Автореферат и диссертация по медицине (14.00.05) на тему:Значение определения показателей перекисного оксиления липидов в конденсате выдыхаемого воздуха в диагностике и прогнозе внегоспитальной и нозокомиальной вентилятор-ассоциированной пневмонии

□03052Э73

На правах рукописи

Алякринская Марина Дмитриевна

ЗНАЧЕНИЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЕЙ

ПЕРЕКИСНОГО ОКИСЛЕНИЯ ЛИПИДОВ В КОНДЕНСАТЕ ВЫДЫХАЕМОГО ВОЗДУХА

В ДИАГНОСТИКЕ И ПРОГНОЗЕ ВНЕГОСПИТАЛЬНОЙ И НОЗОКОМИАЛЬНОЙ ВЕНТИЛЯТОР-АССОЦИИРОВАННОЙ ПНЕВМОНИИ

14.00.05 - внутренние болезни , 14.00.43 - пульмонология

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Челябинск-2007

003052973

Работа выполнена на кафедре пропедевтики внутренних болезней Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Челябинская государственная медицинская академия Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию».

Научный руководитель:

доктор медицинских наук, профессор Комар С.И.

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук, профессор Игнатова Г.Л.

доктор медицинских наук, профессор Синицып С.П.

*

Ведущая организация:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Уральская государственная медицинская академия Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию», г. Екатеринбург.

Защита состоится « £ » /ЛМХ^иРУС-- 2007 г. в « //» часов на заседании диссертационного Совета Д208.117.02. в ГОУ ВПО «Челябинская государственная медицинская академия Росздрава» по адресу: 454092, г. Челябинск, ул. Воровского, 64.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Челябинская государственная медицинская академия Росздрава.

Автореферат разослан « / » г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор медицинских наук, профессор

Кривохижина Л.В.

^ Общая характеристика работы

Актуальность проблемы. Несмотря на успехи в разработке современных высокоэффективных антибактериальных средств, стандартизацию стратегии диагностики и лечения пневмонии по принципам доказательной медицины, остается немало трудно решаемых проблем. Наиболее актуальными проблемами внегоспи-тальной пневмонии являются отсутствие пригодных для практики методов идентификации всех потенциальных возбудителей (Стра-чунский JI.C., 2003), появление новых, необычных ее возбудителей (Синопальников А.И. и соавт., 2001, 2002; Чучалин А.Г., 2003), рост частоты тяжелых форм и связанная с ним высокая летальность от пневмонии (Чучалин А.Г., 1995, 1998; Приходченко Н.Г., 2005), увеличение частоты медленно разрешающихся форм (Сильвестров В.П., 1979; Fein A.M. et al., 1987; Комар С.И., 1995; Синопальников А.И. и соавт., 2001; Комар С.И., 2004). Весьма тревожит, что значительное число больных пневмонией своевременно не распознается врачами, что увеличивает частоту гнойно-деструктивных процессов и неблагоприятных исходов. Предполагается, что в России более 1 млн. человек переносят пневмонию, не попадая в официальную статистику (Чучалин А.Г., 2003). Вопросы своевременной диагностики, лечения и профилактики госпитальной пневмонии также находятся в центре внимания врачей и исследователей в связи со значительной распространенностью нозокомиальной легочной инфекции, она занимает второе место по распространенности после внегоспитальной пневмонии, но значительно превышает ее по показателю летальности (Венцель P.IÏ, 1989; Niedermani M.S. et al., 1990; Vincent J.L. et al., 1995; Fagon J.Y. et al., 1996; Комар С.И., Бобкунов В.Ф., 2000; Дом-никоваН.Г., Сидорова JI.Д., 2000; ГельфандБ.Р. и соавт., 2003; Чучалин А.Г., 2005). Пневмония, возникшая в отделениях реанимации и интенсивной терапии у больных, находящихся на продленной HBJI, является наиболее частой формой госпитальной пневмонии, отличается необычайно высокой летальностью, трудностями своевременного распознавания, нерешенностью вопросов профилактики (Pugin J. et al., 1991; Pingleton S. et al., 1992; Craven D.E. et al., 1998; Ершов E.JI., 2000; Cunha B.A., 2001 ).

Решение проблемы ранней и своевременной диагностики внегоспитальной и нозокомиальной пневмонии может быть существенно облегчено путем создания новых, неинвазивных методов диагно-

стики, позволяющих производить сбор субстрата для диагностического исследования у любых контингентов больных и в любых условиях (дети, беременные женщины, старики, «прикованные» к постели, больные на ИВЛ и др.).

Поиск новых биомаркеров острого неспецифического воспаления является весьма перспективным направлением для медицинского исследования. В последние годы во всем мире растет интерес к изучению диагностического значения конденсата выдыхаемого воздуха (Сидоренко С.И. и соавт., 1980; Бестужева C.B., 1988; Комар С.И., 1995; Игнатова Г.Л., 1998; 2003; Анаев Э.Х., Чучалин А.Г., 2005 и др.; Baraldi Е. et al.; 2003; Lehmann С. et al.). Конденсат влаги выдыхаемого воздуха (КВВВ) - это биологическая жидкость, испарившаяся с альвеолярной поверхности легких, в составе которой обнаружено более 100 различных химических соединений. Нелетучие макромолекулярные соединения, обнаруженные в КВВВ, являются биомаркерами различных патологических процессов (Анаев Э.Х., Чучалин А.Г., 2003). Обнаружение продуктов оксидативного стресса в КВВВ у больных пневмонией отмечено в- работах С.И. Комар, 1996; А.А.Леонтьева и соавт., 1995; М.А. Хасиной и соавт., -2000, однако оценка диагностического значения этих маркеров воспаления дыхательных путей при пневмонии требует дальнейшего изучения. В доступной литературе мы не встретили данных о состоянии показателей системы перекисного окисления и антиоксидантной защиты в КВВВ у больных с нозокомиальной пневмонией, в том числе у больных с вентилятор-ассоциированной пневмонией (ВАП).

