Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Тяжелая термическая травма: вопросы патогенеза и инфузионной терапии (обзор литературы) 10
1.1. Распространенность и социальная значимость тяжелой термической травмы 10
1.2. Патогенез тяжелой термической травмы 12
1.3. Возможности терапии в остром периоде тяжелой термической травмы 18
1.4. Краткая характеристика инфузионных сред 21
Глава 2. Материалы и методы 24
2.1. Моделирование термической травмы 24
2.2. Характеристика экспериментального материала 25
2.3. Методы исследования 30
2.3.1. Электрофизиологические методы исследования 30
2.3.2. Изучение функции и метаболизма изолированного сердца крыс 31
2.3.3. Биохимические методы исследования 34
2.4. Статистические методы исследования 35
Глава 3. Моделирование термической травмы и анализ летальности экспериментальных животных 40
3.1. Моделирование термической травмы 40
3.2. Анализ летальности животных экспериментальных групп 46
Глава 4. Гемодинамические и метаболические нарушения при тяжелой термической травме и их патогенетическая коррекция 50
4.1. Гемодинамические нарушения при тяжелой термической травме и их патогенетическая коррекция 50
4.2. Метаболические нарушения при тяжелой термической травме и их патогенетическая коррекция 62
Глава 5. Функционально-метаболические нарушения сердца при тяжелой термической травме и их патогенетическая коррекция 67
5.1. Нарушения сократительной функции миокарда крыс при термической травме и их патогенетическая коррекция 67
5.2. Нарушение метаболизма миокарда крыс при тяжелой термической травме и их патогенетическая коррекция 79
Глава 6. Обсуждение результатов 84
Заключение 99
Выводы 101
Список литературы 102
- Патогенез тяжелой термической травмы
- Моделирование термической травмы
- Метаболические нарушения при тяжелой термической травме и их патогенетическая коррекция
- Нарушение метаболизма миокарда крыс при тяжелой термической травме и их патогенетическая коррекция
Введение к работе
Актуальность исследования. При большой распространенности термической травмы (И.Р. Вазина, 2008; A. Parihar, 2008) летальность среди обожженных больных остается значительной, достигая 82,2% при глубоких ожогах свыше 20% поверхности тела (С.Н. Хануфин, 2010). Одной из главных причин высокой летальности является отсутствие единой концепции лечения. Все это требует более детального изучения механизмов развития и течения ожогового шока, а также совершенствования протоколов ведения пациентов с тяжелой термической травмой.
Быстрое развитие полиорганной недостаточности при ожоговой болезни обусловливают мощная болевая импульсация, гиповолемия и сгущение крови, гипоксия, эндогенная интоксикация, активация процессов свободнорадикального окисления и стресс (А.К. Мартусевич, 2009; A. Parihar, 2008). Важнейшим патогенетическим фактором формирования полиорганной недостаточности при ожоговом шоке считается гиповолемия, обусловливающая гипоперфузию и ишемическое повреждение органов и тканей (С.Н. Хунафин, 2002; Н.М. Шулаев, 2008), поэтому эффективность поддержания гемодинамики обожженного в ранние сроки тяжелой термической травмы существенно влияет на течение ожоговой болезни.
При ожоговом шоке, в отличие от шоков другой этиологии, в течение первых 8 часов принята «бесколлоидная схема» инфузионной терапии (Н.И. Кочетыгов, 1998; А.А. Алексеев, 2005). Однако ряд авторов указывает на целесообразность использования в инфузионной терапии коллоидных растворов (Н.И. Кочетыгов, 1998-2009). На сегодняшний день в отечественной и зарубежной литературе имеется незначительное количество публикаций о программах инфузионной терапии, используемых при лечении больных с тяжелой термической травмой в течение первых суток.
Цель исследования - на основе изучения механизмов послеожоговой недостаточности кровообращения патогенетически обосновать целесообразность использования средств инфузионной терапии для коррекции гемодинамических нарушений и повреждений сердца.
