Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Проблема заживления промежностной раны при брюшно-промежностной экстирпации прямой кишки: (обзор литературы) 12
1.1. Хирургический опыт и связанные с ним проблемы 12
1.2. Возможности диссекции мягких тканей 15
1.3. Особенности лечения промежностной раны 17
1.4. Патофизиологические основы биологии раневого процесса 19
1.5. Резюме 24
Глава 2. Материал и методы исследования 25
2.2.1. Особенности оперативного вмешательства 29
2.2.2. Медикаментозная терапия 29
2.1. Общая клинико-статистическая характеристика клинических наблюдений 30
2.2. Характеристика методов лечения 31
2.2.3. Противоопухолевая полихимиотерапия 31
2.3. Методы исследования 31
2.3.1. Общеклиническое обследование 32
2.3.2. Цитологическое исследование экссудата 33
2.3.3. Микробиологическое исследование 33
2.3.4. Оценка гемореологического статуса 36
2.3.5. Исследование микроциркуляции 40
2.3.6. Статистическая обработка 41
2.4. Резюме 42
Глава 3. Оценка местных критериев заживления промежностной раны после брюшно-промежностной экстирпации прямой кишки 42
3.1. Клиническая характеристика 43
3.2. Исследование объема раневой полости 44
3.3. Цитологическая характеристика 48
3.4. Бактериологический статус 49
3.5. Оценка локальной микроциркуляции 54
3.6. Непосредственные результаты 56
3.7. Резюме 56
Глава 4. Оценка системного статуса раневого процесса у больных, перенесших брюшно промежностную экстирпацию прямой кишки 57
4.1. Клиническая и клинико-лабораторная характеристика 57
4.2. Оценка системной микроциркуляции 60
4.3. Макрореологические изменения 65
4.4. Микрореологические свойства эритроцитов 67
4.5. Изменения гемореологического профиля 69
4.6. Непосредственные результаты 74
4.7. Резюме 75
Клинико-патофизиологические особенности течения раневого процесса после брюшно промежностной экстирпации прямой кишки (вместо заключения) 76
Выводы. 83
Практические рекомендации. 85
Список литературы 86
- Патофизиологические основы биологии раневого процесса
- Оценка гемореологического статуса
- Бактериологический статус
- Изменения гемореологического профиля
Введение к работе
Актуальность темы исследования. Для хирургии в целом и для
хирургической колопроктологии в частности благополучность выполнения
операций на дистальных отделах толстой кишки определяется уровнем
осложнений. Современный подход к лечению заболеваний этой локализации,
в том числе колоректального рака, предполагает приоритетность
сфинктерсохраняющих вмешательств [Стойко Ю.М. и др., 2011; Каприн А.Д.
и др., 2016; Тулина И.А. и др., 2017]. Вместе с тем с учтом разнообразия
патологии, квалификации хирурга и организационно-технической
обеспеченности до настоящего времени остается распространенной брюшно-промежностная экстирпация прямой кишки [Бердов Б.А. и др., 2014; Черниченко М.А. и др., 2015; Asplund D. et al., 2012; Holm T., 2014]. Несмотря на калечащий е характер, к ней прибегают в 10-37% наблюдений [Уваров И.Б. и др., 2014; Гладышев Д.В. и др., 2017].
Заживление послеоперационной раны любой локализации зависит от ряда факторов, включая травматичность вмешательства в условиях высокой микробной контаминации тканей, создающей повышенный риск развития раневой инфекции [Гостищев В.К., 2007; Липатов К.В. и др., 2013; Правосудова Н.А., Мельников В.Л., 2016]. Перечисленные обстоятельства сочетаются при заживлении раны перинеальной области после брюшно-промежностной экстирпации прямой кишки. В результате среди проблем, возникающих при их выполнении, лидирующее положение занимает раневая инфекция, уровень которой достигает 24,6% [Чиссов В.И. и др., 2012; Perl T.M., 2000; McMillan D.C., 2008].
Опыт свидетельствует о том, что даже неосложненное заживление промежностной раны сопровождается «дискомфортом», который испытывает пациент в течение нескольких месяцев [Михайлова В.М. и др., 2012; Суханов В.Г., 2012; Франк Е.М. и др., 2012; Русин А.В. и др., 2013]. При развитии же осложнений, значительная часть которых носит инфекционный характер, возникают более серьзные проблемы вплоть до угрозы жизни [Женило В.М., Попова Н.Н., 2009; Ishizuka M. et al., 2007; Huang A. et al., 2014]. Перечисленные обстоятельства обусловливают необходимость активного отношения к ране подобной локализации.
Степень разработанности темы. Успех профилактических мер,
направленных на сокращение проблем инфекционно-воспалительного
характера со стороны раны, зависит от создания благоприятных условий для
е заживления. При брюшно-промежностной экстирпации прямой кишки
послеоперационные раны имеют лапаротомную, промежностную и
параколостомическую локализацию. Примечательно, что о заживлении раны
передней брюшной стенки сказано много, однако до сих пор продолжаются
дискуссии о предпочтительности использования тех или иных
профилактических и лечебных средств [Глушков Н.И. и др., 2013; Савченко Ю.П. и др., 2013; Маскин С.С., Карсанов А.М., 2014].