Цель и задачи исследования.

Цель настоящей работы: изучить динамику показателей перекисного окисления липидов и антиоксиданта катапазы в конденсате выдыхаемого воздуха у больных внегоспитальной и нозокомиальной вентилятор-ассоциированной пневмонией, оценить информативность этого метода для неинвазивного изучения процессов оксидативного стресса нижних дыхательных путей и его диагностическое значение в клинической практике.

Для осуществления этой цели потребовалось решение следующих задач.

1. Определить нормативы содержания продуктов ПОЛ, а также антиоксиданта катал азы в КВВВ здоровых лиц. Проанализировать

характер изменения вышеназванных показателей у больных, находящихся на ИВЛ без признаков нозокомиальной легочной Инфекции.

2. Изучить содержание первичных, вторичных и конечных продуктов перекисного окисления липидов, а также антиоксиданта ка-талазы в КВВВ, пораженного и здорового легкого у больных внегос-питальной пневмонией.

3. Оценить информативность исследования КВВВ, как неинва-зивной методики исследования метаболизма нижних дыхательных путей для изучения интенсивности активации перекисного окисления липидов в пораженном и здоровом легком у больных внегоспи-тальной пневмонией.

4. Исследовать содержание продуктов липопероксидации и антиоксиданта каталазы в КВВВ больных госпитальной, вентилятор-ассоциированной пневмонией.

5. Проанализировать влияние оксидативного стресса и дисбаланса системы ПОЛ - антиоксиданты по данным исследования показателей ПОЛ и каталазы в КВВВ на течение и исходы госпитальной пневмонии.

6. Изучить диагностическую ценность исследования первичных, вторичных и конечных продуктов ПОЛ, а также антиоксиданта каталазы в КВВВ у больных внегоспитальной и вентилятор-ассоциированной пневмонией.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Дисбаланс в системе перекисного окисления липидов и анти-оксидантной защиты является важным звеном в патогенезе внегоспитальной и нозокомиальной вентилятор-ассоциированной пневмонии, определяющим тяжесть течения и исходов заболевания. Наиболее тяжелые проявления оксидативного стресса выявлены при госпитальной пневмонии, ассоциированной с искусственной вентиляцией легких.

2. Раздельное изучение показателей свободнорадикального окисления и каталазы в конденсате выдыхаемого воздуха пораженного и здорового легкого позволяет неинвазивным путем изучить выраженность процессов интенсификации ПОЛ и дисбаланса системы ПОЛ-АОЗ, как в зоне пораженного легкого, так и в здоровых участках легочной ткани, выявить диагностическое значение марке-

ров острой фазы легочного воспаления у больных внегоспитальной пневмонией.

3. Резко выраженное повышение концентрации полиненасыщенных жирных кислот, первичных, вторичных и конечных продуктов перекисного окисления липидов в конденсате выдыхаемого воздуха у больных, находящихся на продленной ИВЛ, может быть использовано для раннего распознавания нозокомиальной пневмонии.

Научная новизна работы.

Впервые проведено динамическое изучение показателей сво-боднорадикального окисления и антиоксиданта каталазы в конденсате выдыхаемого воздуха у больных нозокомиальной вентилятор-ассоциированной пневмонией. Впервые неинвазивным путем выявлен факт выраженной активации перекисного окисления липидов и дисбаланса системы ПОЛ-АОЗ в легких у больных, находящихся на продленной ИВЛ, обусловленный возникновением госпитальной пневмонии. Впервые изучено диагностическое значение показателей ПОЛ-антиоксиданты в КВВВ пораженного и здорового легкого у больных внегоспитальной пневмонией.

Практическая значимость работы.

Предложено определение общих полиеновых оснований и конъюгированных диенов в КВВВ пораженного легкого в качестве биомаркеров острой фазы внегоспитальной пневмонии.

Предложен скрининговый метод неинвазивного распознавания госпитальной пневмонии у больных, находящихся1 на продленной ИВЛ, путем определения первичных и вторичных продуктов перекисного окисления липидов в конденсате выдыхаемого воздуха.

Апробация диссертации и формы внедрения.

Результаты исследований внедрены в практическую работу ГКБ№1 г. Челябинска, в методику преподавания на кафедре пропедевтики внутренних болезней.

Основные положения диссертации доложены на 13-м Национальном конгрессе по болезням органов дыхания (10-14 ноября 2003, Санкт-Петербург), на научной конференции молодых ученых Челябинской государственной медицинской академии (20 мая 2003), на заседании областного научного общества терапевтов (19 октября

2006 г.), на 1-м Российско-Чешском медицинском Форуме (23 ноября 2006 г.).

По теме диссертации опубликовано 10 научных работ, в т.ч. 4 -в центральной печати.

Объем и структура диссертации.

Диссертация изложена на 154 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, 2 глав собственных исследований, заключения, выводов, практических рекомендаций, указателя литературы, включающего 188 работ отечественных и 103 -иностранных авторов. Текст проиллюстрирован 35 таблицами, 9 рисунками. • .

Содержание работы

Материал и методы исследования.

Настоящее исследование проведено на клинической базе кафедры пропедевтики внутренних болезней Челябинской государственной медицинской академии (пульмонологическое отделение ГКБ № 1 г. Челябинска), а также в отделении хирургической реанимации ГКБ № 1. Биохимическое исследование конденсата влаги выдыхаемого воздуха (КВВВ) проведено в Центральной научно-исследовательской лаборатории Челябинской медицинской академии.

