Введение к работе
Актуальность темы.
Сахарный диабет был и остаётся одной из актуальнейших проблем медицины. Распространенность СД в промышленно развитых странах составляет 5-6 % и имеет тенденцию к увеличению (каждые 15 лет число больных СД в мире удваивается), приобретая характер неинфекционной эпидемии (Цыганова Е.В., 2000; Зенков Н.К., 2001; Шестакова М.В., 2001; Мкртумян AM., 2002). Происходит это в основном за счет прироста численности больных, страдающих СД 2 типа (Аметов АС, Демидова Т.Ю., 2001). Это обстоятельство диктует необходимость поиска наиболее оптимальных терапевтических подходов с воздействием на максимально возможное число звеньев патогенеза.
Синхронно этому растет число публикаций, причем отмечается стремление авторов к более углубленному изучению патогенеза заболевания, влияния отдельных компонентов последнего на различные звенья метаболизма, в том числе на процессы ПОЛ и состояние АОС
При всем многообразии факторов, влияющих на изменения метаболических процессов при диабете и соответственно на клинические проявления, одним из ведущих была и остаётся гипоксия, как правило, сложного генеза: артериально-гипоксемическая - из-за патологии альвеолярно-капиллярной мембраны; гемическая - вследствие нарушения кислород-транспортной функции эритроцитов из-за накопления гликозилированного гемоглобина и активации свободнорадикальных процессов; циркуляторная - из-за развития диабетической микроангиопатии, патологии свертывающей системы, раннего развития атеросклероза (Чернух AM. и соавт., 1975; Ефуни С.Н., 1986). У больных диабетом обнаружена пониженная способность эритроцитов к деформации в результате увеличения количества HbAlC и повышения вязкости крови, что приводит к затруднению кровообращения и развитию тканевой гипоксии (Зенков Н.К., 2001). Гиперхоле-стеринемия, часто сопутствующая диабету, играет важную роль в развитии нарушений микроциркуляции, в повышении активности тромбоцитов, в склонности артерий к спазму, в ухудшении оксигенации тканей. Повреждение эндотелия сосудов и нарушение его функции вследствие активизации процессов перекисного окисления липидов, увеличение агрегацион-ных свойств тромбоцитов, активация свертывающей системы крови и снижение фибринолиза приводят к формированию микротромбозов и усугублению ишемии тканей (Аметов АС, Демидова Т.Ю., 2001).
Следствием изложенных нарушений является дефицит кислорода в клетках, который ведет к тяжелым нарушениям обмена глюкозы, изначально искаженного при СД. В условиях клеточной гипоксии метаболизм перестраивается с аэробного на анаэробный, что приводит к накоплению молочной кислоты, пирувата и развитию энергетического дисбаланса. В условиях малого количества АТФ клетки не могут поддерживать мембранный градиент концентрации ионов натрия, калия и кальция, активный транспорт которых сопряжен с гидролизом АТФ. В частности, нарушается
активное "выкачивание" ионов кальция из клетки. Рост концентрации кальция в клетке из-за снижения темпов указанного "выкачивания" приводит к активации мембранных фосфолипаз и интенсификации перекисного окисления липидов. Накопление окисленных липидов увеличивает проницаемость мембраны, вызывает её распад и гибель клетки (Бышевский АЇЇ1, Терсенов ОА, 1994). Следствием этих процессов может быть снижение функциональной активности рецепторов и блокирование действия инсулина. Таким образом, формируется своеобразный порочный круг, в котором первоначальный дефект действия инсулина способствует формированию разнообразных форм гипоксии. Последняя в свою очередь блокирует эффекты инсулина на уровне клетки, приводя к росту гликемии и усугублению энергодефицита.
В связи с вышеизложенным устранение дефицита кислорода или снижение степени его выраженности представляется как одно из непременных условий для успешной реализации всех прочих методов лечения, включая специфические. Несмотря на существование большого числа форм и методов устранения гипоксии (оксигенотерапия, ИВЛ и пр.), большинство из них не обеспечивает адекватное поступление кислорода к тканям с нарушенным вследствие диабета метаболизмом, а если и обеспечивает, то взаимодействие кислорода с тканями не достигает оптимальных результатов вследствие нарушения процессов утилизации кислорода.