Заживление промежностной раны, подчиняясь универсальным законам
течения раневого процесса, происходит в иных условиях. Весомую роль в
развитии осложнений играет высокий риск интраоперационного микробного
обсеменения раневой зоны, наличие большой по объму полости,
заключенной между ограничивающими ее сокращение костными
структурами малого таза, а также постоянное натяжение тканей [Соловьев И.А. и др., 2014; Родоман Г.В. и др., 2016; Obolenskiy V.N. et al., 2016]. Отмечая неблагоприятное влияние перечисленных обстоятельств на развитие раневого процесса, исследователи в известной степени дистанцируются от детального изучения особенностей заживления промежностной раны.
Известно, что основу изменений в тканях раны составляют локальные сосудистые, интралюминарные и внесосудистые реакции. Их роль учитывается при лечении гнойно-воспалительных заболеваний различной локализации [Комлев В.Л. и др., 2013; Ларичев А.Б. и др., 2016; Kesmarky G. et al., 2008; Baskurt О.K., Meiselman H.J., 2013]. Экспериментально доказана достоверная зависимость выявленных с помощью лазерно-допплеровской флоуметрии нарушений локальной микроциркуляции с формированием предпосылок к нагноению ран [Бесчастнов В.В. и др., 2013]. Отсюда логичен поиск средств, направленных на предотвращение микроциркуляторной дисфункции и улучшение локального кровотока после операции [Беляев А.Н. и др., 2015]. К сожалению, в доступной литературе не обнаружены работы, в которых раскрывались бы особенности гемореологии и микроциркуляции при заживлении промежностной раны.
В отношении возможности воздействия на раневой процесс с
технических позиций самым актуальным этапом является мобилизация
прямой кишки, при которой используют различные способы рассечения
тканей. Разнообразие предназначенных для этого средств не мешает
электрохирургическому и ультразвуковому методам диссекции
конкурировать друг с другом в силу их доступности и достижения нужного
клинического эффекта [Сидоров Д.В. и др., 2014; Федоров И.В., 2014]. Спектр
вмешательств, при которых сравнивалось бы влияние вариантов диссекции на
микроциркуляцию в тканях раны, невелик, и ограничивается изучением
локального кровотока после геморроидэктомии [Липницкий Е.М. и др., 2013].
В специальной литературе отсутствуют работы, в которых была бы
представлена сравнительная оценка особенностей заживления
промежностной раны, включая гемореологический и микроциркуляторный статус, в зависимости от способа диссекции мягких тканей в ходе брюшно-промежностной экстирпации прямой кишки.
Цель исследования: изучить особенности динамики местных и системных критериев заживления промежностной раны и оценить их роль в развитии раневой инфекции после брюшно-промежностной экстирпации прямой кишки в зависимости от использования электрохирургического и ультразвукового способов диссекции тканей.
Задачи исследования. 1. Дать комплексную оценку изменений в
динамике местных критериев раневого процесса в зависимости от характера
заживления промежностной раны после брюшно-промежностной
экстирпации прямой кишки.
-
Изучить динамику системных проявлений течения раневого процесса после брюшно-промежностной экстирпации прямой кишки в зависимости от характера заживления промежностной раны.
-
Определить особенности развития местных и системных проявлений раневого процесса после брюшно-промежностной экстирпации прямой кишки в зависимости от использования электрохирургического и ультразвукового способов диссекции тканей.
-
Выявить ранние предикторы развития инфекционно-воспалительных осложнений со стороны промежностной раны после брюшно-промежностной экстирпации прямой кишки.
5. Дать сравнительную оценку результативности заживления
промежностной раны после брюшно-промежностной экстирпации прямой
кишки в зависимости от использования электрохирургического и
ультразвукового способов диссекции тканей.
Научная новизна работы. 1. Дана сравнительная комплексная
характеристика заживления раны, включающая динамику изменений
клинических, клинико-лабораторных, морфологических показателей, и
выявлены особенности течения раневого процесса после брюшно-
промежностной экстирпации прямой кишки с использованием
электрохирургической и ультразвуковой диссекции мягких тканей.
2. Представлен гемореологический статус раневого процесса,
включающий динамику макрореологических параметров (вязкость цельной
крови, отделенной от нее плазмы и суспензии эритроцитов), а также
микрореологических характеристик (агрегация и деформируемость)
эритроцитов, которые развиваются в связи с выполнением брюшно-
промежностной экстирпации прямой кишки при различных вариантах
течения раневого процесса.
3. Выявлены особенности системной и локальной
микроциркуляторного кровообращения с учтом динамики показателя
микроциркуляции, а также максимальных и нормированных амплитуд
факторов ее контроля, наблюдаемых в периоперационном периоде после
брюшно-промежностной экстирпации прямой кишки с использованием
электрохирургического инструментария и ультразвукового скальпеля.
Теоретическая и практическая значимость. Комплексная
характеристика течения раневого процесса, включающая оценку изменений в
динамике показателей микроциркуляторного кровообращения и
гемореологических критериев в совокупности с общеклиническими, цитологическими и микробиологическими результатами исследования, позволяет объективизировать характер заживления промежностной раны после брюшно-промежностной экстирпации прямой кишки.