Обследовано 75 взрослых больных с пневмонией, в т.ч. 37 человек с внегоспитальной пневмонией (ВГП) и 38 человек с но-зокомиальной, вентилятор-ассоциированной пневмонией (ВАП), которые находились на лечении в городской клинической больнице № 1 г. Челябинска с 2002 по 2004 гг. Больные госпитальной ВАП имели возраст от 26 до 88 лет, в изучаемой выборке преобладали мужчины (0,79 в долях единицы). Возраст больных внегоспитальной пневмонией был от 16 до 68, все обследованные больные были мужчины. С контрольной целью обследовано 38 практически здоровых некурящих мужчин, а также группа сравнения, куда вошли 45 хирургических больных, находящихся на ИВЛ, у которых не развилась * ВАП. Стандартизация сравниваемых групп больных с ВГП и здоровых лиц проведена по полу и возрасту, а больных ВАП и группы сравнения, соответственно, по полу, возрасту, тяжести состояния, длительности пребывания на ИВЛ и характеру основного заболева-

*

ния. Сравниваемые группы по указанным параметрам статистически достоверно не различались.

Критерии включения для виегоспиталыюй пневмонии:

1. Наличие у больного с рентгенологически подверженной очаговой инфильтрацией не менее 2-х клинических признаков из числа следующих (Чучалин А.Г. и соавт., 2003):

а) острая лихорадка в начале заболевания (1:0>380);

б) кашель с мокротой;

в) физикальные данные (фокус крепитации и/или мелкопузырчатые влажные хрипы, бронхиальное дыхание, укорочение перкуторного звука);

г) леикоцитоз >10-10% или нейтрофилез со сдвигом влево (>10%).

2. Обратное развитие воспалительной инфильтрации под влиянием неспецифической антибактериальной терапии.

3. Появление первых признаков заболевания на догоспитальном этапе.

4. Нетяжелое течение пневмонии.

5. Возраст больных 16 лет и старше.

6. Мужской пол больного.

7. Согласие больного на участие в исследовании. Критериями исключения для внегоспитальной пневмонии

были:

1. Внегоспитальные пневмонии на фоне иммунодефицита.

2. Внегоспитальные аспирационные пневмонии.

3. Больные с признаками обострения сопутствующих воспалительных заболеваний на момент исследования.

4. ХОБЛ.

Критерии включения для нозокомиальной, вентилятор-ассоциированной пневмонии:

Основные (Чучалин А.Г. и соавт., 2005): 1. Появление нового инфильтрата на рентгенограмме, возникшего через 48 и более часов после начала ИВЛ в сочетании с двумя из следующих 3-х признаков:

• лихорадка более 38,3°С;

• лейкоцитоз >10-109/л;

• гнойный характер аспирата из трахеи (более 10 нейтрофилов в поле зрения).

2. Отсутствие признаков легочной инфекции при поступлении в стационар. » Дополнительные:

1. В качестве дополнительного диагностического критерия нозоко-миальной пневмонии использована шкала клинической оценки инфекции СР1Б, в соответствии с которой диагноз ^озокомиаль-ной пневмонии считается достоверным при наличие 7 и более баллов (Р1щт .1. ег а1., 1991).

2. Патоморфологические признаки пневмонии (для случаев с летальным исходом).

Критерии исключения для ВАП:

1. Наличие легочных инфильтратов, обусловленных:

• травматическим повреждением органов дыхания;

• тромбоэмболией легочной артерии;

• побочным действием лекарственных препаратов;

• опухолями легкого и метастазами опухолей;

• застойными явлениями в легких при сердечной недостаточности.

Методы исследования.

Кроме клинического исследования всем больным проводилась рентгенография грудной клетки в 2-х проекциях, по показаниям томография, исследование функции внешнего дыхания. Определялись общий анализ крови и мокроты, показатели острой фазы воспаления, электролиты крови, мочевина и креатинин, глюкоза крови и функциональные пробы печени. Больным с ВАП определялись показатели газового состава крови и кислотно-основного состояния, а также коагулограмма. Выполнялось микробиологическое исследование мокроты (при ВГП) и бронхиального смыва (при ВАП) с количественной оценкой бактериальной микрофлоры и определением чувствительности к антибиотикам. Специальное исследование включало в себя биохимическое исследование конденсата влаги выдыхаемого воздуха (КВВВ). У больных ВГП сбор конденсата производился по методу Г.И.Сидоренко и соавт. (1980) в модификации С.И. Комар (1995), позволявших получить КВВВ раздельно из пораженного и здорового легкого. У больных с ВАП конденсат получали из приспо-

собления, именуемого «уловитель конденсата», предусмотренного в конструкций аппарата ИВЛ.

В конденсате выдыхаемого воздуха определялись концентрации полинеиасьнценных жирных кислот, первичных, вторичных и конечных продуктов ПОЛ (В.П. Гаврилов и соавт., 1983 в модификации Э.Н. Коробейниковой). Содержание продуктов ПОЛ определялось спектрофотометрическим методом* в изопропанольной фазе липидного экстракта. Для оценки антиоксидантной защиты (АОЗ) в КВВВ определялась активность каталазы (Э.Н. Коробейникова и соавт., 2002). Результаты показателей ПОЛ выражали в условных единицах адсорбции (Е) на 1 мл конденсата и индексах окисления (И.А. Волчегорский, 1989). Активность каталазы выражали в мкат/л. Для ориентировочной оценки соответствия активации ПОЛ и АОЗ

* Е +Е + Е

определяли показатель ПОЛ/АО по формуле -—-—-——,

активность каталазы

результат выражали в условных единицах.

Осиовные результаты исследований.

