Количество больных с острой абдоминальной патологией, сопровождающейся воспалительными процессами в брюшной полости (аппендицит, холецистит, перфорация язв желудка и 12-перстной кишки, заболевания гениталий у женщин и др.), в последнее время неуклонно увеличивается. Тяжесть состояния хирургических больных с острой абдоминальной патологией определяется нарушениями микроциркуляции, гипоксией, эндогенной интоксикацией и иммунными расстройствами и дисбалансом в системе антиоксидантной защиты [И. Н. Пасечник, А. А. Мещеряков, 2009]. Значительного внимания в хирургической практике заслуживают процессы спайкообразования после оперативных вмешательств на органах брюшной полости и малого таза, которые в перспективе становятся причиной тяжелой, длительно текущей и плохо поддающейся лечению патологии - спаечной болезни.
Спаечная болезнь брюшины (СББ) - тяжелое и довольно распространенное заболевание брюшной полости. Рене Лериш назвал «послеоперационные спаечные осложнения страшным бичом полостной хирургии» [Р. А. Женчевский , 1989; GW Taylor et al., 2010; WK Arung, et al., 2012]. Многие аспекты патогенеза СББ брюшины остаются не раскрытыми и до настоящего времени, хотя выдвигается много версий этого грозного осложнения в хирургической практике. Не меньше вопросов вызывают аспекты ранней диагностики и прогнозирования данного заболевания.
Гипоксия, воспаление, хирургическая травма выступают в роли факторов либо вызывающих, либо отягчающих дисбаланс в защитных системах организма, в том числе и в системах детоксикации и антиоксидантной защиты (АОЗ). Поэтому все более пристальное внимание ученых привлекают вопросы неконтролируемого свободнорадикального окисления (СРО) при различных острых и хронических заболеваниях, в итоге которого формируется такие тяжелые общепатологические состояния, как окислительный стресс (ОС) и эндотоксикоз (ЭТ) [И. И. Павлюченко, 2005; Е. Б. Меньщикова и соавт., 2006].
Своевременная коррекция ОС является решающим звеном при проведении лечебных мероприятий у различных категорий больных, в том числе и хирургических. В ряде исследований показано, что назначение антиоксидантных средств в послеоперационном периоде является важным фактором профилактики спаечных процессов [В.С. Бейлин, 2002]. Но адекватная коррекция ОС и ЭТ невозможна без объективной оценки их выраженности и динамики течения. Учитывая актуальность проблемы абдоминальной хирургии, связанной с развитием спаечного процесса брюшной полости (СПБП) у большинства больных с ОС и ЭТ, особенно на фоне выраженной воспалительной реакции, необходим поиск и внедрение методов профилактики этого грозного осложнения в хирургии с позиций фундаментальной медицины.
Одним из эффективных методов борьбы со спайками является использование барьерных препаратов. За счет эффекта гидрофлотации и разграничения петель кишечника, большого сальника и брюшной стенки возникает беспрепятственная регенерация мезотелия без образования спаек. Из группы барьерных препаратов наиболее известны «Мезогель» и «Интерсид» ("Interceed"), при использовании которых достигается наиболее ощутимый клинический эффект [В. А. Липатов, 2004; С. Э. Восканян, П. С. Кыздасов, 2011]. Однако в литературе отсутствуют сведения о возможности использования в хирургической практике растительного полимерного вещества пектина, а также о влиянии барьерных препаратов на состояние системы антиоксидантной защиты (АОЗ) и уровень процессов СРО в организме хирургических больных в послеоперационном периоде, дисбаланс в которых является важной составной частью хронизации воспалительного процесса и патогенеза спаек.
Целью настоящего исследования явилось изучение протективных свойств 5 % геля высокоочищенного низкометоксилированного свекловичного пектина (отечественного производства), вводимого внутрибрюшинно, в качестве барьерного средства профилактики развития ОС и ЭТ и, как следствие, СПБП у экспериментальных животных с моделированным спаечным процессом.
Материалы и методы.