Особое место в этом плане занимает гипербарическая оксигенация. Известно, что за счет повышенной проницаемости гипербарического кислорода в ткани удается достигнуть улучшения окислительных процессов даже в слабо васкуляризованных структурах, в особенности в периферическом русле и в тканях с извращенным метаболизмом. Помимо специфического антигипоксического действия сеансы ГБО при СД оказывают гипог-ликемизирующий эффект, связанный с подавлением активности симпати-ко-адреналовой системы, повышают чувствительность клеток-мишеней к инсулину и стимулируют остаточную секрецию инсулина бета-клетками поджелудочной железы.
Казалось бы, что эти эффекты гипербарического кислорода должны стать решающими в аргументации целесообразности применения метода ГБО в комплексе интенсивной терапии сахарного диабета, если бы не одно обстоятельство: кислород под давлением обладает способностью инициировать свободнорадикальные процессы, приводя к генерации высокоактивных интермедиаторов молекулярного кислорода. Это обстоятельство представляется чрезвычайно важным, так как известно, что в патогенезе СД активация данных процессов и без того оказывается выраженной, сопровождаясь дисбалансом между прооксицантами и антиокислителями, приводящим к избытку свободных радикалов и накоплению высокотоксичных продуктов незавершенного метаболизма. Процессы перекисного окисления липидов особенно сильно активируются при длительном течении заболевания и играют определенную роль в патогенезе поздних осложнений диабета (Балаболкин М.И. и соавт., 2000; Baynes J.W., 1991; OberleyLW., 1988).
Таким образом, сахарный диабет, являясь моделью окислительного стресса, проявляется глубокими нарушениями в системе про- и антиокси-дантов, выраженность которых зависит от степени компенсации углеводного обмена. В этой связи включение в комплекс интенсивной терапии СД сеансов ГБО, способной потенцировать "респираторный взрыв" на уровне клетки, вызывает опасения из-за возможного усугубления уже имеющегося дисбаланса в системе ПОЛ/АОС.
В литературе упоминается о целесообразности включения ГБО в комплексную интенсивную терапию сахарного диабета, однако рекомендации носят общий характер и не дают ответа на упомянутые нами вопросы. В этой связи обоснованный интерес представляет изучение изменений, вызываемых гипербарическим кислородом у больных сахарным диабетом со стороны общих клинических характеристик и со стороны тех параметров гомеостаза, которые в наибольшей степени подвержены воздействию, как самого заболевания, так и агрессивного гипербарического кислорода.
Цель исследования. Улучшение результатов лечения больных сахарным диабетом путем включения в комплекс лечебных мероприятий гипербарической оксигена-ции.
Задачи исследования.
Изучить состояние системы ПОЛ/АОС в сопоставлении со структурно-функциональным состоянием клеточных мембран на фоне комплексной интенсивной терапии сахарного диабета, определенной т.н. "стандартом лечения".
Изучить в динамике те же показатели в группе больных, которым в комплексную ИТ сахарного диабета была включена ГБО.
Сопоставить результаты, выявленные в группах сравнения, и решить вопрос о допустимости и целесообразности применения ГБО.
Выработать практические рекомендации по методике применения ГБО при рассматриваемой патологии.
Научная новизна работы.
Впервые обоснована теоретически и доказана результатами специфических методов исследования целесообразность и допустимость включения ГБО в комплекс интенсивной терапии декомпенсированного сахарного диабета.
Впервые конкретизированы и описаны изменения в показателях, характеризующих состояние перекисного окисления липидов и антиоксидант-ной системы, состояние эндотоксикоза, наличие и степень выраженности нитрозирующего стресса, уровень циркулирующих иммунных комплексов, а также структурно-функциональное состояние мембран клеток на модели эритроцитов у пациентов с декомленсированным сахарным диабетом на фоне так называемой стандартной интенсивной терапии.