Задачи исследования
1. Разработать в эксперименте модель тяжелой термической травмы, позволяющую получать ожоги II-IIIA степени тяжести площадью 20% поверхности кожного покрова.
2. В условиях целостного организма изучить показатели системной гемодинамики и биоэлектрическую активность сердца в раннем периоде тяжелой термической травмы.
3. На модели изолированного изоволюмически сокращающегося сердца крысы изучить функционально-метаболические нарушения миокарда и его чувствительность к гипоксии при термических ожогах II-IIIA степени.
4. Оценить эффективность использования кристаллоидных и коллоидных растворов в раннем послеожоговом периоде для уменьшения гемодинамических нарушений и термических повреждений сердца.
Научная новизна. В эксперименте на белых крысах разработан метод моделирования тяжелой термической травмы, позволяющий наносить ожоги контролируемой площади и глубины. Установлено, что тяжелая термическая травма вызывает функционально-метаболические нарушения, проявляющиеся в уменьшении ударного и минутного объема крови, тахикардии, снижении артериального давления, ацидозе, гипергликемии и гиперлактатемии.
Выявлено, что ожоговая травма вызывает кардиодепрессию, проявляющуюся снижением силовых и скоростных показателей сократимости миокарда, снижает эффективность использования глюкозы в качестве энергетического субстрата, сопровождается деструкцией клеточных мембран кардиомиоцитов и повышает чувствительность сердца к гипоксии.
Впервые в эксперименте установлено, что проведение сочетанной волемической поддержки с использованием сбалансированного кристаллоидного (стерофундин) и коллоидных (гелофузин, венофундин) инфузионных сред в раннем периоде тяжелой термической травмы благоприятно влияет на выживаемость животных, улучшает параметры центральной гемодинамики, уменьшает функционально-метаболические нарушения сердца.
Практическая значимость. Результаты исследования углубляют представления о механизмах формирования недостаточности кровообращения и функционально-метаболических нарушениях сердца, возникающих при тяжелой термической травме. Результаты исследования могут послужить теоретическим базисом для усовершенствования протоколов инфузионной терапии с использованием современных коллоидных и кристаллоидных препаратов с целью уменьшения гемодинамических и кардиальных нарушений в раннем периоде тяжелой термической травмы.
Внедрение результатов исследования. Результаты исследования используются в учебном процессе на кафедрах патофизиологии с курсом клинической патофизиологии, анестезиологии, реаниматологии и скорой медицинской помощи, а также в научно-исследовательской работе Омской государственной медицинской академии.
Апробация работы. Результаты исследований доложены и обсуждены на итоговых научных студенческих конференциях Омской государственной медицинской академии (Омск, 2006, 2007 и 2008); XII научно-практической конференции «Актуальные проблемы патофизиологии» (Санкт-Петербург, 2006); X научно-практической конференции «Санкт-Петербургские научные чтения» (Санкт-Петербург, 2008); Всероссийской научно-практической конференции анестезиологов-реаниматологов (Омск, 2009); заседании научного медицинского общества патофизиологов и анестезиологов-реаниматологов (Омск, 2010), 13-й Всероссийской конференции «Жизнеобеспечение при критических состояниях» (Москва, 2011).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 работ, из них 3 статьи в журналах, рекомендованных ВАК РФ.
Положения, выносимые на защиту:
1. Разработанный метод моделирования тяжелой термической травмы позволяет воспроизводить в эксперименте стандартные ожоги контролируемой площади и глубины.
2. Тяжелая термическая травма вызывает недостаточность кровообращения со значительным снижением ударного и минутного объемов сердца, артериального давления, а также выраженные функционально-метаболические нарушения миокарда, проявляющиеся кардиодепрессией, снижает резистентность сердца к гипоксии.
3. Использование средств инфузионной терапии (кристаллоидов и коллоидов) в раннем периоде тяжелой ожоговой травмы уменьшают гемодинамические и метаболические нарушения, повышают сократимость миокарда, уменьшают тяжесть деструкции клеточных мембран миокарда и улучшают энергетическое обеспечение сократительной функции сердца.