Выявленные особенности динамики макро- и микрогемореологических показателей, системной и локальной микроциркуляции позволяют определить ранние предикторы развития инфекционно-воспалительных осложнений со стороны промежностной раны.
Учет неблагоприятных изменений, происходящих в связи с
выполнением брюшно-промежностной экстирпации прямой кишки, дает
возможность своевременной коррекции лечебных мероприятий в
периоперационном периоде с целью профилактики осложнений, особенно при выполнении хирургической операции у больных, перенесших неоадъювантную лучевую терапию, когда имеются исходно выраженные нарушения местного микроциркуляторного кровообращения.
Основные положения, выносимые на защиту. 1. После
выполненной брюшно-промежностной экстирпации прямой кишки течение
раневого процесса сопровождается изменениями клинических, клинико-
лабораторных, морфологических, макро- и микрогемореологических и
микроциркуляторных показателей, которые манифестируют
пролонгированность локальной и системной воспалительной реакции и определяют особенности заживления промежностной раны.
2. Наблюдаемое в ближайшие сутки после брюшно-промежностной
экстирпации прямой кишки значительное (более чем в 2 раза) возрастание
вязкости крови, показателя агрегации эритроцитов и интегрального е
индекса, а также выраженное (в 1,5-2 раза) изменение показателя
шунтирования и всех факторов активного и пассивного контроля
микроциркуляции может рассматриваться в качестве раннего признака
развития раневой инфекции со стороны промежностной раны.
3. При выполнении брюшно-промежностной экстирпации прямой
кишки с использованием ультразвукового скальпеля наблюдается сокращение
сроков купирования локального воспаления при минимальных изменениях
функционального статуса локальной микроциркуляции, совокупность
которых позволяет создавать оптимальный фон для благоприятного развития
раневого процесса и заживления промежностной раны.
Соответствие работы паспорту научной специальности. В работе
представлена сравнительная характеристика течения раневого процесса и
особенности заживления промежностной раны после брюшно-
промежностной экстирпации прямой кишки с использованием
электрохирургической и ультразвуковой диссекции мягких тканей. Учт этой
информации позволяет совершенствовать профилактику послеоперационной
раневой инфекции, что по паспорту специальности согласно п.1 (изучение
причин, механизмов развития и распространенности хирургических
заболеваний) и п.5 (усовершенствование методов профилактики
хирургических заболеваний) соответствует области исследования 14.01.17 – хирургия (медицинские науки).
Диссертационная работа является одноцентровым проспективным сравнительным исследованием.
Внедрение результатов в практику. Результаты исследования
используются в работе абдоминального отделения №2 Ярославской областной клинической онкологической больницы при организации комплекса лечебно-профилактических мер, направленных на предупреждение развития раневых инфекционно-воспалительных осложнений после брюшно-промежностной экстирпации прямой кишки.
Материалы составили основу пособия для врачей «Превентивные возможности ультразвукового скальпеля в профилактике раневой инфекции перинеальной области» (2017) и используются на кафедрах общей хирургии и онкологии Ярославского государственного медицинского университета в системе послевузовского образования.
Апробация работы. Основные положения работы представлены на
научно-практической конференции врачей России с международным участием «VII Успенские чтения» (Тверь, 2012), Всероссийской конференции с международным участием «Актуальные вопросы медицинской науки» (Ярославль, 2014), международной научной конференции «Клиника и эксперимент: из лаборатории к постели больного» (Ярославль, 2015), 2-м Международном конгрессе «Controversies in Thrombosis&Hemostasis» (Барселона, Испания, 2015), Международной конференции «5th Eurosummer school on biorheology and Symposium on micro and nanomechanics and mechanobiology of cells, tissues and systems» (Варна, Болгария, 2015), III Конгрессе гематологов России (Москва, 2016), 18-й Конференции Европейского сообщества Клинической гемореологии и микроциркуляции (Лиссабон, Португалия, 2016), 3-м Всемирном Конгрессе «Controversies in Thrombosis and Hemostasis (CiTH)» и 8-й Всероссийской конференцией по клинической гемостазиологии и гемореологии (Москва, 2016).
Результаты диссертации обсуждены на совместном заседании сотрудников кафедр хирургического профиля ФГБОУ ВО «Ярославский государственный медицинский университет» МЗ РФ (2017).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 15 работ, в том
числе 5 – в журналах из перечня рецензируемых изданий, рекомендуемых ВАК для публикации основных результатов диссертаций на соискание ученой степени доктора и кандидата наук.
Личный вклад автора состоит в самостоятельном выполнении
брюшно-промежностной экстирпации прямой кишки или участии в операции в качестве ассистента у 45% анализируемых больных, в сборе фактических результатов, в проведении лабораторных и клинических исследований, в статистической обработке и анализе полученных данных, их систематизации и интерпретации, а также в подготовке печатных работ и устных сообщений по результатам, составившим основу диссертации.
