Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Обзор литературы 11
1.1. Особенности ЧМТ у детей 12
1.2. Свободнорадикальное окисление и его роль в формировании патологии
1.3. Роль свободнорадикальпого окисления в патогенезе тяжелой ЧМТ 23
ГЛАВА 2. Материалы и методы исследования 37
2.1. Характеристика обследованных детей 37
2.1.1. Клинико-лабораторная характеристика детей основной группы 38
2.1.2. Интенсивная терапия ЧМТ у детей основной группы 44
2.1.3. Исходы ЧМТ в основной группе детей 48
2.2. Методы исследования 49
2.2.1. Обработка образцов крови 49
2.3. Методы статистического анализа данных 51
ГЛАВА 3. Результаты собственных исследований 53
3.1. Показатели свободнорадикальпого окисления и антиоксидантной защиты у детей с тяжелой черепно-мозговой травмой
3.2. Показатели свободнорадикальпого окисления и антиоксидантной защиты у детей с тяжелой черепно-мозговой травмой в зависимости от возраста
3.3. Показатели свободнорадикальпого окисления и антиоксидантной защиты у детей с тяжелой черепно-мозговой травмой в зависимости от пола
3.4. Показатели свободнорадикальпого окисления и антиоксидантной защиты у детей с тяжелой черепно-мозговой травмой в группах в зависимости от анестезии
3.5. Показатели свободнорадикальпого окисления и антиоксидантной защиты у детей с изолированной тяжелой черепно-мозговой травмой и сочетанной травмой
3.6. Прогнозирование исхода черепно-мозговой травмы с помощью линейных дискримннантных функций
ГЛАВА 4. Обсуждение полученных результатов 88
Заключение 102
Выводы 106
Практические рекомендации 107
Список литературы 108
- Свободнорадикальное окисление и его роль в формировании патологии
- Клинико-лабораторная характеристика детей основной группы
- Исходы ЧМТ в основной группе детей
- Показатели свободнорадикальпого окисления и антиоксидантной защиты у детей с тяжелой черепно-мозговой травмой в зависимости от возраста
Введение к работе
Среди всех травматических повреждений в детском возрасте 30-50% составляет ЧМТ [11, 12, 227, 230, 270]. Тяжелая ЧМТ (ушиб головного мозга тяжелой степени, эпи-, субдуральные и внутримозговые гематомы, внутримозговые гигромы, диффузное аксоналыюе повреждение) в структуре ЧМТ составляет 4-20% [33, 135]. Патогенез ЧМТ запускается воздействием механических сил, нарушением перфузии и повреждениями, возникающими на биохимическом уровне. Результаты могут проявляться в виде немедленных (первичное повреждение) и прогрессирующих со временем (вторичное повреждение) реакций [7, 222, 228, 244]. Вторичное повреждение усугубляется в результате биохимических каскадов, неизбежно запускаемых травмой, что еще больше ухудшает клеточный метаболизм, т.к. затрудняет снабжение клеток мозга кислородом и нутриентами, и вносит свою лепту в развитие неблагоприятного исхода, включая смерть. Вторичные повреждения или мозговые инсульты являются важнейшими факторами, определяющими исход у пациентов с тяжелой травмой головы [51, 52, 59, 216, 251].
Клиническая картина и патогенез тяжелой ЧМТ у детей имеют ряд отличительных черт, обусловленных анатомо-физиологическими особенностями детского организма, в том числе и особенностями протекания адаптационных изменений у детей [2, 39, 89, 106, 165, 198, 221, 224, 233, 261, 265], что делает необходимым их отдельное изучение. Несмотря на то, что детский организм имеет большие резервные возможности к изменчивости (лабильный компонент адаптации), агрессивно действующие на него факторы среды могут привести к срыву адаптационных изменений физиологической направленности и перевести организм в состояние дезадаптации (ограничительный компонент адаптации). Для детского организма, как в условиях патологии, так и на этапе реабилитации и ремиссии, наиболее характерны незавершенные исходы адаптации: неполная, частичная, напряженная, незавершенная и др., в связи с чем адаптогенез у
больных детей имеет растянутый во времени и напряженный по воздействию на функционально-регуляторные системы характер. Изучение процессов преобразования АФК в организме и, в целом, характеристика СРО, дает наиболее полное представление о происходящих системных реакциях организма в условиях экстремальных состояний [39].