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 116 страницах машинописного текста и состоит из «Введения», «Обзора литературы», описания материала и методов исследования, трех глав, содержащих результаты собственных исследований и обсуждения полученных результатов, выводов и списка литературы. Работа иллюстрирована 12 рисунками и 13 таблицами. Список использованной литературы включает 147 источников, из них 69 – зарубежных.
Патогенез тяжелой термической травмы
Ожоговый шок развивается у пострадавших с первых минут после получения тяжелой термической травмы и может длиться до 2-3 суток. Воздействие термического агента на обожженную поверхность приводит к прогреванию подлежащих тканей, что влечет за собой вазодилатацию с кратковременным повышением проницаемости сосудистой стенки [18, 40]. Увеличение температуры пагубно влияет на клетку - изменяются процессы энергообразования, угнетается функция митохондрий, затем начинается мембранодеструкция и гибель клетки [62]. Нарушение функции, а затем и структуры клеточной мембраны активирует процессы свободно-радикального окисления, запуская оксидативный стресс.
Активные формы кислорода усиливают мембранодеструкцию близлежащих тканей [89, 95, 107, 119], а, попадая в системный кровоток в условиях повышенной сосудистой проницаемости, распространяют локальный оксидативный стресс по всему организму по принципу «цепной реакции» [125, 126, 130]. Деструкция тканей и клеток под воздействием термического агента достаточной силы запускает процесс плазмопотери с обожженной поверхности. Причем потеря жидкой части плазмы значительно превышает выход из сосудистого русла клеточных элементов, нарушается равновесие между клеточными элементами крови и количеством внутрисосудистой жидкости [40, 58]. Превалирование форменных элементов крови над ее жидкой частью повышает вязкость крови, а клеточные мембраны, поврежденные токсическими продуктами распада обожженных тканей, не способны поддерживать поверхностный отрицательный заряд, препятствующий сладжированию форменных элементов [13, 133, 145]. Таким образом, сдвиг баланса жидкости и форменных элементов в сторону последних, повреждение клеточных мембран продуктами распада нарушают текучесть крови, ее реологические свойства. Сладжирование клеток запускает процесс микротромбообразования, который при определенных условиях может обернуться ДВС-синдромом [46, 134, 146].
Одновременно с прогреванием тканей появляется боль. Болевая импульсация как с обожженной поверхности, так и с тканей, находящихся на границе здоровых участков, приводит к активации симпатической нервной системы, выбросу значительного количества катехоламинов, запуская механизмы централизации кровообращения, увеличивая частоту сердечных сокращений, и, как следствие, увеличивая нагрузку на миокард [24, 26, 30, 34]. При централизации кровообращения периферический вазоспазм замедляет ток крови по сосудам мелкого калибра, что приводит к гиперкоагулации в сегменте артериола-венула, а также вызывает гипоксию тканей с развитием в дальнейшем ацидоза [44, 48]. В совокупности с нарушением реологических свойств крови спазм сосудов микроциркуляции в значительной степени увеличивает вероятность развития ДВС-синдрома. Снижение рН в тканях, достигая определенного уровня, приводит к вазодилатации, тем самым усугубляя нарушение сосудистой проницаемости и сдвигая установившееся в ходе централизации кровообращения равновесие между сниженным объемом циркулирующей крови и уменьшенным объемом сосудистого русла [77, 86]. Активация работы сердца в начальном этапе ожогового шока является компенсаторным механизмом, однако эффективным этот механизм может быть лишь при адекватном составе и объеме циркулирующей крови, а также при условии нормального тонуса сосудистого русла.
В условиях же гиперкоагуляции и несоответствия объема циркулирующей крови емкости сосудистого русла все органы и ткани находятся в условиях циркуляторной гипоксии [27, 68, 76]. Повышенная нагрузка на миокард, поддерживаемая положительным хронотропным, инотропным и дромотропным эффектами катехоламинов увеличивает потребность миокарда в кислороде и питательных веществах [79, 137]. Не получая адекватного энергообеспечения, миокард, вероятно, оказывается в наиболее неблагоприятных условиях.
