Патология панкреатодуоденальной зоны, осложненная механической желтухой, среди всех хирургических заболеваний брюшной полости по частоте уступает лишь острому аппендициту и в последние годы не имеет тенденции к снижению. Послеоперационная летальность в хирургии желчевыводящих путей достигает 18-20%, а послеоперационная летальность от печеночной недостаточности, возникающей после декомпрессии ЖВП достигает 15-47%.

Одним из осложнений механической желтухи является формирование печеночной недостаточности и эндогенной интоксикации. Ни один из способов диагностики степеней механической желтухи не дают нам достаточную информативность в диагностике печеночной недостаточности, остается актуальным поиск новых методов диагностики печеночной недостаточности при разных классах механической желтухи. Одним из способов предоперационной диагностики функционального состояния печени и профилактики печеночно-клеточной недостаточности является АСМ.

Целью исследования являлось изучить адаптационные реакции и морфофункциональные возможности печени и организма в зависимости от степени тяжести механической желтухи и после декомпрессии желчных путей.

Материалы и методы

Моделировали регулируемую механической желтуху по авторской методике на 40 минипигах, для  этого в пересеченный холедох животного устанавливали Т-образный дренаж Кера, проксимальный конец которого выводили на холку животного, подшивали и закрывали до достижения необходимого класса механической желтухи.

За животными устанавливали динамическое наблюдение, фиксировали общее состояние, активность, аппетит, цвет кожных покровов и слизистых, мочи, кала, наблюдали за продолжительностью жизни. Условия содержания и питания в группах были одинаковыми.

Все исследования проводили в одно и то же время суток с 8 до 12 ч. с соблюдением принципов, изложенных в конвенции по защите позво­ночных животных, используемых для экспериментальных и других целей (г. Страсбург, Франция, 1986). Животных выводили из опыта декапитацией под эфирным наркозом. Для исследования у опытных животных брали кровь для определения биохимических показателей и ткань печени для гистологического исследования.

В комплексной оценке тяжести механической желтухи исследовали уровень билирубина, гаммаглютамилтрансферазу, АСТ, АЛТ. Методом атомно-силовой микроскопии исследовали морфофункциональные изменения в эритроцитах (относительный объем эритроцита V). Согласно классификации Гальперина М.Д.(2013г), животные были разделены на 3 группы:  класс А, В и С. В классе А наблюдались животные с билирубином свыше 5 мкмоль/л и  до 12 мкмоль/л. В классе В- животные  с уровнем билирубина до 46 мкмоль/л, класс С-животные с уровнем билирубина свыше 46 мкмоль/л. После достижения необходимого класса механической желтухи, восстанавливали пассаж желчи путем простого открытия дренажа. На 10-е сутки после восстановления пассажа желчи, производилось повторное взятие крови у животных. Критериями эффективной реадаптации организма служили значения Tbill, GGT, АСТ, АЛТ, относительный V эритроцита.

Результаты и обсуждения

У животных всех группы выявлено достоверное увеличение всех показателей. Значения Tbill при классе А увеличилось до 6-12 мкмол/л, GGT до 32-50 ЕД, АЛТ до 2,01мкмоль/л,  АСТ до 2, 33 мкмоль/л. При классе В значение Tbill увеличилось до 13-46 мкмол/л, GGT до 51-93 ЕД, АЛТ до 2,33 мкмоль/л,  АСТ до 2, 51 мкмоль/л. Класс С: Tbill свыше 46 мкмол/л, GGT свыше 193 ЕД, АЛТ свыше 2,83 мкмоль/л,  АСТ свыше  3, 01 мкмоль/л. Таким образом, мы видим значительное увеличение маркеров холестаза и цитолиза. На 10-е сутки после восстановления пассажа желчи показатели цитолиза и холестаза при классе А и С находились в пределах верхней границы нормы. Класс В: значение Tbill оставались в пределах до 6-8 мкмол/л, GGT до 32-41 ЕД, АЛТ до 2,01мкмоль/л,  АСТ до 2, 33 мкмоль/л. Адаптационные возможности организма  после декомпрессии при классе В оказались значительно ниже, нежели при других классах механической желтухи.

Для получения информации о взаимосвязи морфологии с упругими свойствами мембраны и осмотическим давлением внутри и вне эритроцитов с помощью АСМ исследован мазок крови минипига с разным уровнем механической желтухи (МЖ), в котором были обнаружены эритроциты с нормальной и измененной формами (рис.1, 2, 3, 4).  Как мы видим в норме эритроцит имеет форму - двояковогнутого сфероцита, при повышении билирубина эритроцит принимает форму двояковыпуклого овала.

Рис. 1.Эритроцит норма

Рис. 2.Эритроцит при МЖ класса А

Рис. 3.Эритроцит при МЖ класса В

Рис. 4.Эритроцит при МЖ класса С

Для анализа геометрических характеристик разрезов эритроцитов мы высчитывали объем эритроцита (ширина, длина, высота и наличие ямки) (табл. 1.)

Таблица 1

Размеры эритроцита при разной степени МЖ

Таким образом мы видим, что в норме эритроцит имеет форму двояковогнутого сфероцита, при нарастании гипербилирубинемии эритроцит меняет форму: из сфероцита превращается в овал, из двояковогнутого – становится двояковыпуклым. По геометрическим характеристикам разрезов эритроцитов был рассчитан объем эритроцита и его геометрические характеристики (ширина, длина, высота и глубина впадины). Сравнивая данные в таблице можно оценить величину внутриклеточного давления в эритроцитах, поскольку давление однозначно определяет величину выпуклости мембраны эритроцита. Полученные значения показывают, что с увеличением степени механической желтухи происходит с одной стороны рост среднего объема эритроцита и уменьшение его внутриклеточного давления по отношению к норме. Причем при МЖ класса С происходит фактически разрушение эритроцита, поскольку его постепенно разрывает давлением изнутри.

Таким образом, в клинической практике нет пока единого метода прогнозирования и развития тяжести печеночной недостаточности при механической желтухе. Предлагаемый способ позволяет смоделировать разную степень механической желтухи и ликвидировать ее без повторного оперативного вмешательства на одном и том же животном,  путем открытия дренажа, с целью исследования упруго-вязкостных свойств клеточных мембран, поскольку именно они являются наиболее общи­ми, интегральными показателями функционального состояния мембран, мем­бранных органелл и клеток в целом. В клинической практике своевременное выявление изменений структурно-плазматических мембран эритроцитов при разной степени механической желтухи может предупреждать хирурга, еще до появления необратимых изменений,  о развитии печеночной недостаточности, а своевременно назначенное лечение  позволит привести к более благоприятному прогностическому результату.