Активация свобод норад и кал ьных процессов и развитие «оксидантного стресса» - один из механизмов, запускающих каскад вторичных реакций на молекулярном, клеточном, тканевом, органном и системном уровнях, и являющихся наиболее ранним признаком адаптационных изменений [12, 39, 53,59,62,65,237,264].
В литературе данные о свободнорадикальных процессах (СРО) и антиоксидантной защите (АОЗ) при ЧМТ носят противоречивый характер, в детской же практике такие исследования практически не проводились, что и явилось основанием для выполнения данной работы. Кроме того, дальнейшее изучение процессов СРО при патологии ЦНС, и, в частности, при ЧМТ, является одним из перспективных направлений, способных внести реальный вклад в понимание патогенеза и оптимизацию интенсивной терапии, а, тем самым, и вторичной профилактики (ранней реабилитации) у данной категории больных [81]. Практически значимой также представляется перспектива использования показателей СРО и АОЗ для оценки степени структурных и метаболических нарушений мозга, а также в качестве критерия прогнозирования исхода тяжелой ЧМТ.
Цель работы
Повысить эффективность интенсивной терапии острой церебральной недостаточности травматического генеза у детей на основе изучения процессов свободнорадикалыюго окисления и антиоксидантной защиты и оценить необходимость их коррекции.
Задачи исследования:
1. Изучить закономерности протекания адаптационных изменений процессов свободнорадикального окисления и антиоксидантной защиты у
7 детей с острой церебральной недостаточностью травматического генеза.
Изучить зависимость динамики показателей свободнорадикалыюго окисления и антиоксидантной защиты у детей с тяжелой черепно-мозговой травмой от возраста и пола.
Изучить зависимость динамики показателей свободнорадикального окисления и антиоксидантной защиты у детей с тяжелой черепно-мозговой травмой от типа повреждения.
Изучить влияние анестезии на динамику показателей свободнорадикального окисления и антиоксидантной защиты у детей с тяжелой черепно-мозговой травмой.
Выработать критерии для прогнозирования исхода тяжелой черепно-мозговой травмы у детей на основе показателей системы свободнорадикального окисления и антиоксидантной защиты.
Научная новизна работы
Получены новые данные об адаптационных изменениях, возникающих в системе свободнорадикалыюго окисления и антиоксидантной защиты, в том числе впервые изучены изменения перекисного окисления белков у детей при тяжелой ЧМТ. Впервые изучена зависимость динамики процессов свободнорадикалыюго окисления и антиоксидантной защиты при тяжелой ЧМТ от возраста и пола ребенка, типа повреждения и влияния анестезии. Разработаны и предложены информативные критерии прогнозирования исхода тяжелой ЧМТ на основании показателей свободнорадикального окисления и антиоксидантной защиты. Обоснована необходимость вторичной профилактики последствий ЧМТ у детей с учетом состояния незавершенной адаптации процессов СРО и АОЗ в рамках проведения реанимационных и реабилитационных мероприятий.
Практическая значимость работы
Показана значимость определения показателей свободнорадикалыюго окисления и антиоксидантной защиты в качестве критериев оценки выраженности вторичных изменений ЦНС, возникших в результате травмы,
8. и эффективности проводимой терапии. С целью диагностики состояния
системы свободнорад и кального окисления и антиоксидантної! защиты
предложено определять показатели диеновых коньюгатов, малонового
диальдегида, перекисного окисления белков, перекисной резистентности
эритроцитов и индуцированного перекисного гемолиза эритроцитов.
Обоснована необходимость коррекции нарушений в системе
свободнорадикального окисления и антиоксидантной защиты с помощью
антиоксидантов. Предложен новый подход к оценке эффективности
терапевтических и профилактических мероприятий на позднем этапе
функциональных адаптационных исходов.
Использование линейных дискриминантных функций на основе показателей активности свободнорадикального окисления и антиоксидантной защиты, доступных для определения в условиях биохимической лаборатории, позволяет достоверно прогнозировать исход тяжелой ЧМТ у детей.
Личный вклад автора в проведенное исследование
Автором самостоятельно проведен сбор материала, разработана формализованная карта, на ее основе создана электронная база данных, проведена обработка и анализ полученных данных. Лабораторная часть исследований проведена совместно с сотрудниками кафедры общей гигиены СПбГПМА и кафедры химии и технологии органических соединений азота Санкт-Петербургского Государственного Технологического института (Технологического Университета). Результаты исследования опубликованы в виде статей в медицинских журналах, тезисов конференций, конгрессов и съездов.