Нельзя исключить, что в патогенезе ожогового шока определенное значение имеет и повреждение самого миокарда. Однако какова степень кардиодепрессии и имеет ли место кардиодеструкция - на эти вопросы в полной мере можно ответить только в ходе детального экспериментального исследования.
Следствием обширного термического поражения кожи и глубжележащих тканей являются расстройства системного и периферического кровообращения, нарушения обменных процессов в организме больного [67, 138, 143]. Интенсивная афферентная импульсация из пораженных тканей как в момент ожога, так и после него, перемещение в обожженные ткани белка, воды, электролитов, образование в них токсических веществ, - все эти звенья патогенеза тяжелой термической травмы приводят к нарушению функционирования практически всех органов и систем пострадавшего [64, 68].
Период ожогового шока длится в течение первых 2-3 дней после получения термической травмы. Особое место в это время занимают нарушения кровообращения [73]. Уже в первые часы после получения тяжелой термической травмы снижается объем циркулирующей крови. При этом плазмопотеря значительно превышает снижение объема циркулирующих эритроцитов, что приводит к сгущению крови, нарушению реологических свойств [28, 42]. Одной из основных причин уменьшения объема циркулирующей плазмы является повышение проницаемости капилляров, происходящее не только в области термической травмы, но и в интактных тканях за счет повреждения эндотелия продуктами распада клеток - эндотоксинами [126].
Повышение вязкости крови при тяжелой термической травме формируется, с одной стороны, за счет потери жидкости и сгущения крови, а с другой стороны, — вследствие замедления тока крови по микроциркуляторному руслу, а также из-за развития системного воспаления. Вследствие повышенной проницаемости сосудистой стенки происходит значительная потеря не только воды, но и электролитов, белка, преимущественно альбумина, как протеина с меньшей молекулярной массой, а значит, способного выходить из сосудистого русла уже при незначительно повышенной сосудистой проницаемости [40]. Являясь основным белком, формирующим внутрисосудистое онкотическое давление, альбумин, проникая в межклеточное пространство, усугубляет плазмопотерю и гемоконцентрацию.
Первоначально гиповолемия формируется за счет потери части жидкости через обожженную поверхность. Однако по мере развития системного воспаления и усиления процессов свободнорадикального окисления, нарастания тканевого ацидоза увеличивается сосудистая проницаемость и в непораженных термической травмой участках [77], а это приводит уже к формированию гиповолемии за счет перехода жидкой части плазмы в межклеточное пространство. С определенного времени течения ожогового шока формируется и относительная гиповолемия, как несоответствие значительно уменьшенного объема циркулирующей крови большей емкости сосудистого русла с расширенным микроциркуляторным сегментом [29, 44, 47, 57]. С этого момента коррекция гиповолемии у тяжелообожженного становится значительно более тяжелой задачей, поскольку потеря жидкости через поврежденные сосуды будет пропорциональна давлению в сосудистом русле, т.е. тем больше, чем больше объем жидкости, вводимой для коррекции гиповолемии.
Моделирование термической травмы
При изучении патогенеза и способов лечения термической травмы в эксперименте необходим метод моделирования, позволяющий воспроизводить ожоги, близкие к тем, которые встречаются у человека, и обеспечивающий получение стандартной травмы в разных сериях опытов. Существует ряд методов моделирования термической травмы, имеющих свои достоинства и недостатки.
