M., Кучеренко В.Е., Емельянов Н.В., Власкин С.Ю., Кирьянова А.Н. / Новое в диагностике и терапии грамотрицательного сепсиса // Материалы Всероссийского конгресса анестезиологов-реаниматологов "Современные достижения и будущее анестезиологии-реаниматологии в Российской Федерации". -Москва.-2008.-С. 76-77.

4. Яковлев А.Ю., Зайцев P.M., Котенко J1.M., Кучеренко В.Е. / Озонотерапия сепсиса - механизмы детоксицирующего действия // Вестник интенсивной терапии. -2009,- №5. С. 160-163.

5. Яковлев А.Ю., Зайцев P.M., Кучеренко В.Е., Котенко Л.М., Емельянов Н.В., Власкин С.Ю., Кирьянова А.Н., Фошина С.Б. / Грамотрицательный сепсис: диагностический контроль терапии. // Материалы съезда анестезиологов и реаниматологов ЦФО РФ. - Москва. - 2009. - С. 146.

6. Яковлев А.Ю., Зайцев P.M., Власкин С.Ю., Кучеренко В.Е. / Плазмаферез и вено-венозная гемофильтрация при грам-отрицательном сепсисе // Бюллетень НЦССХ им. А.Н.Бакулева РАМН. - Том X. - № 3. - 2009. - Приложение. С. 144.

7. Яковлев А.Ю., Зайцев P.M., Ниязматов A.A., Кучеренко В.Е., Власкин С.Ю., Дудина Е.В. / Диагностические критерии эффективности терапии сепсиса. // Материалы III Всероссийской конференции "Беломорский симпозиум". - Архангельск. - 2009. - С. 9294.

8. Яковлев А.Ю., Зайцев P.M., Ниязматов A.A., Кучеренко В.Е., Дудина Е.В. / Влияние озонотерапии на циркуляцию липополисахарида у больных грамотрицательным сепсисом // Материалы VIII Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Озон, активные формы кислорода и методы интенсивной терапии в медицине». - Нижний Новгород. - 2009. - С. 65.

9. Яковлев АЛО., Зайцев P.M., Ниязматов A.A., Емельянов Н.В., Котенко Л.М., Кучеренко В.Е., Семенов В.Б. / Влияние озона на циркуляцию липополисахарида при грамотрицателыюм сепсисе // Эфферентная терапия. - 2009. -Том XV.-№1,-С. 220-221.

10. Яковлев А.Ю., Зайцев P.M., Ниязматов A.A., Кучеренко В.Е., Семенов В.Б. / Влияние озонотерапии на циркуляцию грамотрицательного липополисахарида //

Бюллетень НЦССХ им. А.Н.Бакулева РАМН. - 2010. - Том X. - № 6. - Приложение. С. 258.

11. Емельянов Н.В., Яковлев А.Ю., Зайцев P.M., Ниязматов A.A., Кучеренко

B.Е., Влаекин С.Ю., Серопян М.Ю. / Лабораторный мониторинг эффективности терапии сепсиса // Бюллетень НЦССХ им. А.Н.Бакулева РАМН. - 2010. - Том X. - № 6. -Приложение. С. 254.

12. Зайцев P.M., Яковлев А.Ю., Кучеренко В.Е., Влаекин С.Ю., Емельянов Н.В. / Детоксицирующие эффекты озонотерапии in vivo и in vitro: возможности использования в интенсивной терапии // Вестник интенсивной терапии. - 2010. - № 5 - С. 163-165.

13. Зайцев Р. М., Яковлев А. Ю., Бояринов Г. А., Кучеренко В. Е., Влаекин

C. Ю., Юрьев М. Ю. / Механизмы детоксицирующего действия озонотерапии у больных сепсисом // Физиотерапия, бальнеология и реабилитация. - 2010. - № 2 - С. 20-22

14. Яковлев А.Ю., Зайцев P.M., Емельянов Н.В., Влаекин С.Ю., Семенов В.Б., Кучеренко В.Е. / Динамика липополисахарида во время селективной гемосорбции у больных грамотрицательным сепсисом // Эфферентная терапия. -2010. - Том 16. - № 2. - С. 19-21.

15. Яковлев А.Ю., Зайцев P.M., Зубеев П.С., Мокров К.В., Баландина A.B., Кучеренко В.Е. / Динамика метаболических показателей при антигипоксической терапии акушерского сепсиса // Акушерство и гинекология. - 2011. - № 2. - С. 97 -101