Основные положения, выносимые на защиту:
1. Нарушения свободноради кал ьных процессов при тяжелой ЧМТ у детей отражают формирование вторичного повреждения мозга и проявляются адаптационными изменениями со стороны системы свободнорадикального окисления и антиоксидантной защиты: максимальным
9 ростом показателей свободнорадикального окисления с 1-х по 3-5-е сутки после травмы, со снижением активации начиная с 7-10-х суток травматического периода и снижением активности антиоксидантнои системы с 1-х по 3-5-е сутки травматического периода с тенденцией к восстановлению после 7-10-х суток.
Динамика процессов свободнорадикального окисления у детей отличается от таковой у взрослых отсутствием снижения активности свободнорадикального окисления на 3-5-е сутки, что можно объяснить, вероятно, меньшими адаптационными резервами антиоксидантнои системы у детей.
Роль процессов свободнорадикального, окисления и антиоксидантнои защиты в формировании незавершенных исходов адаптации делает необходимым их контроль и регуляцию во время реанимационных и реабилитационных мероприятий с целью профилактики последствий тяжелой ЧМТ у детей.
Апробация и пути реализации работы Основные положения диссертационной работы представлены на IV Международном Конгрессе «Эколого-социальные вопросы защиты и охраны здоровья молодого поколения на пути в XXI век», СПб., 1-4 июня 1998 г.; на научно-практической конференции «Педиатрия на рубеже веков. Проблемы, пути развития», посвященной 75-летию СПбГПМА, СПб., 17-18 мая 2000 г.; на VII Всероссийском съезде анестезиологов и реаниматологов, СПб., 25-27 сентября 2000 г.; на научно-практической конференции «Социальная педиатрия - проблемы, поиски, решения», СПб, 28 ноября 2000 г.; на юбилейной научно-практической конференции к 100-летию клинической больницы и 80-летию СПбГПМА, СПб, 24-25 мая 2005 г.; на Российской научной конференции, посвященной 140-летию кафедры детских болезней ВМА и приуроченной к 120-летию со дня рождения М.С. Маслова, СПб., 30 июня 2005 г.; изложены в 21 научной публикации. Результаты исследования применяются на практике в работе отделения анестезиологии и реанимации
10 ДГБ №19 им. К.А. Раухфуса (г. Санкт-Петербург), используются в учебном процессе на кафедре анестезиологии, реаниматологии и неотложной педиатрии и кафедре общей гигиены ГОУ ВПО «СПбГПМА Росздрава».
Публикации
По теме диссертации опубликована 21 научная работа, из них 4 - в изданиях, рекомендованных ВАК.
Объем и структура работы
Диссертация состоит из введения, обзора литературы, трех глав собственных исследований, заключения, выводов, практических рекомендаций и списка литературы. Работа изложена на 135 страницах, содержит 20 рисунков и 16 таблиц. Указатель литературы представлен 292 источниками, в том числе 134 иностранными.
Свободнорадикальное окисление и его роль в формировании патологии
При ЧМТ воздействие механической энергии вызывает первичные структурно-функциональные повреждения мозга, являющиеся причиной развития каскада вторичных реакций на молекулярном, клеточном, тканевом, органном и системном уровнях, влияющие на интактные структуры [67, 68, 71, 78, 149, 204, 244, 246, 247, 248]. К первичным повреждениям мозга относят очаговые ушибы и размозжения головного мозга, диффузное аксональное повреждение, множественные распространенные внутримозговые геморрагии, контузии и разрывы ствола мозга, поражения периферических нервов [33, 67, 68, 98, 129, 143, 247, 248].