Эксперименты проведены на 40 белых крысах (самцах) с массой тела 180-200 г. Животные содержались в стандартных условиях вивария на стандартном рационе. Группой контроля служили интактные животные (n=20). Для моделирования спаечного процесса и хирургического ОС [А. А. Басов и соавт., 2012] животные вводились в эфирный наркоз, после чего выполнялась лапаротомия. Весь органокомплекс брюшной полости, в т.ч. петли тонкой и толстой кишки, выводился из брюшной полости, высушивался феном в течение 5 минут при температуре воздушного потока 50 0С, затем петли тонкой кишки обрабатывались 1 % раствором перманганата калия в течение 1 минуты и дополнительно иссекались участки передней брюшной стенки размерами 2х2 см изнутри вместе с париетальной брюшиной и мышцами до поверхностной фасции с двух сторон от лапаротомной раны. Такая травма сопровождалась кровотечением в полость живота, что являлась само по себе дополнительным спайкообразующим и прооксидантным фактором. Органокомплекс укладывался обратно в брюшную полость, и рана передней брюшной стенки ушивалась отдельными плетеными нерассасывающимися швами. Таким образом, создание модели спаечного процесса предусматривало использование физических, химических, механических и биологических факторов. Применение данной модели позволяло в 100 % случаев получать спайки брюшной полости без использования барьерных профилактических средств.
Для изучения показателей ОС и ЭТ экспериментальные животные были разделены на 2 группы: 1-й группе (основной n=20) животных в брюшную полость вводился 5 % гель пектина перед ушиванием лапаротомной раны, 2-й (группа сравнения n=20) выполнялось ушивание лапаротомной раны без введения геля пектина в брюшную полость. Контролем показателей формирования спаечного процесса и ОС и ЭТ служила кровь интактных животных (n=20). На 6-14 сутки после оперативного вмешательства, в зависимости от состояния лапоротомной раны, животные забивались, и производился забор крови для исследования биохимических и биофизических показателей. Для объективной оценки противоспаечного действия геля пектина применена методика В. А. Липатова, основанная на изучении семантического дифференциала [В. А. Липатов, 2004].
Выраженность прооксидантной нагрузки у экспериментальных животных оценивали в плазме крови по базальному количеству продуктов окислительной модификации биомолекул, реагирующих при кипячении с тиобарбитуровой кислотой (ТБК-активные продукты) [В. Н. Орехович, 1977]. В эритроцитах определяли базальный и индуцированный уровень ТБК-активных продуктов [В. Н. Ушкалова и соавт., 1993]. Тиобарбитуровое число плазмы (ТБЧпл.), эритроцитов базальное (ТБЧэр.) и индуцированное (ТБЧэр.Ind), и общее тиобарбитуровое число (ТБЧобщ.) выражали в оптических единицах. Также биофизическим методом определялся уровень процессов СРО в плазме крови по интенсивности индуцированной вспышки хемилюминесценции (ХЛ) [И. И. Павлюченко и соавт., 2006]. Оценку уровня ЭТ осуществляли по сорбционной способности эритроцитов (ССЭ) [А. А. Тогайбаев и соавт., 1988], в собственной модификации [И. И. Павлюченко и соавт., 1999], и по количеству молекул средней и низкой массы крови (МСиНМ) [М. Я. Малахова, 1995]. Для комплексной дифференцированной диагностики уровня ОС и ЭТ использовались также авторские интегральные показатели - коэффициент окислительной модификации биомолекул эритроцитов (КОМБэр) [И. И. Павлюченко и соавт., 2003]; коэффициент катаболической деструкции - ККД и индекса эндогенной интоксикации - ИЭИ [И. И. Павлюченко, 2005].
Результаты
На 7-14 сутки эксперимента межкишечные спайки с массивным подпаиванием тонкой и толстой кишок к десерозированным участкам передней брюшной стенки и срединному рубцу имели место у всех животных 2-й группы, у которых не использовался гель пектина. В основной группе лишь у 3 крыс имело место рыхлое подпаивание пряди сальника к срединному рубцу, а выраженность спаечного процесса составляла от 0,1205706 до 2,3111828 балла. Выраженность процессов СРО и общий уровень продуктов перекисного окисления у экспериментальных животных в периоперационном периоде, определяемые с помощью индуцированной ХЛ, продемонстрировали значительное увеличение ее показателей у экспериментальных животных, как группы сравнения, так и основной группы. Так, амплитуда максимальной быстрой вспышки ХЛ плазмы крови была увеличена у животных 1-й группы, получающих пектин, в 2,5 раза, а у животных 2-й группы - более чем в 3 раза, в сравнении с показателями контрольной группы.
При анализе данных по содержанию ТБК-активных веществ в эритроцитах и плазме крови, отражающих накопление в клеточных и внеклеточных пространствах организма продуктов окислительной модификации биомолекул, необходимо отметить повышение их у животных и 1-й и 2-й групп, но в разной степени. Уровень ТБК-активных веществ эритроцитов, выражаемый как ТБЧ эритроцитов, был выше показателя контрольной группы у животных 1-й группы на 53,3 %, а у животных 2-й группы на 72,2 %.