Нанесение ожога направленным пламенем или путем сжигания на поверхности тела животного ткани, смоченной горючей жидкостью [39;. 45], позволяет получать в эксперименте термическую травму, схожую с ожоговой травмой у человека. Однако в этих методиках есть и ряд недостатков. Так, при нанесении термической травмы фокусированным пламенем, весьма сложно добиться стандартной площади поражения, причем одномоментное нанесение ожога большой площади может вызвать технические трудности. При использовании ткани с горючей жидкостью на горизонтально расположенные участки кожи воздействуют теплые пары жидкости, уменьшая влияние горящей ткани, тогда как на участках, расположенных под углом, испарения не задерживаются, что приводит к неравномерности наносимой термической травмы. Таким образом, исследователь моделирует термическую травму различной глубины на разных участках обожженной поверхности, что затрудняет определение тяжести поражения, необходимое при изучении системных проявления термической травмы. К тому же, разница температуры и влажности в лаборатории в разные моменты моделирования ожога также влияет на степень испарения, а значит и на глубину травмы. Термическая травма, наносимая кипятком [45] (погружение частей тела в горячую воду, либо ожог потоком горячей воды), может считаться подобной повреждениям у человека. Однако погружение частей тела в горячую воду ограничивает исследователя в выборе локализации травмы. Орошение горячей водой не позволяет получать стандартную площадь ожога. К тому же, скорость снижения температуры горячей воды может существенно меняться от климатических условий в лаборатории, особенно при использовании небольших объемов воды, что может приводить к вариабельности глубины поражения.
Моделирование термической травмы направленной струей пара [79] не в полной мере повторяет наиболее распространенные у человека причины ожогов. К тому же, требуется источник пара (автоклав с системой шлангов для подачи пара к месту ожога) и постоянный-. контроль целого ряда параметров (давление, под которым подается пар, температура пара в месте контакта с поверхностью кожи, время контакта пара с обжигаемой поверхностью). Необходимость следить за значительным числом показателей осложняет задачу исследователя. Кроме того, данный метод не позволяет одномоментно наносить ожог большой площади.
Термическая травма, моделируемая посредством светового облучения [112], требует серьезного технического оснащения (мощный источник света, защитная створка, открывающаяся и закрывающаяся быстро и на заданный промежуток времени). При этом получаются весьма специфические ожоги, к счастью, малораспространенные на сегодняшний день в человеческой популяции.
Существует целый ряд методов нанесения ожога контактным способом [39, 53]. При этом обжигающим агентом могут служить емкости с нагретой водой, сложные устройства с раскаленной спиралью. Полученные подобным способом ожоги часто встречаются и в структуре травматизма у людей. Однако значительным недостатком данных методов является различная степень нажима на поверхность кожи животного обжигающим агентом, что, естественно, приводит к неоднородности глубины наносимой травмы.
Таким образом, для нанесения стандартизированной термической травмы требуется метод, удовлетворяющий следующим условиям:
- температура обжигающего агента должна мало зависеть от условий окружающей среды, т.е. плотность вещества должна быть достаточно высокой, чтобы сохранять высокую температуру на время нанесения ожога;
- площадь наносимой термической травмы должна варьировать в зависимости от потребностей экспериментатора и размеров животного;
- метод должен позволять экспериментатору выбирать локализацию наносимого ожога, исходя из задач исследования, а не из технических-сложностей;
- давление обжигающего агента на единицу площади обжигаемой поверхности должно быть постоянным;
- температура обжигающего агента, необходимая для нанесения термической травмы, не должна быть слишком высокой, чтобы ее можно было контролировать несложным техническим термометром;
- время контакта обжигающего агента с поверхностью должно быть достаточным, чтобы экспериментатор мог самостоятельно контролировать его, не прибегая к высокоточным приборам;
- метод не должен требовать сложного и дорогостоящего оборудования, должен быть легко воспроизводимым.