Вторичные повреждения разделяют на экстракраниальные и интракраниальные. К экстракраниальным повреждениям относят анемию, гипоксемию, артериальную пшо- и гипертензию, гипо- и гиперкапнию, развитие гипо- и гиперосмолярности, гипертермию [66, 67, 68, 98, 189, 193, 216]. К интракраниальным относят сдавление мозга внутричерепными гематомами, нарушение гемо- и ликвороциркуляции, обусловленное субарахноидальными и впутримозговыми гематомами, набухание мозга вследствие отека, гиперемии и венозного полнокровия, гидроцефалию, развитие внутричерепной инфекции (менингит, энцефалит, абсцесс мозга) [66, 67, 68, 79, 129, 189, 196, 225, 274]. Отек мозга - один из основных факторов патогенеза черепно-мозговой травмы. Различают вазогенный, цитотоксический, интерстициальный и смешанный виды отека головного мозга [231, 249]. Вазогенный отек является следствием повышения проницаемости гематоэнцефалического барьера, выхода коллоидных компонентов плазмы во внеклеточную жидкость, увеличение коллоидно-осмотического давления межклеточной жидкости, перемещение воды из внутри сосудистого сектора во внеклеточный. Цитотоксический отек развивается вследствие гипоксии мозга, нарушения функции мембран, электролитного дисбаланса, накопления осмотически активных компонентов во внутриклеточном пространстве и аккумуляции воды в клетке. Интерстициальный отек развивается из-за нарушений ликвороциркуляции при окклюзионной гидроцефалии. По степени распространения различают локальный, перифокальныи, долевой, полушарный и диффузный виды отека мозга [66, 67, 68, 231]. Набухание мозга- увеличение его объема вследствие гиперемии или других причин. Основная причина набухания мозга у детей в первые часы после травмы - увеличение мозгового кровотока [68, 71, 251). Частым следствием смещения и деформации мозга, массивных САК, очагов ушиба, блокады межжелудочковых отверстий, сдавления 4 желудочка, нарушения баланса между продукцией и резорбцией ликвора являются нарушения ликвороциркуляции [67, 68, 71, 169, 170]. Кровоизлияния, отек и набухание мозга, нарушение гемо- и ликвороциркуляции ведут к нарушению объемных соотношений, деформации мозговых структур и повышению внутричерепного давления. Внечерепнымн причинами повышения ВЧД являются артериальная гипотония, гипоксемия, гипоосмия, гипо- и гиперкашшя, нарушения осмотического и водно-электролитного гомеостаза [149, 150].
Увеличение ВЧД влечет снижение ЦПД. ЦПД, представляющее собой разницу между средним артериальным давлением и ВЧД, регулируется с помощью метаболических, химических, нейрогенных и миогенных механизмов. Расстройства ауторегуляции и реактивности церебральных сосудов при ЧМТ вызывает нарушение соответствия мозгового кровотока метаболизму и функциональной активности мозга [80, 139, 147]. Причиной относительного или абсолютного увеличения мозгового кровотока по отношению к метаболизму - синдрома избыточной перфузии - являются тканевой лактатацидоз, изменения ионного гомеостаза, парез церебральных сосудов, расстройства центральных норадренергических механизмов регуляции мозгового кровотока при повреждении ствола, изменения газового состава крови при нарушениях дыхания [284, 289]. Гипоксемия, особенно в сочетании с гиперкапнией, ведет к увеличению внутричерепного давления и отеку мозга [258, 294]. Особенно опасна гипоксемия в сочетании с анемией и снижением церебрального кровотока вследствие спазма сосудов и снижения церебрального перфузионного давления. Глубокая гипокапния (ниже 25 мм рт.ст.) также ведет к снижению мозгового кровотока и ишемии мозга [30, 67, 68, 71, 97, 98, 106, 257, 289]. Снижение ЦПД ниже 50% от возрастной нормы вызывает обратимые нарушения функции мозга, тогда как стойкое снижение ниже 35% или кратковременное снижение ниже 20% вызывает необратимые изменения, в том числе инфаркт мозга [109, 139, 152, 170, 177, 230]. Нарушение кровоснабжения, микроциркуляции, проницаемости ГЭБ, гипоксия, перераздражение высших регуляторных центров при шоке обусловливает активацию стресс-реал изующих систем, изменение метаболизма нейромедиаторов (ацетилхолина, катехоламинов, моноаминов, возбуждающих нейромедиаторов глутамата и аспартата), играющих триггерную роль в активации внутриклеточных энзимов (протеаз, липаз), в образовании свободных радикалов кислорода, активации СРО, накоплении токсических продуктов этого процесса, нарушающих функцию жизненно важных органов, участвующих во вторичной клеточной деструкции и вызывающих необратимые поражения [7, 17, 22, 62, 67, 68, 71, 98, 101, 122, 217,235,277].