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 102
страницах текста, состоит из введения, обзора литературы, главы, посвящнной материалам и методам исследования, 2 глав собственных результатов, заключения, выводов, практических рекомендаций и указателя литературы, который включает 196 источник, в том числе 58 – на иностранном языке. Текст иллюстрирован 18 таблицами и 10 рисунками.
Патофизиологические основы биологии раневого процесса
Организация эффективных мер предупреждения инфекционных проблем со стороны раны закономерным образом базируется на понимании биологических механизмов заживления раны. В соответствии с современными представлениями не зависимо от локализации раны развитие раневого процесса сходно и укладывается в три этапа: фазы воспаления, регенерации и реорганизации рубца с эпителизацией [60; 153]. Наблюдаемая при этом кас-кадность реакций определяет исход заживления раны, который во многом зависит от благополучия начальных этапов [152; 155; 193]. Промежностная рана после экстирпации прямой кишки характеризуется массивностью повреждения тканей, что обусловлено механической травмой, активацией перекисного окисления липидов и расстройствами микроциркуляции. Заживает она по общим законам, включающим три обязательных компонента: первичный, связанный с повреждением, воспалительный и регенераторный. Такой анализ раневого процесса позволяет соблюдать патогенетическую направленность диагностических и лечебных мероприятий, особенно на этапе купирования локального воспаления [49].
Известно, что период, соответствующий сосудистым изменениям – это ответ на повреждение тканей и гемостатическая реакция, локализующая воспаление в пределах имеющегося дефекта. В ее основе лежит нарушение микроциркуляции и массивная выработка свободных радикалов. Нарушения микроциркуляции затрагивают артериолы, капилляры и венулы в области травматического повреждения тканей. Изменения происходят как на уровне самих сосудов, так и внутри их просвета. К первым относятся кратковременный спазм и последующая дилатация, повреждение сосудистой стенки и последующее нарушение ее проницаемости – для низкомолекулярных, а в последующем и высокомолекулярных соединений. Вторые подразумевают уменьшение скорости кровотока, нарушение гемореологии и функции системы гемостаза. Еще одной причиной нарушений микроциркуляции являются внесосудистые изменения, в частности периваскулярный отек и инфильтрация тканей нейтрофилами, дегрануляция тучных клеток и изменения межклеточного вещества. Закономерным следствием этого является тканевая гипоксия и накопление продуктов обмена [16].
Микроциркуляторные нарушения, возникающие при воспалении, имеют качественные отличия от таковых при артериальной и венозной гиперемии невоспалительной природы. Для них характерно расширение артериального звена микроциркуляции, дилатация и увеличение количества включенных капилляров, рост интенсивности микроциркуляции при отсутствии увеличения линейной скорости кровотока в капиллярах, которая при воспалении даже снижается, что определяется степенью отека и юкстакапиллярным сбросом на уровне прекапилляров. При нарастании воспалительного процесса отток крови в затрудняется, что ведет к застою. В механизме его развития большая роль принадлежит разрушению коллагеновых волокон вокруг стенок мелких сосудов, предпосылки к чему создаются уже при интраопераци-онном термическом и механическом повреждении тканей [71].
Учитывая столь тесную взаимосвязь нарушений в системе локального кровотока с характером воспаления, возникла возможность сформулировать предпосылки, определяющие осложненное течение раневого процесса: гипе-ремический тип микроциркуляции со сниженной активностью факторов ее контроля, в том числе эндотелиальной дисфункцией, застой крови в венуляр-ном звене микроциркуляторной единицы, снижение кровотока и ишемия тканей. Изменение функционирования данной системы в сторону активации локального кровотока, напротив, увеличивает скорость регенерации тканей области раны, поскольку именно на этом уровне осуществляется транскапиллярный обмен, тканевое дыхание, которое определяет способность тканей к репаративной и физиологической регенерации [40; 42; 55; 91].
Экспериментальными исследованиями доказана достоверная связь между нарушениями микроциркуляции и формированием предпосылок к нагноению ран. Так, при гистологическом изучении тканей области раны при этом выявлялись дистрофические изменения эпителиальных клеток с появлением очагов деструкции эпидермиса, отек ткани дермы, дистрофия части фибробластов, увеличение содержания макрофагов и дегранулированных тучных клеток [11]. Большое значение, придаваемое микроциркуляторным и коагуляционным изменениям крови в развитии гнойных раневых осложнений, определяет важность поиска средств предотвращения микроциркуля-торных нарушений во время вмешательства и способов улучшения локального кровотока при послеоперационном ведении пациентов [9; 127].
Говоря о микроциркуляции крови в тканях послеоперационных ран, логично предположение о решающей роли в ее изменениях непосредственной причины – средства нанесения термической и механической травмы во время лечебного пособия. Спектр хирургических вмешательств, при которых сравнивалось влияние различных методов диссекции на микроциркуляцию в тканях раны, невелик. В частности методом лазерно-допплеровской фло-уметрии проводилась оценка локального кровотока после геморроидэктомии. Выявлено, что интраоперационное использование ультразвукового скальпеля по сравнению с электрохирургической методикой приводит к значимому увеличению линейной скорости кровотока и в результате показателя микроциркуляции, особенно в ранние сроки после вмешательства [71].