У здоровых лиц содержание первичных и вторичных продуктов ПОЛ находилась на низком уровне, наши данные о их концентрации соответствовали результатам предшествующих исследователей (Бестужева C.B., 1983). Уровень диенконъюгатов, а также кетодиенов и сопряженных триенов в КВВВ был ниже 0,10 Е/мл (0,073±0,013 и 0,079±0,009), оснований Шиффа - ниже 0,03 Е/мл (0,018±0,003), общих полиеновых оснований - ниже 0,13 Е/мл (0,093±0,017). Индексы окисления первичных продуктов ПОЛ в среднем составляли 0,78±0,108 у.е., вторичных продуктов ПОЛ - 0,85±0,15 у.е., активность каталазы у здоровых колебалась от 4,34 до 7,6 мкат/л (5,96±0,81 мкат/л). Отношение суммарного содержания продуктов ПОЛ (Е2зо+Е278+Е4оо) к активности каталазы у здоровых колебалась от 0,019 до 0,037 (0,028±0,009). Статистически достоверных различий в содержании изучаемых продуктов в КВВВ правого и левого легкого у здоровых лиц не выявлено. При внегоспитальной пневмонии нетяжелого течения в фазе бактериальной агрессии в КВВВ пораженного легкого выявлено 6-кратное увеличение содержания полиненасыщенных жирных кислот, отражающих интенсификацию процесса повреждения легочного сурфактанта и клеточных мембран альвеолярной ткани в зоне воспаления. Содержание первичных и

вторичных продуктов ПОЛ в КВВВ пораженного легкого также увеличено, соответственно, в 6,1 и 2,6 раза. Отсутствие значительного увеличения конечных продуктов ПОЛ свидетельствует о том, что при нетяжелом течении ВГП процессы липопероксидации находятся в обратимой стадии (см. табл. 1).

Таблица 1

Продукты свободнорадикального окисления липидов в кбнденсате выдыхаемого воздуха больных в острой фазе пневмонии

N. Группы об-N. следуемых Здоровые (1) Больные пневмонией (2) Р

Показатели Пораженное легкое (а) ' Здоровое легкое(б) 1,2а 2а, 26 1,26

Общие полиеновые (Е220/мл) 0,093±0,017 0,571±0,09 0,188±0,03 <0,001 <0,001 <0,05

Диенконъюгаты (Е232/мл) 0,073±0,013 0,318±0,05 0,135±0,02 <0,001 <0,01 <0,05

Кетодиены и сопряженные триены (Е278/мл) 0,079±0,009 0,206±0,02 0,095±0,01 <0,001 <0,001 >0,05

Основания Шиффа (Е40</МЛ) 0,018±0,003 0,02±0,004 0,019±0,005 >0,05 >0,05 >0,05

Фермент каталаза оказывает превентивное антиоксидантное действие на процессы ПОЛ, расщепляя перекись водорода и предотвращая выработку свободных радикалов. В острый период ВГП активность каталазы была компенсаторно увеличена в КВВВ как пораженного, так и здорового легкого, в фазе реконвалесценции ее содержание падаЛо ниже уровня контроля, что можно объяснить интенсивным потреблением антиоксиданта или его инактивацией. Более информативна, чем содержание фермента динамика показателя ПОЛ/АО; в острой фазе ВГП он увеличен в 2,8 раза, что свидетельствует о дисбалансе системы ПОЛ/АОЗ в сторону преобладания продуктов ПОЛ и относительном дефиците антиоксиданта (табл. 2).

Соотношение между активацией перекисного окисления липидов и каталазой в КВВВ у больных пневмонией

Показатели в ----- Группы обследуемых ~~ —__ Катал аза (м кат/л) (у Р ) каталаза

Здоровые лица (1) 5,96±0,81 0,028±0,009

Больные пневмонией (2) Острая фаза (а) Пораженное легкое Здоровое легкое 6,88±1,12 7,29±1,35 0,079±0,015 0,034±0,009

Реконва-лесцен-ция (б) Пораженное легкое , Здоровое легкое 3,36±0,53 4,06±0,03 0,065±0,018 0,03 5±0,006

Достоверность различий Пораженное легкое Р|,2а >0,05 Р1.26 <0,01 Р2М5 <0,01 <0,001 >0,05 <0,001

Здоровое легкое Р|,2а >0,05 Р1,26 <0,05 Р2а,б <0,05 >0,05 >0,05 >0,05

При осложненном течении ВГП (ателектаз, деструкция, плеврит) содержание диенконъюгатов достоверно увеличено, в сравнении с неосложненным ее течением (медиана ->0,42 и 0,19, р < 0,01).

В фазе реконвалесценции в КВВВ пораженного легкого отмечена положительная динамика: содержание вышеназванных продуктов снизилось в сравнении с острой фазой болезни, но/не достигло нормального уровня (общие полиеновые 0,24±0,047; диенконъюгаты 0,11+0,02; кетодиены 0,09±0,02). Это свидетельствует о том, что при выписке из стационара еще сохраняются отчетливые метаболические изменения в зоне воспаления. ' ■

Таким образом, для острой фазы внегоспитальной пневмонии характерны следующие изменения показателей ПОЛ в КВВВ: выра-

женное увеличение полиненасыщенных жирных кислот, а также первичных и вторичных продуктов ПОЛ, отчетливая асимметрия в значениях изучаемых показателей на пораженной и здоровой сторонах, причем максимум изменений показателей совпадает с локализацией поражения. На стороне поражения выявлен дисбаланс системы ПОЛ и антиоксиданта каталазы в сторону преобладания продуктов оксидативного стресса, который не выявляется на здоровой стороне.