Одной из малоизученных сторон патогенеза ЧМТ является воздействие свободных радикалов на белки, в результате чего они подвергаются окислительной деградации. Происходит как разрушение структурных белков, входящих в состав клеточных и внутриклеточных органелл, так и снижение активности белков - ферментов, таких , как глутатионпероксидаза, \ супероксиддисмутаза, каталаза, ацетилхолинэстераза, ацетил-КоА-гидролаза, \ миелопероксидаза, инактивация шггохрома Р-450.
Клинико-лабораторная характеристика детей основной группы
Из 94 детей, вошедших в основную группу, состояние 71 (75,5%) -расценивалось при поступлении как тяжелое, 20 (21,3%) — как крайне тяжелое и 3 детей (3,2%) - как терминальное.
На 2 этапе исследования (3-5-е сутки) состояние 38 (40,4%) детей расценивалось как среднетяжелое, 45(47,9%) как тяжелое, 6 (6,4%) как крайне тяжелое, а 4 (4,3%) как терминальное, 1 ребенок (1,1%) умер.
На 3 этапе исследования (7-10-е сутки) 23 ребенка из обследуемой группы (24,5%) находились в удовлетворительном состоянии, 42 (44,7%) в состоянии средней тяжести. Состояние 21 ребенка (22,4%) оставалось тяжелым, 4 детей (4,3%) крайне тяжелым и 1 (1,1%) терминальным. 3 ребенка (3,2%) к моменту 3 этапа исследований умерли.
Средняя продолжительность нахождения детей исследуемой группы в ОРИТ составила 1,8 (0,8-4,3) суток, а в больнице - 22 (15-31) суток.
Как видно из табл. З, в основной группе детей сочетанная травма отмечалась у 65 детей (69,2%), изолированная - у 29 детей (30,9%), открытая ЧМТ - у 38 детей (40,5%), закрытая ЧМТ - у 56 детей (59,6%). Ушиб головного мозга легкой степени был диагностирован у 26 детей (27,7%), средней степени тяжести - у 31 ребенка (33,0%), тяжелый ушиб у 37 детей (39,4%). Клиническая картина шока отмечалась у 28 детей (30,0%).
Таким образом, сочетанная ЧМТ встречалась более чем в 2 раза чаще, чем изолированная, закрытая ЧМТ в 1,5 раз чаще, чем открытая ЧМТ.
В табл. 4 представлено распределение больных по степени угнетения сознания (Коновалов А.Н. и соавт., 1982).
При поступлении 18 детей (20,0%) находились в ясном сознании, 17 детей (18,9%) в состоянии летаргии, апатии, 12 детей (13,3%) в состоянии сомноленции, 19 детей (21,1%) в состоянии сопора. У 10 детей (11,1%) сознание было угнетено до уровня комы І, у 12 детей (13,3%) до уровня комы II, у 2 детей (2,2%) до уровня комы III. Средняя оценка по шкале GCS составила 10,33±4,26 балла [228].
На 3-5-е сутки после травмы в ясном сознании находились 54 ребенка (60,0%), в состоянии летаргии, апатии 7 детей (7,8%), 9 (10,0%) детей в состоянии сомноленции, 8 детей (8,9%о), в состоянии сопора. У 4 детей (4,4%) уровень угнетения сознания оценивался как кома І, у 4 детей (4,4%) как кома II, у 4 детей (4,4%) как кома III. Средняя оценка по шкале GCS составила 12,63±3,82 балла [228].
На 7-10-е сутки после травмы в ясном сознании находилось 65 детей (75,6%), в состоянии летаргии, апатии - 6 детей (7,0%), в состоянии сомноленции - 3 (3,5%) детей, в состоянии сопора - 4 (4,7%) ребенка. У 3 детей (3,5%) уровень угнетения сознания определялся как кома І, у 3 детей (3,5% ) как кома II, у 2 детей (2,3%) как кома III. Средняя оценка по шкале GCS составила 13,45±3,32 балла [228].
В первые сутки после травмы у 11(12,2%) детей из 90 отмечались судороги, у 24 (26,7%) нарушение фотореакции, у 19 (21,1%) анизокория, у 2 (2,2%о) отсутствовал роговичный рефлекс, у 25 (27,8%) отмечалось генерализованное нарушение мышечного тонуса.