Перечисленные обстоятельства обусловили необходимость изучения состояния системы микроциркуляции, в том числе для обеспечения динамического контроля течения раневого процесса, становится все более убедительной [41; 55]. В этой связи вопрос о состоянии микроциркуляции в ране после брюшно-промежностной экстирпации прямой кишки и влиянии на нее различных методов хирургической диссекции остается открытым.
В связи с тем, что воспаление сопряжено с изменениями в системе крови, существует риск развития нарушений е транспортной функции. Она напрямую определяется гемореологическим статусом системного кровообращения и в зоне локальной микроциркуляции. Динамическая вязкость крови является интегральным показателем состояния реологии и зависит от агрегации и деформируемости эритроцитов, величины гематокрита и вязкости плазмы. Последняя определяет сопротивление кровотоку на микрососудистом уровне независимо от возраста и пола [6; 53; 142; 160].Функционально вязкость плазмы определяет текучесть цельной крови, обеспечивая передачу сдвигового напряжения, в частности на эритроциты, и создавая смазывающий слой между эндотелием и форменными элементами [75; 83].
Другой макрореологический фактор, определяющий вязкость цельной крови, – гематокрит оказывает влияние и на степень ее неньютоновости. Он зависит, в том числе, от числа эритроцитов, их клеточной геометрии и деформируемости, а также от объема захваченной ими плазмы. Не смотря на то, что гемоконцентрация может способствовать увеличению кислородной емкости крови и повышать транспорт кислорода, нарастание вязкости и возрастание сосудистого сопротивления сопровождаются уменьшением эффективности механизмов кислородопереноса [14; 82; 141; 143].
Агрегация эритроцитов оказывает влияние на реологические свойства крови. Наблюдаемое при воспалении повышение их агрегации обусловлено, главным образом, замедлением кровотока. Наиболее важной причиной изменения вязкости крови при замедлении ее текучести является их дезагрегация. Такие изменения агрегационной способности эритроцитов сочетаются со снижением транспортного потенциала крови, а также обусловливают негомогенное распределение кровотока в микрососудистом русле, тем самым ухудшая доставку кислорода в ткани [23; 108; 149; 167; 172; 179].
Среди свойств эритроцитов, обеспечивающих успешность транспортной функции, особое место занимает их способность менять форму под воздействием внешних сил, т.е. деформируемость. Это существенно сказывается на возможности эритроцитов проходить через узкие капилляры. Не случайно повышение агрегатообразования прямо связывают с низкой деформируемостью красных кровяных телец, имеющих ригидные и плотные формы. Его развитию способствуют внутренние (функциональная клеточная геометрия, мембранная вязкоэластичность и цитоплазматическая вязкость) и внешние (артериальное давление, увеличение вязкости плазмы – гематокрит) факторы. Их влияние реализуется через напряжение сдвига, приложенного к клеткам, особенно при пассаже по капиллярам [81; 84; 148; 170; 182].
В конечном счте, уместно предположить, что перечисленные изменения микроциркуляции и гемореологических свойств могут оказывать существенное влияние на снижение транспортного потенциала крови и уменьшение доставки кислорода в ткани раневой области. Изложенные обстоятельства отражают типичность локальных и системных реакций, лежащих в основе раневого процесса независимо от локализации раны. Однако очевидно и то, что существуют их особенности при развитии воспаления в области промежностной раны, и их стоит учитывать при организации лечебных мероприятий. К сожалению, в специальной литературе практически отсутствуют подобного рода исследования, связанные с развитием раневого процесса после брюшно-промежностной экстирпации прямой кишки.
Оценка гемореологического статуса
Для оценки состояния микроциркуляторного русла в тканях раны применяют метод лазерно-допплеровской флоуметрии. Главный параметр, который вычисляется при накожном применении и определяет динамическую характеристику микроциркуляции – изменение потока крови в единицу времени в исследуемом объеме ткани. Кроме того проводят спектральный анализ факторов, влияющих на данную величину как со стороны самих микрососудов, так и извне – посредством пульсовой волны и дыхательного «насоса». Неинвазивность метода и простота выполнения обеспечивают своевременность диагностики микроциркуляторных нарушений [72; 115].
Метод лазерно-допплеровской флоуметрии предполагает зондирование ткани и обработку отраженного от нее излучения с выделением частоты отраженного сигнала из регистрируемого фотопотока допплеровского сдвига [11; 189]. За счет меньшей длины волны лазерное излучение позволяет получить сигнал наибольшей амплитуды от эритроцитов более тонкого слоя, около 1 мм. Конкретный состав звеньев микроциркуляторного русла (артериолы, терминальные артериолы, капилляры, посткапиллярные венулы, венулы и артериоло-венулярные анастомозы) определяется типом ткани [150].
Отраженный сигнал, получаемый после воздействия лазерного излучения на ткань, имеет постоянную и переменную составляющие. Первая из них создатся неподвижными структурами зондируемой ткани, а вторая - эритроцитами, которые являются главными движущимися частицами в просвете микрососудов. Отличие частоты рассеянного и падающего определяется эффектом Допплера. Взаимосвязь этого сдвига со скоростью эритроцитов соответствует формуле: f = 2nV/ , где: f - допплеровский сдвиг частоты, n -показатель преломления излучения в ткани, V - скорость эритроцитов, -длина волны зондирующего излучения [59].