Увеличение данного показателя плазмы было менее выражено у животных обеих экспериментальных групп, по сравнению с показателем эритроцитов. ТБЧ плазмы у животных основной группы было увеличено на 23 %, а у животных группы сравнения на 42,1 %, относительно группы интактных животных. Разница в показателях клеточного и внеклеточных пространств крови свидетельствует, что на первых этапах развития ОС в первую очередь страдают структурные элементы биомембран, богатые фосфолипидами и динамика нарастания ОС соответствует динамики стадийного течения ЭТ [М. Я. Малахова, 1995].
При изучении показателей, отражающих наличие и выраженность эндогенной интоксикации у экспериментальных животных при моделировании СПБП, в частности, ССЭ, получены данные, подтверждающие наличие у них выраженного ЭТ. Так, по данным ССЭ у животных основной группы, на фоне использования пектина, этот показатель был выше показателей контроля на 42,9 %, а у животных группы сравнения на 63,4 %.
Другие изучаемые показатели токсичности внутренних сред, уровень МСиНМ эритроцитов и плазмы, также были значительно увеличены у экспериментальных животных. У животных основной группы МСиНМ эритроцитов превышали показатели контрольной группы на 60,1 %, а у животных группы сравнения на 78,1 %. Уровень МСиНМ плазмы крови животных в 1-й группе превышал показатель контрольной группы на 75 %, а у животных 2-й группы, не получавших пектин, этот показатель был еще выше, превосходя показатели контроля на 97 %, т.е. практически происходило двукратное увеличение МСиНМ. Уровень МСиНМ отражает не только степень токсичности внутренних сред, но выраженность процессов СРО, так как в эту группу веществ входят и вещества, образующиеся в результате активации процессов перекисного окисления липидов, белков и углеводов.
Изучив и оценив отдельные показатели ЭТ и ОС у экспериментальных животных, для более объективной оценки этих процессов было решено провести интегральную оценку интенсивности процессов СРО и уровня гиперкатаболизма, выражающихся в повышенной оксидативной модификации и неконтролируемой пероксидации биомолекул в тканях и биологических жидкостях наблюдаемых животных с использованием авторских расчетных коэффициентов. Коэффициенты - ККД и ИЭИ, расчет которых основывается на интегрировании различных показателей ОС и ЭТ, были увеличены у животных основной группы в 65 раз, а у животных группы сравнения еще в большей степени, в 85 раз. КОМБ эритроцитов, как показатель дисбаланса в системе про-/антиоксиданты клеточного звена, также был значительно увеличен у экспериментальных животных наблюдаемых групп относительно показателя контрольной группы. У животных группы сравнения КОМБРэр был увеличен практически в 30 раз, а у животных основной группы в 22 раза, что свидетельствует о значительном дисбалансе в системе про- /антиоксиданты, в сторону превалирования первого звена.
Заключение
Интегральная лабораторная диагностика, основанная на использовании расчетных коэффициентов и индексов, мультифакториально и комплексно отражает выраженность ОС и ЭТ при различных острых и хронических патологических состояниях. При этом, несмотря на то, что некоторые показатели антиоксидантного звена, которые также изучались у экспериментальных животных, в частности общая антиоксидантная активность плазмы крови, были повышенными у экспериментальных животных, активации защитных систем было недостаточно для сдерживания прооксидантной нагрузки, что может свидетельствовать о значительном напряжении или даже дисфункции системы АОЗ в целом.
Изучение и анализ как отдельных, так и интегральных показателей ОС и ЭТ позволило установить эффективность местного использования геля пектина при его внутрибрюшинном введении в целях ограничения прооксидантной нагрузки, а как следствие, и в целях профилактики спаечного процесса у экспериментальных животных. Полученные результаты подтвердили перспективность использования геля отечественного пектина для предотвращения генерализации процессов ОС и ЭТ и развития гиперкатаболических деструктивных процессов в очагах оперативного вмешательства, при моделировании СББ и хирургического ОС, что требует дальнейшего развития этого направления.
Рецензенты:
Гуменюк Сергей Евгеньевич, д-р мед. наук, профессор, зав. кафедрой хирургии педиатрического и стоматологического факультетов ГБОУ ВПО КубГМУ Минздрава России, г. Краснодар.
Сампиев Абдул Магаметович, д-р фармацевт. наук, профессор, зав. кафедрой фармации ГБОУ ВПО КубГМУ Минздрава России, г. Краснодар.