На 3-5-е сутки после травмы нарушение фотореакции сохранялось у 11 детей (12,2%), анизокория у 9 (10,0%) детей, отсутствие роговичного рефлекса у 4 (4,4%) детей, генерализованное нарушение мышечного тонуса у 15 (16,7%) детей.
На 7-10-е сутки после травмы нарушение фотореакции сохранялось у 5 из 86 детей (5,8%о), анизокория у 4 (4,7%) детей, отсутствия роговичного рефлекса у 2 (2,3%) детей, генерализованное нарушение мышечного тонуса сохранялось у 9 (10,5%) детей.
Таким образом, степень угнетения сознания и очаговая симптоматика максимально выражены в 1-е сутки после травмы.
В 1-е сутки у 11 детей (12,4%) отмечалась гипертензия, у 25 (28,1%) -гипотензия, у 58 (65,2%) - тахикардия, у 13 (14,6%). Олигурия в 1-е сутки после травмы отмечалась у 6 (7,1%) детей, полиурия - у 36 (42,4%).
На 3-5-е сутки у 10 детей (11,6%) отмечалась гипертензия, у 9 (10,5%) -гипотензия, у 49 (57,0%) - тахикардия, у 9 (10,5%). Олигурия на 3-5-е сутки после травмы отмечалась у 7 (9,5%) детей, полиурия - у 8 (10,8%).
Исходы ЧМТ в основной группе детей
С целью приготовления гемолизата кровь разливали в охлажденные пробирки. Далее отделяли эритроциты от плазмы центрифугированием в течении 15 мин при 4 С при 6000 об/мин. Плазму осторожно собирали в небольшие (пенициллиновые) бутылочки и хранили в замороженном состоянии. Оставшиеся эритроциты трижды отмывали равным объемом 1,1% раствора NaCl в том же режиме.
По окончании отмывки эритроцитов проводили гипотонический гемолиз. Для этого к эритроцитарному осадку прибавляли двойной объем дистиллированной воды и четыре капли четыреххлористого углерода для лучшего извлечения из эритроцитарных мембран фермента ацетихолинэстеразы, так как последний является мембранвстроенным белком. Массу тщательно перемешивали и оставляли в холодильнике на 24 часа. По истечении этого времени полученную смесь вновь центрифугировали при 4 С в течении 15 минут при 6000 об/мин. Надосадочную жидкость собирали и отфильтровывали через двойной влажный фильтр. После чего гемолизат разливали в небольшие (пенициллиновые) бутылочки и хранили в замороженном состоянии при 4С в течении двух суток. По истечении данного срока в работе использовали новый гемолизат.
Все опыты с гемолизатом, обрабатываемые как единая серия, выполнялись на одном и том же гемолизате в течение не более 12 часов. В течение этого времени содержание важнейших компонентов и остаточная активность ферментов в гемолизате остается практически постоянной при соблюдении условий хранения.
В полученных образцах плазмы определяли содержание диеновых коньюгатов, малонового диальдегида, количество продуктов пероксидного окисления белков. В полученных гемолизатах определяли показатели индуцированный перекисный гемолиз эритроцитов и перекисная резистентность эритроцитов.
Исследования выполнялись по следующим методикам:
Определение содержания диеновых конъюгатов в сыворотке крови по методу И.Д. Стальной (1977) [140];
Определение содержания малонового диальдегида в сыворотке крови по методу М. Uchiyama, М. Michara (1978), в т.ч. с добавлением солей Fe , что способствует разрушению продуктов - предшественников МДА, при этом значение величин содержания МДА возрастает, что может иметь значение, если содержание предшественников велико [142, 281];
Определение перекисного окисления белков по методу T.ReanheKel, B.Nedelev, J.Prayse в модификации Лукогорской С.А. (1998) [79];
Определение индуцируемого перекисного гемолиза эритроцитов по методу В.Б. Спиричева и Н.В. Блажеевича и В.Ю. Куликова с изменениями и дополнениями Л.И. Андреевой (1986) [8];
Определение уровня перекисной резистентности эритроцитов по методу F.Yager, описанному у О.Н. Воскресенского и В.А. Туманова (1982) [32].