Исследования технически реализовано с помощью лазерного анализатора микроциркуляции крови ЛАКК-02 (Россия), имеющего световодный зонд с тремя волокнами (одно - для передачи лазерного излучения, и два -принимающих и доставляющих отраженный сигнал к прибору для фотометрии). Мощность источника лазерного излучения составляет 1-2 мВт.
Результаты лазерно-допплеровского исследования рассчитывают по формуле: ПМ = K-Nэр-Vср, где: ПМ -показатель микроциркуляции в виде амплитуды сигнала в вольтах, К - коэффициент пропорциональности, равный единице, Nэр - количество эритроцитов, Vср - средняя скорость эритроцитов в зондируемом объеме. Это позволяет получить характеристику микроциркуляции крови, отражающую изменение перфузии ткани в задействованном объме в единицу времени. Сигнал непрерывно регистрируют на компьютере в виде ЛДФ-граммы, которая описывает изменение показателя микроциркуляции в относительных перфузионных единицах по времени записи.
В связи с тем, что сигнал имеет две составляющие, «показатель микроциркуляции» математически выглядит так: ПМ (t) = М + ПМ (1:),где: М- постоянная (средняя величина перфузии за выбранный для анализа промежуток времени, характеризующая базальный компонент микроциркуляции) и ПМ (t) – переменная перфузии. В связи с динамическим характером перфузии числовое значение его средней величины вычисляют по формуле: передачи информации в компьютер для обработки.
Переменный компонент связан с действием факторов, меняющих величину кровотока в микроциркуляторном русле, т.е. со скоростью движения либо концентрацией эритроцитов [180]. Это зависит от внутреннего диаметра микрососудов, подконтрольных активным и пассивным механизмам регуляции (рис. 1).Активными являются эндотелиальный, нейрогенный и миоген-ный механизмы регуляции тонуса и просвета сосудов. Они модулируют кровоток и реализуются через мышечный слой сосудистой стенки. Возникающее под действием активных факторов чередование периодов вазоконстрикции и вазодилатации проявляется на допплерофлоуметрограмме поперечными относительно оси времени колебаниями.
Миогенные колебания находятся в диапазоне 0,07-0,15 Гц и отражают состояние мышечного тонуса прекапилляров, которые регулируют приток крови в нутритивное русло. Оценка нейрогенных колебаний (0,02-0,052 Гц) позволяет получить информацию о периферическом сопротивлении арте-риол, расположенных на входе в систему микроциркуляции. Увеличение амплитуды этих колебаний может свидетельствовать о снижении сосудистого сопротивления и об усилении кровотока. Оценка амплитуды эндотелиальных колебаний (0,0095 – 0,02 Гц) позволяет объективизировать продукцию вазо-дилатирующего медиатора монооксида азота эндотелиоцитами.
Пассивные факторы контроля микроциркуляции отражают влияние на локальный кровоток артериальной (пульсовая волна) и венозной (действие так называемого «дыхательного насоса») составляющих. Они обеспечивают продольные колебания величины кровотока, которые обусловлены периодическим изменением объма крови в артериолах за счет артериального компонента, в венулах посредством венозного [181].
Возрастание амплитуды колебаний пульсовой волны (0,8-1,6 Гц) означает приток артериальной крови в микроциркуляторное русло. Значение дыхательного фактора (0,15 – 0,4 Гц) сводится к оценке адекватности венозного оттока крови из системы микроциркуляции. Повышение амплитуды колебаний может свидетельствовать о застойных явлениях в этой системе.
Общее состояние системы микроциркуляции исследовали путем фло-уметрии в контрольной точке, соответствующей зоне Захарьина-Геда для сердца и локализующейся на предплечье по срединной линии на 4 см прок-симальнее основания шиловидных отростков локтевой и лучевой костей [13]. Она бедна артериоло-венулярными анастомозами и характеризует состояние кровотока в нутритивном русле. Состояние микроциркуляции в области про-межностной раны изучали непосредственно на коже раневой зоны. Все исследования проводились при комнатной температуре (21-24C)в одинаковое время суток. В течение 15 минут до начала измерений пациент находился в состоянии покоя, не принимал пищу и напитки, не курил.
После регистрации лазерной допплерофлоуметрограммы при помощи программного обеспечения (ООО «ЛАЗМА»), определяли амплитудно-частотный спектр осцилляций кровотока, используя три алгоритма вычислений: быстрое преобразование Фурье, набор математических узкополосных фильтров Butterworth и Вейвлет-преобразование. Для однородной группы допустимым считается отклонение амплитуды колебаний в одной области тестирования до 15% [57]. Такой разброс результатов затрудняет оценку влияния конкретных механизмов регуляции микроциркуляции. Поэтому предпочтительнее изучать так называемую нормированную амплитуду колебаний определенной группы частот и ее вклад в общую модуляцию кровотока, равную А/, где А – амплитуда колебаний, – средне-квадратическое отклонение колебаний перфузии (средняя модуляция кровотока) [58].