Мы преследовали цель - создать легко воспроизводимую, универсальную модель термической травмы у крыс. Предлагаемый способ моделирования термической травмы позволяет воспроизводить ожог равной глубины и площади и, кроме того, не требует сложных технических устройств. Методика. Все манипуляции производились под нембуталовым наркозом . (50: мг/кг массы тела внутрибрюшинно): За сутки до эксперимента проводилась депиляция участка кожи предполагаемого ожога (спина и боковые поверхности» туловища) 10% раствором сернистого натрия [45]. Указанная локализация была выбрана, исходя из необходимости нанесения ожога значительной площади. Однако каждый исследователь, исходя из собственных задач, может выбрать необходимую ему локализацию. Через сутки после депиляции при отсутствии признаков повреждения кожи моделировался ожог различной-степени. В нашем дальнейшем исследовании моделировался ожог площадью в 20%, однако это значение может варьировать в зависимости от задач исследования: Так, если планируется изучение вариантов местного лечения, то достаточно, площади термической травмы в 5-10% кожного покрова. В случае же, когда необходимо оценить влияние препаратов, системного действия; предпочтительно выбирать площадь более 15% [39, 45].
Площадь кожного покрова рассчитывалась, исходя из массы животного, по формуле Мее-Рубнеравмодификации Lee.(1992) [39]: Si= К W0 60, где S - поверхность тела в квадратных сантиметрах, К - коэффициент, для белых крыс равный 12,54, W - масса животного в граммах.
Метаболические нарушения при тяжелой термической травме и их патогенетическая коррекция
Выявленные при термической травме нарушения системной гемодинамики неизбежно приводят к нарушению микроциркуляции, и как следствие, к нарушению кислотно-основного состояния и параметров углеводного обмена, которое можно оценить по содержанию глюкозы и лактата в периферической крови. Для изучения степени метаболических изменений через 60 мин после ожога измеряли рН, определяли содержание глюкозы и лактата в сыворотке артериальной крови.
В группе животных, получивших тяжелую термическую травму, наблюдались следующие изменения: рН артериальной крови обожженных крыс снижался и достоверно отличался от контроля; уровень лактата и глюкозы плазмы крови крыс после термической травмы значительно возрастал, составляя 161% и 212,5% от одноименных показателей животных I группы (табл. 10). Таким образом, тяжелая термическая травма, нарушая микроциркуляцию [40], способствовала развитию тканевой гипоксии, метаболического ацидоза и гипергликемии вследствие активации симпатоадреналовой системы [50] и формированию гиперлактатемии вследствие активации анаэробного гликолиза [77].
Инфузионная терапия, проводимая в течение часа после нанесения термической травмы, способствовала уменьшению нарушений кислотно-основного состояния, приближая рН артериальной крови к нормальным значениям. У животных VI, VII и VIII серий опытов рН артериальной крови достоверно не отличался от контрольных значений. Кроме того, значения рН артериальной крови животных IV-VIII групп статистически значимо превышали аналогичный показатель животных II группы.
рН в группе обожженных животных, получавших инфузионную терапию сбалансированным раствором стерофундином, был достоверно выше, чем в контрольной группе, что, вероятно, связано с тем, что стерофундин содержит в своем составе носитель резервной щелочности малат [59, 85, 147].
Уровень лактата и глюкозы в крови животных, получавших инфузионную терапию, снижался по сравнению с животными, не получавшими воле-мическую поддержку. На фоне введения 0,9% раствора хлорида натрия (III группа) содержание лактата составляло 154%, а глюкозы 200% от контрольных значений. Вместе с тем, инфузия стерофундина изотонического (IV группа) уменьшала метаболические сдвиги, и содержание лактата и глюкозы у животных IV группы превышало контрольные значения на 23% и 42% соответственно.
Волемическая поддержка коллоидными растворами уменьшала метаболические сдвиги по сравнению с обожженными животными, не получавшими инфузионную терапию, однако отличия от контрольных значений были существенными. Так, при введении гелофузина (V группа), содержание лактата и глюкозы в сыворотке крови превышало значения условной норм на 37% и 56% соответственно, а у животных, получавших лечение венофунди-ном (VI группа) - на 16% и 35% соответственно (табл. 10). Сочетанная терапия кристаллоидным и коллоидным растворами в остром периоде тяжелой термической травмы минимизировала нарушения углеводного обмена. Это приводило к тому, что в VII и VIII группах уровень глюкозы и лактата достоверно не отличался от контрольных значений.