Впервые уточнены механизмы формирования окислительного и нитрозирующего стрессов, выявлена взаимосвязь степени компенсации углеводного обмена с выраженностью свободно-радикальных процессов, с показа-
телями эндотоксикоза, физическим состоянием биологических мембран, определяющим активность мембраносвязанных рецепторов. 4. Впервые показано корригирующее воздействие гипербарического кислорода на систему ПОЛ/АОС, а также на физическое состояние мембран клеток у лиц, страдающих сахарным диабетом. Практическая значимость работы.
1. Расширено представление врачей о патогенезе сахарного диабета, о роли
гипоксии, а также нарушений в течении свободно-радикальных процессов,
обусловленных изменением ассимиляции углеводов, в клинических прояв
лениях заболевания.
Материалы диссертационного исследования расширяют представление практических врачей об изменениях в гомеостазе больных, страдающих сахарным диабетом 2 типа, обусловленных включением в комплексную терапию гипербарической оксигенации.
Основываясь на результатах данного исследования, практические врачи получают возможность дополнить арсенал лечебных мероприятий при сахарном диабете методом коррекции свойственных данной патологии нарушений метаболизма в виде гипербарической оксигенации.
Выработаны практические рекомендации по оптимальным вариантам применения гипербарической оксигенации в комплексной терапии СД.
Внедрение результатов работы в практику.
Результаты работы внедрены в практическую деятельность отделений анестезиологии и реанимации 1602 ОВКГ СКВО и БСМП № 1 и № 2 г. Ростова-на-Дону, эндокринологического отделения 1602 ОВКГ СКВО, отделения анестезиологии и реанимации клиники РостГМУ, отделения анестезиологии и реанимации Центральной городской больницы г. Батайска. Основные положения диссертации включены в лекционные разделы кафедры анестезиологии и реаниматологии ФПК и ППС РостГМУ, курса анестезиологии и реаниматологии РостГМУ.
Основные положения диссертации, выносимые на защиту.
Сахарный диабет, особенно декомпенсированные его формы, сопровождается повышенной генерацией свободных радикалов, интенсификацией ПОЛ, приводящими к дестабилизации эритроцитарных мембран.
Традиционная интенсивная терапия в рамках т. н. "стандарта лечения" способствует уменьшению интенсивности свободно-радикальных процессов, но не устраняет вызванных ими изменений физического состояния клеточных мембран.
Включение сеансов ГБО в комплекс ИТ сахарного диабета не приводит к дополнительной стимуляции свободно-радикальных процессов. В то же время регистрируется четкая тенденция к снижению проявлений окислительного и нитрозирующего стрессов, к нормализации структурно-функциональных характеристик клеточных мембран.
Апробация материала.
Фрагменты диссертационной работы докладывались и обсуждались на:
П-м съезде межрегиональных обществ анестезиологов и реаниматологов Северо-Запада, 23-25 июня 2003 г., г. Архангельск.
П-м съезде анестезиологов и реаниматологов Юга России, 2-3 октября 2003 г., г. Анапа.
Ш-й межвузовской международной конференции молодых ученых, специалистов и студентов "Обмен веществ при адаптации и повреждении", 26 марта 2004 г., г. Ростов-на-Дону.
W-й научной сессии Ростовского государственного медицинского университета, 16 апреля 2004 г., г. Ростов-на-Дону.
Всероссийской научно-методической конференции "Рекомендации, протоколы, стандарты в анестезиологии и реаниматологии: мировой опыт и состояние проблемы в регионах России", 21-23 мая 2004 г., г. Геленджик.
Заседании кафедры анестезиологии и реаниматологии ФПК и ППС Ро-стГМУ, 12 мая 2004 г., г. Ростов-на-Дону.
Публикации по материалам диссертации.
По материалам диссертации опубликовано в печати 11 работ. Структура и объем работы.
Диссертация изложена на 151 странице машинописного текста, содержит 22 таблицы, 1 рисунок; состоит из введения, обзора литературы, 5-ти глав собственных исследований и обсуждения полученных результатов, заключения, выводов, практических рекомендаций и библиографического указателя, включающего 153 отечественных и 85 зарубежных источников литературы.