C учтом различий в регуляции артериол с артериоло-венулярными анастомозами, где работают симпатические адренергические ее механизмы, и прекапиллярных сфинктеров, где симпатическая иннервация отсутствует, соотношение нутритивного и шунтового кровотока оценивают неинвазивно с помощью показателя шунтирования (ПШ) по формуле: ПШ = Ан/Ам, где Ан – наибольшее значение амплитуды колебаний в нейрогенном диапазоне; Ам – максимальная амплитуда осцилляций миогенного диапазона [12; 58].
В связи с отсутствием стандартизации оцениваемых показателей первое исследование проводили за сутки до операции и определяли исходные их значения. В послеоперационном периоде динамику исследуемых величин оценивали на 1 и 5 сутки после хирургического вмешательства.
Бактериологический статус
Микроциркуляция кожи в области промежностной раны у больных, оперированных электроножом, имела в ближайшие сутки после операции сходную динамику. Она менялась следующим образом. Исходный высокий базальный кровоток значимо уменьшался (p=0,0000001). Среди факторов контроля следует указать эндотелиальную составляющую, в частности, значимое увеличение практически в 1,5 раза ее максимальной амплитуды (p=0,0000001; табл. 9). Но при активирующихся в ответ на операционную травму механизмах компенсации микроциркуляторных изменений, в том числе вазодилатации за счет повышенной продукции монооксида азота эндотелием, адекватного результата не достигалось.
Большее значение в регуляции локального кровотока в промежностной ране приобрел фактор травматизации. В покровных тканях компенсаторного повышения притока артериальной крови не происходило, о чем свидетельствовало снижение максимальной амплитуды сердечного фактора. Разница его изменений между группами контроля и сравнения состояла в том, что при осложненном течении раневого процесса его отрицательная динамика была достоверной (p=0,002), а при неосложненном – вероятностной (p=0,081). Дополнительным внешним фактором, негативно влияющим на локальный кровоток, был выраженный отек тканей области раны. Именно его действие не позволяло активным механизмам регуляции наполнения нутритивных сосудов выполнить свою функцию. При этом в обеих группах больных, оперированных электроножом, наблюдали увеличение показателя шунтирования. В группе сравнения его динамика была значимой (p=0,004).
Первые трое суток после операции, в ходе которой применялся ультразвуковой скальпель, напротив, сопровождались тенденцией к повышению показателя микроциркуляции. Это подтверждалось более выраженным по сравнению с контрольной точкой усилением базального кровотока – до 7,38±0,46 относительных единиц. В данной ситуации усиление базального кровотока обеспечивалось за счет вазодилатации с участием всех активных факторов контроля, о чем свидетельствовало двукратное увеличение по сравнению с дооперационными величинами максимальных амплитуд нейро-генного и миогенного факторов(p=0,047 и p=0,046 соответственно). Указанный механизм дополнялся вазодилатацией, вызванной повышенной продукцией NO клетками эндотелия. Это подтверждалось увеличением максимальной амплитуды эндотелиального фактора на 40,7% (p=0,043). Меньшая, чем у больных групп контроля и сравнения, выраженность локального отека привела к тому, что показатель шунтирования у данных пациентов оставался стабильным по сравнению с дооперационной величиной (рис. 5).
К исходу недельного периода после операции между группами больных, оперированных электроножом, обозначились более существенные различия. При неосложненном заживлении промежностной раны отмечены позитивные сдвиги в системе микроциркуляторного кровообращения. Показатель микроциркуляции достоверно возрастал (p=0,0001). Одновременно повышались амплитуды колебаний нейрогенного, сердечного и дыхательного факторов контроля. С патофизиологических позиций основу компенсаторных реакций составило с одной стороны повышение артериального притока, с другой – уменьшение интенсивности воздействий нейрогенного генеза на метаартериолы. Перечисленные факты позволяют судить об общем повышении давления в микроциркуляторном русле, а значит и о наличии условий для повышения локального кровотока. Количественно все оцениваемые показатели в данной группе больных соответствовали на втором этапе исследования дооперационным величинам (табл. 10).
На коже области раны при осложненном ее заживлении положительной динамики в системе микроциркуляторного кровообращения на 5-7 сутки после хирургического вмешательства не отмечено. Напротив, показатель мик роциркуляции продолжил снижаться, достигая величины, достоверно отличающейся от значений, полученных на предыдущем этапе исследования (p=0,0001). Одновременно произошло повышение максимальных амплитуд колебаний всех сосудистых факторов микроциркуляции, кроме эндотелиаль-ного (табл. 10). По-видимому, основу адаптационных реакций составило уменьшение интенсивности воздействий нейрогенного и миогенного генеза на метаартериолы и снижение мышечного тонуса прекапилляров (рис. 6).
Однако этого оказалось недостаточно для поддержания дооперацион-ного уровня микроциркуляции, так как прогрессировал локальный отек и инфильтрация тканей, механически уменьшившие емкость нутритивного русла. Инфекционный процесс стал причиной развивающейся эндотелиаль-ной дисфункции, что нашло отражение в отсутствии объективно определяемой компенсаторной реакции со стороны эндотелия – максимальная амплитуда эндотелиального фактора вместо повышения достоверно уменьшилась (p=0,0000001). Перечисленные факты позволяют судить об отсутствии условий для повышения локального кровотока.