Проанализирована информативность изучаемых показателей системы ПОЛ/АО в КВВВ пораженного легкого в сравнении с клиническим и параклиническим симптотами ВГП и определены диагностически значимые биомаркеры острой фазы легочного воспаления. Наиболее информативными параметрами этой фазы оказались общие полиеновые основания (более 0,13 Е/мл и выше, чем на здоровой стороне), и конъюгированные диены (более 0,1 Е/мл и выше, чем на здоровой стороне). Чувствительность этих биомаркеров острой фазы легочного воспаления была, соответственно, 94% и 97%, а специфичность - 80% и 95%. Частота выявления диагностически значимого уровня этих маркеров в КВВВ пораженного легкого оказалась выше, чем частота физикальных симптомов и воспалительных изменений крови, приближаясь к информативности рентгенографии легких (табл. 3).

На основании полученных данных можно рекомендовать исследование КВВВ в данной модификации для использования в клинической практике:

1) как скрининг-метод диагностики острой фазы легочного воспаления для больных, которым относительно противопоказана или недоступна по разным причинам рентгенологическая верификация диагноза пневмонии;

2) для оценки динамики воспалительного процесса в легких;

3) для контроля полноты восстановления метаболизма в легких в зоне поражения в процессе диспансерного наблюдения за больными с перенесенной ВГП, особенно осложненного и затяжного течения;

4) для обоснования целесообразности лечения антиоксидантами.

Далее мы приводим данные обследования больных с нозоко-миальной вентидятор-ассоциированной пневмонией и группы сравнения. В группе больных с ВАП в обследуемой выборке преобладали мужчины (0,76 в долях единицы), у половины больных возраст

Сравнительный анализ частоты изменений показателей ПОЛ в КВВВ пораженного легкого в сопоставлении с клиническими и параклиническими симптомами пневмонии

Частота Частота

Симптомы: в долях Симптомы: в долях

единицы единицы

Жалобы: Обший анализ крови:

-лихорадка 1,0 -лейкоцитоз 0,40

- кашель 0,91 — нейтрофилез 0,22

- мокрота 0,81 -нейтрофильный сдвиг

-боль в груди 0,68 влево 0,92

-одышка 0,54 -ускорение СОЭ 0,86

Физикальные признаки: Показатели ПОЛ в КВВВ

- притупление перку- на пораженной стороне:

торного звука 0,65 1. полиеновые основания:

-очаг изменения ос- - выше, чем на здоровой

новных дыхатель- стороне 1,0

ных шумов 0,76 -выше уровня контроля 0,94

—очаг появления 2. Диенконъюгаты:

влажных хрипов —выше, чем на здоровой

или крепитации 0,59 стороне 0,97

Рентгенография легких: -выше уровня контроля 0,83

-инфильтрация 1,0 3. Диенкетоны:

—выше, чем на здоровой

стороне 0,81

-вышеуровня контроля 0,81

Всего больных (п = 37) 1,0 Всего больных (п = 37) 1,0

превышал 60 лет. Нозокомиальная пневмония возникала на фоне тяжелого хирургического заболевания или травмы. У половины больных была тяжелая черепно-мозговая травма (0,5 в долях единицы), у 10 человек - перитонит (0,26), у 4-х (0,1) - опухоли без отдаленных метастазов, у 3-х (0,08) - тупая травма живота с разрывом внутренних органов. У всех больных был достигнут диагностический порог по шкале клинической оценки инфекции легких СР1Б (Ри§т .!. е1 а1., 1991).Для оценки тяжести состояния использовали критерии тяжелого течения нозокомиальной пневмонии. Все больные имели три и более критерия тяжести НП (Чучалин А.Г., 2005). У 19 из

38 больных тяжесть состояния определялась самой нозокомиальной пневмонией, в т.ч. многодолевое поражение отмечено у 13 человек (0,34), деструкция легких выявлена у 3-х человек (0,08), быстрое прогрессирование размеров пневмонии было у 3-х человек (0,08), в 2-х случаях заболевание осложнилось респираторным дистресс-синдромом (0,05). Наиболее частыми симптомами госпитальной пневмонии были (в убывающем порядке): влажные хрипы, воспалительные изменения крови, диспноэ, повышение гнойности бронхиального секрета, лихорадка. Рентгенологически диагноз пневмонии подтвержден у всех больных. Наиболее частыми возбудителями ВАП были: синегнойная палочка (0,28), грамотрицательные бактерии кишечной группы (0,24), комбинированная микрофлора (0,24). Эти данные соответствуют результатам других исследований (Дом-никова Н.П. и соавт., 2000; Левин О.Б., 2004). Благоприятный исход ВАП отмечен только у 12 из 38 больных (0,31), у остальных 26 человек наступил летальный исход, у всех умерших получено морфологическое подтверждение НП.

В контрольной группе хирургических больных, находящихся на продленной ИВЛ без развития нозокомиальной пневмонии, выявлена небольшая, преимущественно обратимая степень интенсификации ПОЛ без выраженной активации антиоксидатной защиты (табл. 4). На фоне небольшого увеличения полийенасыщенных жирных кислот и первичных продуктов ПОЛ, соответственно, в 1,9 и 1,7 раза, отсутствовало увеличение вторичных и конечных продуктов липопероксидации, активность каталазы не изменялась. Таким образом, выявлена небольшая, преимущественно обратимого характера, интенсификация ПОЛ без выраженной активации антиокси-дантной защиты. Это может быть связано как с самой искусственной вентиляцией легких, при которой возрастает повреждение легочного сурфактанта, так и с проявлениями основного заболевания. При развитии госпитальной пневмонии ситуация резко меняется (табл. 4). При этом многократно возрастает как концентрация полиненасыщенных жирных кислот (в 11 раз), так и первичных, вторичных и конечных продуктов ПОЛ (соответственно, в 11; 11,9 и 8 раз). Таким образом, с одной стороны, выявлен резчайший уровень повреждения клеточных мембран легких и сурфактанта, а с другой, - крайняя степень тяжести интенсификации свободно-радикального окисления, обусловленная развитием острой нозокомиальной легочной инфек-

Показатели свободно-радикального окисления липидов в КВВВ

у больных с вентилятор-ассоциированной пневмонией в сравнении со здоровыми и группой патологического контроля

Группы обсле-дуе-

Показатели

Здоровые (1)

Группа патологического контроля - (2)

Госпитальная пневмония (3)

1,2

1,3

2,3

Общие поли-

еновые

(Е22о/мл)

Циен-

конъюгаты

(Е2з2/мл)

Диенкетоны и сопряженные триены (Е278/мл)

Основания Шиффа

(Е400/мл)

Катал аза (мкат/л)

Индекс ПОЛ/АО (у.е.)