Метод основан на определении естественной резистентности мембран эритроцитов при инкубации отмытых эритроцитов в фосфатном буфере при +37 [32]. ИПГЭ и ПРЭ использовались нами в качестве оценки уровня естественных антиоксндантов крови и степени повреждения мембран нейронов, т.к. Н. Heckers и D.Piatt в 1988 году обнаружили общность структуры мембран эритроцитов с мембранами нейронов. Эритроциты стали использоваться в качестве модели для изучения повреждения нейрона [58].
Для решения поставленных в работе задач была специально разработана формализованная карта обследования больных, которая в последующем была трансформирована в электронную базу данных в среде программных средств пакета Microsoft Office (Access 2000, Excel 2000).
Для обработки полученных данных исследования использовали пакет прикладных программ STATISTICA v.6.0 для статистической обработки результатов медико-биологических исследований [120, 157, 158].
По полученным данным проведен анализ их вида распределения (метод Лилиефорса и Шапиро-Уилка). Данные, имеющие нормальное распределение, представлены в виде среднего значения и среднего квадратического отклонения, а показатели, не имеющие нормального распределения, в виде медианы и интерквартильного размаха. Проверка гипотезы о статистической однородности двух выборок производилась с помощью непараметрических критериев, что было обусловлено тем, что часть массива данных не прошла проверку на нормальность распределения.
Показатели свободнорадикальпого окисления и антиоксидантной защиты у детей с тяжелой черепно-мозговой травмой в зависимости от возраста
Механическая энергия при травме головы повреждает ткань мозга и запускает каскад вторичных реакций на молекулярном, клеточном, тканевом, органном и системном уровнях, которые определяют исход травмы [33, 51, 53, 68, 78, 85,94, 107, 139, 240].
Вторичные клеточные изменения включают в себя различные механизмы: нарушение высвобождения и захвата нейротрансмиттеров, изменение состояние пре- и постсинаптических окончаний, синтез медиаторов воспаления, реакцию микроциркуляторно-клеточного звена, нарушение функционирования эндогенных нейропротективных и трофических факторов [115, 129, 245]. Принципиально отметить, что, принятая с конца 80-х годов прошлого столетия терапевтическая доктрина, направленная на профилактику и купирование вторичных патологических факторов, позволила существенно увеличить выживаемость и снизить число отдаленных психоневрологических дефицитов при повреждениях и заболеваниях головного мозга [159, 208, 242, 243, 263].
Так как до настоящего времени окончательно не решен вопрос, какую роль в развитии вторичных повреждений мозга играют активация каскада нейротоксических аминокислот, активация специальных ферментов апоптоза - каспаз, роль перекисного окисления липидов и других биохимических механизмов, то все перечисленные направления являются перспективными в плане научного поиска [129, 151, 163].
Одно из ведущих мест в структуре вторичных посттравматических изменений в ЦНС принадлежит активации процессов СРО [19, 36, 41, 46, 50, 60, 247, 248]. Головной мозг является органом, в котором существуют наиболее благоприятные условия для протекания свободнорадикальных процессов. Многолетние исследования ряда авторов подтверждают, что особая опасность развития оксидантного стресса в ЦНС обусловлена ее анатомо-физиологическими особенностями: значительной интенсивностью окислительного метаболизма в мозге, высоким содержанием воды и липидов, развитой системой мембран, наличию ионов Fe в свободном состоянии, избытку Са в нейронах, NO, который при взаимодействии с супероксидным анион-радикалом образует мощный окислитель — пероксинитрит, низкой активностью ферментативных антиоксидантных систем [24,218].
Результаты наших исследований показали, что при тяжелой ЧМТ у детей динамика процессов перекисного окисления проявлялась в росте показателей диеновых коньюгатов, малонового диальдегида и перекисного окисления белков в первые дни после перенесенной травмы. При этом, все исследуемые показатели, отражающие процессы свободнорадикалыюго окисления, менялись однонаправлено. Наибольший рост уровня диеновых конъюгатов наблюдался в 1-е сутки после травмы, к 3-5-ым суткам он продолжился, но был менее выражен. На 7-10-е сутки произошло его незначительное, статистически не значимое снижение. Сходную динамику демонстрировали показатели МДА как по методике с Fe , так и без Fe . Наибольший рост показателя наблюдался в 1-е сутки после травмы, затем к 3-5-ым суткам рост продолжился, но был менее выраженным. К 7—10-ым суткам произошло незначительное его снижение. Изменения показателя ПОБ повторяли вышеописанную картину.