Статистически значимые отличия уровня глюкозы и лактата в плазме артериальной крови по сравнению с нелеченными животными (группа II) и с животными, получавшими инфузионную терапию 0,9% раствором хлорида натрия (III группа), были выявлены в группах IV, V, VI,VII и VIII. Инфузионная терапия в течение первого часа после нанесения термической травмы уменьшает отклонение рН, глюкозы и лактата от контрольных показателей, свидетельствуя об уменьшении метаболических нарушений, происходящих в остром периодетяжелой термической травмы. Вероятно, позитивное влияние на обмен веществ в органах и тканях связано с достаточно эффективной коррекцией системной гемодинамики, что, в свою очередь, улучшает микроциркуляцию.
В группах животных, получавших волемическую поддержку сочетанием кристаллоидного и коллоидного растворов, не было выявлено статистически значимых отличий показателей углеводного обмена от интактных животных. В связи с этим; вероятно, можно считать степень компенсации системной гемодинамики достаточной для профилактики гипоксических и ише-мических повреждений органов и тканей.
Таким образом, инфузионная терапия коллоидными и кристаллоидны-ми растворами, проводимая в раннем периоде тяжелой термической травмы у крыс, уменьшает гемодинамические и метаболические нарушения. В эксперименте оптимальными вариантами инфузионной терапии в раннем периоде ожоговой травмы были сочетание стерофундина изотонического с венофун-дином, а также стерофундина изотонического с гелофузином.
При тяжелой термической травме потеря жидкости с обожженной поверхности формирует дефицит объема циркулирующей крови [7, 40, 74], усугубляемый перераспределением жидкости в пользу межклеточного пространства из-за дефицита белка, возникающего вследствие термического повреждения [77]. Прогрессирующая гиповолемия, проявляющаяся снижением артериального давления и минутного объема крови в раннем периоде ожогового шока, запускает каскад компенсаторных механизмов, заключающихся в усилении работы сердца (увеличение частоты сердечных сокращений), а значит и возрастание нагрузки на миокард, и уменьшении емкости сосудистого русла (централизация кровообращения). Возникающие вследствие нарушенной капиллярной перфузии нарушения обмена веществ в органах и тканях обусловливают развитие метаболического ацидоза, который, в свою очередь, негативно влияет на волемическии статус [9, 77] и, возможно, на сократительную функцию миокарда крыс.
В нашем исследовании своевременная и патогенетически обоснованная коррекция гиповолемии, достигаемая сочетанным введением кристаллоидно-го и коллоидного растворов, позволила улучшить капиллярную перфузию, уменьшить метаболические нарушения и приблизить значения показателей центральной гемодинамики к таковым контрольных животных.
Нарушение метаболизма миокарда крыс при тяжелой термической травме и их патогенетическая коррекция
Для оценки степени нарушений метаболизма и деструкции кардиомоцитов изолированного сердца [139] на всех этапах эксперимента определяли содержание лактата и АсАТ в коронарном перфузате (табл. 13).
Термическая травма повышала-содержание лактата и АсАТ в перфузате, выделяемом изолированным сердцем: На . всех этапах эксперимента содержание веществ достоверно отличалось от показателей контрольной группы, что свидетельствует о повышении образования молочной кислоты в связи с переходом на бескислородный путь окисления глюкозы, а также о повреждении клеточной мембраны кардиомиоцитов.
К концу периода стабилизации при термической травме в выделяемом перфузате уровень лактата составил 124±9,2, что почти втрое больше нормы, а значение АсАТ в 2,2 раза превысило контрольные значения, составив 476±28,5. На 5-й минуте гипоксической пробы уровень лактата превышал условную норму на 90%, а АсАТ - 114%. К 15-й минуте содержание лактата в перфузате изолированного сердца II группы превышало контрольные значения на 106%, а АсАТ — на 171%).