0,093±0,017 0,073±0,013 0,079±0,009

0,018±0,003

5,96±0,809 0,028±0,009

0,179±0,019 0,125±0,01б 0,075±0,008

0,017±0,004

5,42±0,51 0,052±0,01

2,05±0,25

Ли

I,40±0,23 0,70±0,18

0,14±0,06

II,47±2,32 0,29±0,06

<0,05 <0,001 <0,01 >0,05 <0,001 <0,001 >0,05 <0,001 <0,001

>0,05 <0,05 <0,001

>0,05 <0,05 >0,05 >0,05 <0,01 <0,001

ции, возникшей на фоне HBJI у больных с тяжелой хирургической патологией. Активация антиоксидантной способности каталазы также происходит, но в меньшей степени, только в 2 раза выше нормы, поэтому показатель ПОЛ/АО в 6 раз превышает уровень здоровых лиц и группы сравнения.

По данным J.Y. Fagon et al. (1993) развитие нозокомиальной пневмонии у больных, находящихся на ИВЛ, не зависит от основного заболевания и именно пневмония является пусковым моментом

формирования полиорганной недостаточности. Важнейшую патогенетическую роль в этом процессе играет оксидативный стресс. Это подтверждают и наши данные по исследованию КВВВ у больных ВАП. Степень активации ПОЛ, а также увеличение концентрации субстрата для липопероксидации коррелирует с размерами пневмонической инфильтрации, выраженностью артериальной гипоксемии, гиперкапнии и ацидоза. Коэффициент корреляции, соответственно: +0,54; +0,54; +0,41. Это свидетельствует о влиянии именно нозоко-миальной инфекции на процессы оксидативного стресса (табл. 5).

Таблица 5

Влияние размеров воспалительного очага на величину показателей ПОЛ и каталазы у больных с вентилятор-ассоциированной пневмонией

■—^^^ Размеры Показатели —^ Размеры пневмонии

Сегментарная Полисегментарная Долевая

Полиеновые основания Диеновые конъюгаты Кетодиены и сопряженные триены Основания Шиффа Катапаза (мкат/л) 0,95 ±0,22 0,66±0,21 0,40*±0,18 0,21±0,19 8,79±3,56 1,34*±0,19 0,92±0,13 0,28*±0,03 0,04±0,01 7,77±2,20 2,86*±0,40 1,94*±0,41 1,09±0,34 0,20±0,11 14,79±4,003

* - различия с контролем достоверны при р <0,05.

Важнейшим фактором формирования нозокомиальной пневмонии является длительность пребывания на ИВЛ. По данным К.В. Гайдуль, 2004, через 72 часа риск нозокомиальной пневмонии увеличивается на 50%, на 8-10 сутки ВАП регистрируется у 80% больных, а через 2 недели - у 100%. В связи с этим мы проанализировали динамику маркеров оксидативного стресса в легких в разные сроки пребывания на ИВЛ у больных ВАП (табл. 6). Максимум активации показателей оксидативного стресса отмечен на 3-5 сутки, что совпадало со сроками возникновения ГП. В последующие дни содержание продуктов ПОЛ несколько снижалось, оставаясь, однако на стабильно высоком уровне. Положительная динамика изучаемых показателей на 6-10 сутки пребывания на ИВЛ может быть обусловлена реакцией на антибактериальное лечение и мероприятия по санации бронхов, но сохранение стабильно высокого уровня активации

ПОЛ имеет, по-видимому, неблагоприятное прогностическое значение. У больных с ВАП, окончившейся летально, выявлено достоверное повышение содержания вторичных продуктов ПОЛ в КВВВ, в сравнении с благоприятным течением болезни (0,84±0,26 и 0,40 Е/мл, р < 0,05).

Таблица 6

Динамика показателей липопероксидации у больных с вентилятор-ассоциированной пневмонией в зависимости от продолжительности пребывания на ИВЛ

—-Дни Дни пребывания на ИВЛ

Показатели "— 1-2 3-5 6-10 >10

Общие полиеновые (Е220/МЛ) 0,33*±0,05 2,7**±0,97 1,27*"'±0,26 1,32*±0,44

Диеновые конъюгаты (Е232/мл) 0,25 "±0,035 1,84±0,83 0,89*"±0,31 0,85"±0,32

Кетодиены и сопряженные триены (Е278/мл) 0,13'±0,016 0,94±0,53 0,37,т±0,07 0,38**0,13

Основания Шиффа (Е400/мл) 0,03±0,017 0,034±0,29 0,039±0,014 0,035±0,009

Примечание: * - различия достоверны при р <0,05 - различия достоверны при р <0,01 - различия достоверны при р <0,001 * - различия с контролем достоверны при р <0,05

Далее мы изучали взаимосвязи между степенью активации сво-боднорадикального окисления и частотой осложненного течения пневмонии, а также замедления репаративных процессов в легких. Осложненное течение ВАП (абсцедирование, плеврит) сопровождалось достоверной тенденцией к более высокому уровню кетодиенов и сопряженных триенов в КВВВ (1,09±0,47 и 0,52±0,15. Е/мл, р < 0,05).. Замедленное рассасывание НП сопровождалось более выраженными явлениями дисбаланса системы ПОЛ/АОС в легких. Показатель ПОЛ/АО при затяжном и остром течении - 0,16±0,001 и 0,09±0,016 Е/мл, р < 0,001.