Таким образом, выявленная нами активация процессов СРО, проявляющаяся ростом показателей диеновых конъюгатов, малонового диальдегида и перекисного окисления белков при ЧМТ у детей, является одним из механизмов повреждения структуры мембран нейронов.
Схема патогенеза вторичного повреждения ЦНС, с учетом полученных нами данных, может быть представлена следующим образом (рис. 20).
Как видно из представленной выше схемы, при нарушении соотношения доставка / потребление Ог в результате снижения резервов макроэргов происходит накопление ксантина, окисление которого ведет к образованию супероксидного аниона. Следствием снижения запасов макроэргов является, также, снижение активности Na+ / К+ насоса и нарушение ионного обмена, ведущее к деполяризации мембраны и накоплению Са2 в клетке и митохондриях, в результате чего происходит разобщение процессов окислительного фосфорилирования [71, 90, 216]. Освобождение глутамата при деполяризации мембран активирует NMDA, АМРА — рецепторы, которые, в свою очередь, еще больше усиливают поток Na+ и К+ из клетки и Ca2f в клетку, запуская глутамат-кальциевый каскад, замыкающийся активацией всех ферментных систем. При действии фосфолипаз на клеточные мембраны повышается высвобождение СЖК, арахидоновой кислоты, в процессе метаболизма которой образуются тромбоксаны, простагландины и лейкотриены. Накопление ксантина, разобщение окислительного фосфорилирования и действие внутриклеточных ферментных систем ведет к развитию оксидантного стресса - одного из основных механизмов необратимого повреждения клеточных мембран. Молекулы свободных радикалов создают неустойчивую внутриклеточную среду, что приводит к усиленному образованию и высвобождению N0 и возбуждающих аминокислот, в частности глутамата [215, 219]. NO также принимает участие в реакциях перекисного окисления липидов [49, 62, 211]. Таким образом, главные молекулярные компоненты клеточного повреждения взаимно усиливают активность друг друга. Другие вещества и нейротрансмиттеры, такие как цитокины и аденозин, модулируют реакции окисления и воспаления [211, 222]. Если внутренние защитные механизмы, в частности, так называемые «чистильщики» свободных радикалов, не остановят этот цикл, то это приводит к широкомасштабному повреждению или некрозу клеток. Большие концентрации внутриклеточного кальция известны как одни из факторов апоптоза [229, 253]. Некоторые клетки в ответ на механические воздействия и влияние медиаторов повреждения подвергаются апоптозу чаще, чем некрозу. Конечный макрорезультат этих биомолекулярных процессов - структурно и функционально измененный головной мозг [2, 4, 106, 258].
Проведенные нами исследования показали, что у детей с тяжелой ЧМТ, как и у взрослых, активация СРП происходила сразу же после травмы. Однако, в динамике их протекания выявлены существенные отличия. Так, у взрослых [40, 42, 43, 53, 206, 211] при ЧМТ активация СРП имеет вид двухпиковой кривой с максимумом в 1-е и 7-10-е сутки, причем уровень СРО на 7-10-е сутки превышает таковой в 1-е сутки. В промежутке между этими точками, т.е. на 3-5-е сутки происходило снижение уровня СРО. У детей же, по нашим данным, максимальная активация СРО происходила в 1-е сутки посттравматического периода, в дальнейшем, на 3-5-е сутки, в противоположность взрослым, отмечался рост активности СРО. Тенденция к некоторому снижению СРО появлялась только к 7—10-м суткам посттравматического периода. По результатам исследований Артарян А.А. с соавт. (1991), снижение уровня лактата и МДА у детей в возрасте до 3-х лет с легкой и средпетяжелой ЧМТ происходило к 9-м суткам, что указывало на продолжающееся течение травматической болезни головного мозга. При развитии отека мозга на 5-6-е сутки отмечался рост уровня лактата и МДА и снижение уровня АОА. У больных с тяжелой ЧМТ снижение уровня лактата и МДА начиналось со 2-й недели и не достигало нормального уровня к 3-й неделе.
![Тактика ведения периоперационного периода у детей с термической травмой [Электронный ресурс]](/i/i/4417/204181.png "Тактика ведения периоперационного периода у детей с термической травмой [Электронный ресурс] Брезгин Федор Николаевич")