Введение к работе
Актуальность темы исследования. Спонтанные и ятрогенные угрожающие жизни нарушения водно-электролитного обмена, возникающие в ходе развития заболеваний или в чрезвычайных ситуациях, являются неотъемлемой частью патогенеза, а так же могут иметь решающее значение в причинах смерти.
Анализ литературы показал, что единого мнения о значении нарушений гидратации и содержания электролитов в дисфункции того или иного органа еще не сложилось. Ряд авторов (Клявзуник И.З., 1978; Хартиг В., 1982) все нарушения делят на две группы: 1) дегидратация - то есть недостаток воды в организме; 2) гипергидратация - ее избыток. В зависимости от состояния электролитного обмена выделяют следующие три группы гипергидратаций и дегидратаций: гипертоническая, изотоническая и гипотоническая. Другие авторы основным фактором водно-электролитного обмена считают осмоляльность плазмы (Пермяков Н.К., Туманский В.А. 1982) и, в соответствии с этим, выделяют гипоосмоляльность и гиперосмоляльность, последнюю подразделяют на несколько разновидностей: гипергликемическая, гипернатриемическая, гиперазотемическая, гиповолемическая и алкогольная. При этом нарушения обмена калия, натрия и воды рассматриваются отдельно. Кроме этого есть работы, где приводятся нарушения водного или электролитного обмена, не объединенные какой-либо системой (Какаев А.К., 1987). При этом автор отмечает, что секционная морфологическая картина смерти от нарушений водно-электролитного обмена состоит, в основном, из признаков острого расстройства гемодинамики.
Работы, объективно оценивающие состояние водно-электролитного обмена на клиническом или секционном материале, единичны. В то же время в лечебно-диагностическом процессе, для клиницистов чрезвычайно важно знать какова динамика содержания электролитов в той или иной конкретной ситуации. Этому комплексному изучению нарушений водно-электролитного обмена и посвящена наша работа.
Цель исследования. С учетом патогенеза и на основании объективных клинических и патологоанатомических изменений изучить общие закономерности распределения воды и электролитов в организме при типичных вариантах экспериментально вызванных нарушений водно-электролитного обмена (у животных), а также значимые изменения водно-электролитного обмена у больных хирургического и терапевтического профилей.
Задачи исследования:
1. Создать адекватные модели различных вариантов дегидратации и гипергидратации в эксперименте на лабораторных животных (крысах).
2. Изучить основные закономерности распределения воды и электролитов в органах и тканях и нарушения водно-электролитного обмена на экспериментальных моделях дегидратации и гипергидратации.
3. На основании ретроспективного анализа (по историям болезни) результатов обследования и лечения пациентов выявить динамику изменений различных параметров обмена электролитов и осмотически активных веществ в клинике при хирургической и терапевтической патологии, оценить их роль в патогенезе рассматриваемой патологии.
Научная новизна.
В работе впервые проведен сравнительный анализ клинических проявлений различных моделей нарушения водно-электролитного обмена и найдено, что наиболее информативным клиническим критерием является содержание белка в плазме крови, в то же время такой общепринятый показатель как гематокрит только на модели изотонической гипергидратации отражает нарушения обмена.
При всех моделях нарушений водно-электролитного обмена достоверно менялось содержание воды, а в случаях с гипотонической гипергидратацией и электролитов в скелетной мускулатуре. Поэтому определение содержания воды и электролитов в скелетной мышце является наиболее достоверным критерием состояния как внутри- так и внеклеточного секторов.
Установлено, что наиболее стабильным, при всех видах нарушений водно-электролитного обмена, является содержание воды в корковом и белом веществе головного мозга, где, при сохранном гематоэнцефалическом барьере и отсутствии повреждений ткани мозга, гидратация практически не меняется.
Анализ клинического материала показал, что на примере больных с острым нагноением легких и плевры, относящихся к числу наиболее тяжелых форм гнойной хирургической инфекции, формируемые нарушения вводно-электролитного обмена отражают изменение соотношения водных пространств в организме. Установлено, что гнойно-деструктивный процесс легких и плевры в острой фазе заболевания протекает с признаками синдрома гипоосмолярности, который объясняется, по нашему мнению, гипонатриемией в сочетании с уменьшенной экскрецией натрия с мочой. Подобные состояния связаны с перемещением натрия и воды в интерстициальное и, возможно, внутриклеточное пространства, поскольку объем циркулирующей крови в острых фазах патологии также снижен.
Анализ результатов широко применяемой в клинике лечения заболеваний терапевтического профиля стандартизированной процедуры плазмафереза, в сочетании с замещением удаляемой плазмы совместным использованием солевых и декстрановых растворов, позволяет поддерживать у пациентов устойчивые показатели гемодинамики при достоверном кратковременном и компенсированном снижении уровня общего белка, калия и натрия.
Практическая значимость.