На основании полученных данных можно сделать вывод, что исследование продуктов ПОЛ в КВВВ у больных, находящихся на ИВЛ, может использоваться в клинической практике для ранней ди-

агностики госпитальной пневмонии и прогноза ее течения. Наиболее информативными биомаркерами НП у больных на ИВЛ, по нашим данным, являются (в убывающем порядке): увеличение в КВВВ по-лиеновых оснований, диенконъюгатов и, в меньшей степени кето-диенов. При обнаружении в КВВВ больных, находящихся на ИВЛ, полиеновых оснований более 0,42 Е/мл (т.е. в 4 раза выше нормы) диенконъюгатов более 0,33 Е/мл (т.е. в 3 раза выше нормы) и диен-кетонов и сопряженных триенов более 0,2 Е/мл (вдвое выше нормы) можно заподознить развитие нозокомиальной пневмонии. Чувствительность вышеназванных биомаркеров колеблется от 100 до 86%, а специфичность - от 100 до 96%. Динамическое наблюдение за вышеназванными параметрами может способствовать распознаванию осложнений и прогнозированию неблагоприятного исхода.

Подводя итоги настоящему исследованию, можно прийти к заключению, что активация перекисного окисления липидов и дисбаланс в системе ПОЛ-АОЗ является важным звеном в патогенезе как внегоспитальной, так и нозокомиальной пневмонии. Выраженность оксидативного стресса в пораженном легком коррелировало со степенью тяжести пневмонии, размерами воспалительной инфильтрации, частотой осложнений и неблагоприятных исходов. На степень интенсификации ПОЛ в зоне пневмонии оказывали влияние тяжесть ацидоза, артериальной гипоксемии, гиперкапнии, а также степень активации фагоцитов. Наиболее тяжелые проявления оксидативного стресса выявлены нами у больных вентилятор-ассоциированной пневмонией. Динамическое определение продуктов ПОЛ в конденсате выдыхаемого воздуха является неинвазивным и высокоинформативным методом как для научного изучения роли оксидативного стресса в генезе пневмонии, так и чувствительным биомаркером, значимым в диагностике и прогнозе течения внегоспитальной и вен-тилятор-ассоциированных госпитальных пневмоний.

ВЫВОДЫ.

1. Интенсификация перекисного окисления липидов и дисбаланс в системе ПОЛ-антиоксиданты является важным звеном в патогенезе как внегоспитальной, так и нозокомиальной вентилятор-ассоциированной пневмонии. Наиболее тяжелые проявления оксидативного стресса выявлены при госпитальной пневмонии, ассоциированной с ИВЛ.

2. При раздельном изучении концентрации показателей липо-пероксидации и антиоксиданта каталазы в конденсате выдыхаемого воздуха пораженного и здорового легкого выявлены следующие, характерные для острой фазы внегоспитальной пневмонии признаки: увеличение жирных кислот с полиненасыщенными связями (в среднем в 6 раз) и значительное увеличение первичных и вторичных продуктов ПОЛ (соответственно, в 4 и 2 раза), дисбаланс в системе ПОЛ-АОЗ в сторону преобладания процессов свободно-радикального окисления в КВВВ пораженного легкого, отчетливая асимметрия в значениях изучаемых показателей с максимумом изменений, совпадающих с локализацией пневмонии.

3. Восстановление метаболических изменений в системе ПОЛ-АО происходит более медленно, чем исчезновение клинических симптомов внегоспитальной пневмонии. В фазе реконвалесценции внегоспитальной пневмонии в КВВВ пораженного легкого сохраняется умеренное увеличение конъюгированных диенов (в среднем в 1,6 раза) и общих полиеновых оснований (в 2,6 раза), дисбаланс в системе ПОЛ-АО.

4. Возникновение нозокомиальной пневмонии на фоне продленной ИВЛ у хирургических больных сопровождается изменениями в КВВВ, характерными для резчайшей активации свободноради-кального окисления: многократно возрастает концентрация субстрата для окисления, первичных, вторичных продуктов (в среднем в 12 раз) и конечных продуктов ПОЛ (в среднем в 8 раз), показатель ПОЛ/АО (в 6 раз) был выше уровня здоровых и группы патологического контроля.

5. Выраженность оксидативного стресса в легких у больных вентилятор-ассоциированной пневмонией коррелирует с размерами воспалительной инфильтрации, частотой осложнений и неблагоприятных исходов. На степень интенсификации ПОЛ оказывает влияние тяжесть ацидоза, артериальной гипоксемии и гиперкапнии, фагоцитарная активность лейкоцитов.

6. Увеличение полиеновых оснований и диенконъюгатов в КВВВ может рассматриваться в качестве биомаркеров острой фазы внегоспитальной и нозокомиальной пневмонии. Разработаны диагностически значимые уровни этих показателей для распознавания внегоспитальной и нозокомиальной пневмонии.

7. У больных, находящихся на продленной ИВЛ, без развития нозокомиальной пневмонии, содержание диенкетонов, оснований Шиффа и каталазы в КВВВ не отличается от уровня здоровых лиц. Умеренное увеличение полиеновых оснований и конъюгированных диенов (в среднем в 1,9 и 1,7 раза) может быть обусловлено искусственной вентиляцией легких.

Практические рекомендации.