Таким образом, при термической травме нарушение обмена веществ кардиомиоцитов связано с разобщением окисления и фосфорилирования, что усугубляет энергодефицит, внося существенный вклад в мембранодеструкцию ткани миокарда.
На фоне инфузионной терапии уровень исследуемых веществ в перфузате, выделяемом изолированным сердцем, снижался по сравнению с показателями в группе обожженных животных, приближаясь к показателям условной нормы.
Уровень лактата в перфузате изолированных сердец животных, получавших инфузионную терапию, был выше по сравнению с таковым интактных животных. Статистически значимых отличий содержания лактата в перфузате обожженных животных по сравнению с контролем не было выявлено в группах VII и VIII лишь на 15-й минуте гипоксической пробы. В группах VI, VII и VIII содержание лактата в перфузате изолированных сердец было достоверно меньше, чем в группах II и III. Уменьшение содержания лактата в перфузате свидетельствует о положительном влиянии сочетанной инфузионной терапии на процессы энергообразования в кардиомиоцитах. Поступление АсАТ в перфузат изолированных сердец обожженных животных статистически значимо превышало уровень контрольных значений на всех этапах эксперимента. При, этом в группах IV, VI; VII и VTII были выявлены статистически значимые отличия от уровня АсАТ в Перфузате изолированных сердец в группах II и III. Таким образом, волемическая поддержка, проводимая в группах IV (стерофундин изотонический), VI (венофундин), VII (стерофундин изотонический + гелофузин в соотношении 1:1)и Vlll- (стерофундин изотонический + венофундин в соотношении 1:1), достоверно снижали мембранодеструкцию кардиомиоцитов как в стабильных условиях, так и на фоне гипоксии ткани, неотвратимо формирующейся в остром периоде тяжелой термической травмы.
Инфузионная терапия в- раннем периоде ожогового шока уменьшает повреждение сердца и улучшает показатели его работы, причем наибольший эффект отмечается в группах VII и VIII. Значительно- выраженные в эксперименте нарушения сократительной функции миокарда" обожженных крыс уже на 5-й- мин гипоксической пробы свидетельствуют об истощении механизмов компенсации работы сердца как следствие тяжелой термической травмы. Нельзя не отметить, что в ходе ожогового шока, в первую очередь, нарушаются процессы расслабления. Вероятно, это связано с большей-энергозатратностью процессов расслабления миокарда по сравнению с процессами сокращения. В то же время, нарушение процессов расслабления миокарда левого желудочка изолированного сердца, проявляющееся увеличением диастолического давления левого желудочка и снижением скорости расслабления миокарда левого желудочка, ведет к нарастанию гипоксии, что неотвратимо ведет к усугублению повреждения кардиомиоцитов. В. условиях значительного снижения толерантности миокарда крыс к гипоксии развитие диастолической дисфункции замыкает порочный круг. Однако в ряде групп (IV, VII и VIII) значительные изменения показателей работы изолированного сердца происходили лишь к 15-й мин гипоксической пробы, что свидетельствует об эффективности проводимой волемической поддержки и уменьшении повреждения миокарда крыс в раннем периоде тяжелой термической травмы и, как следствие, увеличение толерантности миокарда к гипоксии, а значит и уменьшение выраженности диастолической дисфункции.
Тяжелый ожог вызывает значительные изменения в организме - от гемодинамических сдвигов и гемоконцентрации до повреждения органов и тканей продуктами распада клеток. В связи с этим, повреждение сердца является закономерным следствием термической травмы. К основным патогенетическим факторам повреждения сердца следует отнести непосредственное токсическое действие на кардиомиоциты веществ, адсорбирующихся с обожженной поверхности, а также ишемическое повреждение миокарда в целом как следствие нарушения кислородтранспортной функции крови, неполноценной диастолы и повышенной нагрузки на сердечную мышцу при значительных гемодинамических нарушениях. Эти повреждения и обусловливают нарушение сократительной функции миокарда и повышение его чувствительности к гипоксии.