Доказано клиническое значение нарушений водно-электролитного обмена в объективизации оценки состояния больных с различными формами патологии. Предложенная в работе методика позволяет контролировать проводимое лечение, направленное на восстановление водно-электролитного баланса. Проведенная экспериментальная часть работы позволяет реаниматологам и врачам других специальностей оценить степень нарушения гидратации организма, используя данные исследования крови (содержание белка) и изменение массы тела пациента. Изменения гематокрита достоверно меняются только при изотонической гипергидратации, другие варианты нарушений водно-электролитного обмена не приводят к значимому изменению этого показателя.
Адекватная патологоанатомическая диагностика нарушений водно-электролитного обмена может быть осуществлена только при объективном определении содержания воды и электролитов в тканях. Интегральным показателем водно-электролитного обмена организма является определение содержания воды и электролитов в скелетной мышце. Макроскопически достоверно можно диагностировать только скопление жидкости в серозных полостях, подкожно-жировой клетчатке и внутриальвеолярный отек легких. Микроскопическая диагностика нарушений водного и тем более электролитного обмена не возможна.
Предложенный в работе комплекс подходов интегральной оценки динамики величин осмолярности, уровня содержания Na+, К+ и общего белка в клинике сложной хирургической и терапевтической патологии способствует правильному выбору тактики и стратегии ведения больных с наиболее тяжелыми состояниями и заболеваниями.
Положения, выносимые на защиту.
1. Наиболее значимыми проявлениями дегидратации являются уменьшение массы тела лабораторного животного, повышение концентрации белка в плазме крови и уменьшение содержания воды в скелетной мускулатуре, печени, миокарде без существенного изменения электролитного баланса.
2. Гипергидратация изотоническим раствором сопровождается увеличением массы тела лабораторного животного, скоплением жидкости в полостях и подкожно-жировой клетчатке, выраженным отеком легких, значительным снижением содержания белка в плазме крови и гематокрита, увеличением содержания воды в скелетной мускулатуре и миокарде без существенных сдвигов осмоляльности плазмы крови и тканевой жидкости.
3. Гипотоническая гипергидратация характеризуется, в первую очередь, увеличением массы тела лабораторного животного, значительным снижением концентрации белка и натрия в плазме крови, увеличением содержания воды в скелетной мускулатуре, печени, миокарде, снижением содержания натрия и калия практически во всех тканях, понижением осмоляльности плазмы крови и тканевой жидкости.
4. Достоверными признаками нарушения водно-электролитного обмена при клиническом обследовании является содержание белка в плазме крови, а на секционном материале - содержание воды и электролитов в скелетных мышцах, что можно использовать как интегральный показатель состояния этого обмена в организме.
5. Учет динамики определяемых и расчетных величин осмолярности, уровня содержания Na+, К+ и общего белка в клинике сложной хирургической и терапевтической патологии способствуют не только правильному выбору применяемых процедур специального (типа плазмафереза) лечения, но и патогенетически обоснованному контролю динамики процессов лечения.
Личный вклад автора.
Автором сформулированы цель, задачи исследования и основные положения, выносимые на защиту, изучены зарубежные и отечественные источники литературы, посвященные вопросам нарушений водно-электролитного обмена. Самостоятельно реализована экспериментальная часть исследования и проведен сбор статистического материала. Доля участия в сборе материала – 100%, в обработке материала – 80%, в обобщении и анализе материала – 100%.
Апробация результатов исследования.
Материалы диссертации доложены и обсуждены на научной конференции «Анатомия и военная медицина» (Санкт-Петербург, 2003), Научном симпозиуме с международным участием «Фундаментальные проблемы морфологии» (Минск, 2004), Международной научно-практической конференции «Медико-психологическая реабилитация: теория и практика, технология и перспективы» (Санкт-Петербург, 2004), Итоговой конференции военно-научного общества слушателей факультета руководящего медицинского состава и клинических ординаторов Военно-медицинской академии им. С.М. Кирова (Санкт-Петербург, 2006), II Международной научной конференции «Проблемы диагностики и коррекции состояния здоровья в напряженной экологической среде обитания» (Санкт-Петербург, 2006), «Актуальные вопросы клинической и экспериментальной медицины - 2006» (Санкт-Петербург, 2006) на научных заседаниях кафедры патологической физиологии Военно-медицинской академии (2006, 2007) на научных заседаниях кафедры патологической анатомии Военно-медицинской академии (2005, 2006, 2007).
Реализация результатов работы. Результаты исследования используются в практической работе клиники анестезиологии и реаниматологии Военно-медицинской академии, а также в учебном процессе на кафедрах патологической физиологии, патологической анатомии, анестезиологии и реаниматологии Военно-медицинской академии на факультетах подготовки и усовершенствования военных и гражданских врачей.
По теме исследования опубликовано 10 научных работ, 3 из них в ведущих рецензируемых научных журналах и изданиях, определенных ВАК.
Структура и объем диссертации. Работа представлена в одном томе, изложена на 154 страницах, состоит из введения, трех глав, заключения, выводов, практических рекомендаций, списка литературы, иллюстрирована 27 таблицами и 25 рисунками. Библиографический указатель содержит 118 источников, из них 94 – отечественных авторов и 24 – иностранных.