1. Рекомендуется широкое использование неинвазивного метода исследования конденсата влаги выдыхаемого воздуха в клинической практике с определением продуктов липопероксидации раздельно из каждого легкого для оценки интенсивности метаболических изменений под влиянием оксидативного стресса у больных вне-госпитальной пневмонией.

2. Увеличение полиеновых оснований более 0,13 Е/мл и конъюгированных диенов более 0,1 Е/мл в КВВВ пораженного легкого в сочетании с ассиметрией показателей на пораженной и здоровой стороне (выше на стороне поражения) можно рекомендовать в качестве биомаркера острой фазы внегоспитальной пневмонии для скрининг-диагностики пневмонии.

3. У больных, находящихся на продленной ИВЛ рекомендуется динамическое исследование в 1, 3, 6 и 10 сутки пребывания на аппаратном дыхании содержания общих полиеновых оснований, диен-конъюгатов и кетодиенов для ранней диагностики госпитальной пневмонии. Биомаркером ВАП можно считать увеличение полиеновых оснований более 0,42 Е/мл, диенконъюгатов > 0,33 Е/мл, диенкетонов >0,2 Е/мл.

4. Выявление дисбаланса в системе ПОЛ-АОЗ по данным исследования КВВВ может служить обоснованием целесообразности антиоксидантной терапии как в острый период, так и в периоде ре-конвалесценции.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Комар С.И. Прогнозирование исходов нозокомиальной пневмонии. / С.И. Комар, М.Д. Алякринская // Новые технологии в здравоохранении г. Челябинска: сб. науч.-практ. работ врачей лечебно-профилактических учреждений и ученых гос. мед. академий

(выпуск 2). - Челябинск: Изд-во Челябинский Дом печати, 2000. -С.222-224.

2. Комар С.И. Нозокомиальная пневмония в различных отделениях многопрофильного стационара / С.И. Комар, М.Д. Алякринская //Актуальные вопросы клинической медицины: Сб. науч.-практ. работ врачей Городской клинической больницы № 1 и ученых государственных мед. академий г. Челябинска. - Челябинск, 2000. -С. 129-131.

3. Комар С.И. Факторы риска неблагоприятного исхода нозокоми-альных пневмоний / С.И. Комар, М.Д. Алякринская // 11-й Национальный конгресс по болезням органов дыхания. - М., 2001. -№ XXXVI.35.

4. Комар С.И. Нозокомиальные пневмонии в различных отделениях многопрофильного стационара / С.И. Комар, М.Д. Алякринская, A.B. Николаева // 12-й Национальный конгресс по болезням органов дыхания. - М., 2002. - № XXXVIII.33.

5. Комар С.И. Показатели перекисного окисления липидов в конденсате выдыхаемого воздуха / С.И. Комар, М.Д. Алякринская // 13-й Национальный конгресс по болезням органов дыхания. - СПб., 2003. — № XXXV11.31.

6. Алякринская М.Д. Показатели пероксидации липидов в конденсате влаги выдыхаемого воздуха у больных внегоспитальной пневмонией // Материалы 1-й итоговой научно-практической конфег ренции молодых ученых ЧелГМА / под ред. В.В. Турыгина, E.JI. Куренкова. - Челябинск: Изд-во «Челябинская государственная медицинская академия», 2003. - С. 6-7.

7. Алякринская М.Д. Клинико-морфологические особенности госпитальной пневмоции у больных, находящихся на искусственной вентиляции легких //Материалы Н-й итоговой научно-практической конференции молодых ученых, посвященной 60-летию образования Челябинской государственной медицинской академий. - Челябинск: Изд-во «Челябинская государственная медицинская академия», 2004. - С. 107-109.

8. Алякринская М.Д. Факторы риска неблагоприятного исхода вен-тилятор-ассоциированной пневмонии //Материалы научно-практической конференции, посвященной 60-летию Челябинской

областной общественной организации врачей-терапевтов / под ред. П.Д. Синицына. - Челябинск: Изд-во ОАО Южно-Уральское книжное изд-во, 2004. - С. 27-30.

9. Алякринская М.Д. Показатели перекисного окисления липидов в конденсате влаги выдыхаемого воздуха при внегоспитальной и госпитальной пневмонии / М.Д. Алякринская, Э.Н. Коробейникова, С.И. Комар // Новые лабораторные технологии в диагностике и лечении заболеваний человека. Материалы конференции, посвященной 25-летию ЦНИЛ ЧелГМА. - Челябинск: Изд-во Челябинская государственная медицинская академия, 2006. - С. 5-6.

10. Алякринская М.Д. Продукты свободнорадикального окисления и катапаза в конденсате влаги выдыхаемого воздуха больных внегоспитальной пневмонией // Вестник Челябинского государственного педагогического университета. - 2006. -№ 6. - С. 245-255.

На правах рукописи

Алякринская Марина Дмитриевна

ЗНАЧЕНИЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЕЙ

ПЕРЕКИСНОГО ОКИСЛЕНИЯ ЛИПИДОВ В КОНДЕНСАТЕ ВЫДЫХАЕМОГО ВОЗДУХА

В ДИАГНОСТИКЕ И ПРОГНОЗЕ ВНЕГОСПИТАЛЬНОЙ И НОЗОКОМИАЛЬНОЙ ВЕНТИЛЯТОР-АССОЦИИРОВАННОЙ ПНЕВМОНИИ

14.00.05 - внутренние болезни 14.00.43 - пульмонология

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Челябинск - 2007

Подготовлено к печати в издательстве «Челябинская государственная медицинская академия». Отпечатано в ООО «ИМСИ». Подписано к печати 30.01.07 г. Объем 1 п.л. Формат 64x84. Гарнитура «Times New Roman суг». Бумага для офисной техники, 80 мг/м2. Тираж 100 экз.