Сопоставляя изменения микроциркуляции с высокой бактериальной об-семененностью раны и наличием в ней воспалительной реакции, которая имеет отчетливые параллели в виде выраженного локального отека тканей, можно полагать о клинически значимой взаимосвязи неблагоприятных факторов, поддерживающих местное воспаление и ухудшение кровотока. Это определило развитие инфекционно-воспалительных осложнений со стороны промежностной раны.
В те же сроки параметры локального кровотока в области раны промежности у больных, оперированных ультразвуковым скальпелем, выглядели по-другому. Так показатель микроциркуляции сохранил тенденцию к росту (p=0,64). Более существенный вклад в его повышение вносил усиленный приток артериальной крови. При этом максимальная амплитуда сердечного фактора превышала исходные значения на 49,2%, а по сравнению с ближайшими сутками после операции – на 84,3% (p=0,04). На таком фоне стабильными оставались амплитуды нейрогенного и миогенного факторов контроля микроциркуляции. Более существенно сокращался показатель шунтирования – до 1,08±0,04, что было на 17,6% меньше по сравнению с дооперационной его величиной (p=0,04; табл. 10).
Таким образом, в течение недели после операции с использованием ультразвукового скальпеля состояние кровотока в области промежностной раны изменяется в лучшую сторону по сравнению с больными групп контроля и сравнения. Это проявляется более выраженной положительной динамикой показателя микроциркуляции, который постепенно увеличивается, создавая благоприятный фон для течения раневого процесса (рис. 6).
Изменения гемореологического профиля
Полная картина изменения гемореологического профиля у пациентов, перенесших брюшно-промежностную экстирпацию прямой кишки, наглядно отслеживается посредством столбиковой диаграммы (рис. 9).
Самые существенные преобразования коснулись показателя агрегации, который увеличился более чем на 70%. С этим тесно связано и повышение количественных показателей вязкости цельной крови и плазмы. Значительным, более 40%, оказался рост вязкости суспензии эритроцитов. При этом примерно на четверть уменьшились индекс их удлинения и индекс эффективности транспорта кислорода кровью. Сходные количественно изменения в сторону понижения коснулись гематокритного числа. Индекс ригидности эритроцитов был самым стабильным и не отличался от нормы в течение ближайших трех суток послеоперационного периода.
Сравнивая изменения гемореологического профиля, произошедшие в первые сутки у пациентов обеих групп, определяется практически полная их идентичность. Различия заметны лишь в динамике индекса ригидности эритроцитов: для пациентов с неосложненным течением раневого процесса было свойственно его увеличение, в то время как в предыдущей группе он оставался на уровне физиологической нормы. Однако и в том, и в другом случае динамика этого показателя не имела статистической значимости (p=0,22 и p=0,97 соответственно). В целом же можно сделать вывод об аналогичности стартовых изменений микро- и макрореологической картины крови, которые сформировались в ближайшие сутки после операции у больных обеих групп вне зависимости от разновидности течения раневого процесса.
Из изложенного следует, что выявленный в процессе исследования неблагоприятный характер динамики основных величин, характеризующих вязкость и агрегацию эритроцитов, с высокой долей вероятности можно объяснить травматичностью хирургического пособия. В числе ведущих факторов определяющее значение имеет наличие сразу двух ран, особенно той, что располагается в промежностной области. Не менее значимы сложности удаления дистальных отделов кишечника, которые в силу технических особенностей исполнения сопряжены не только с высоким повреждающим действием на ткани, но и с интраоперационной кровопотерей. Указанные обстоятельства с высокой долей вероятности уже изначально определили не только проблемность заживления раны, но и системную реакцию организма, частью которой являются установленные гемореологические изменения. Надо полагать, эти патофизиологические реакции оказывают существенный негатив относительно заживления послеоперационной раны, в том числе локализующейся в области промежности.
Через 7 суток после операции в группе с осложненным заживлением промежностной раны изучение микрореологических свойств крови позволило выявить усугубление имевшихся ранее негативных проявлений в виде дальнейшего повышения агрегатообразования. По сравнению с предыдущим этапом исследования сохранилась тенденция к увеличению как показателя агрегации, так и ее интегрального индекса до 0,111±0,055 и 0,626±0,03 соответственно, которые еще больше отличались от нормальных значений. Нарастало и число клеток в агрегате эритроцитов, хотя указанная динамика оставалась статистически незначимой (p=0,61).
Противоречивыми оказались изменения показателей деформируемости эритроцитов. Наряду с незначительным ростом вязкости их суспензии, индекс ригидности приобретал тенденцию к уменьшению до 0,701±0,25. Перечисленные изменения носили вероятностный характер (p=0,18). Вместе с тем индекс удлинения эритроцитов стал достоверно выше, чем на предыдущем этапе исследования (p=0,036). Лишь средняя концентрация гемоглобина в эритроцитах оставалась на стабильном уровне и не отличалась от физиологических значений (p=0,97).
Обобщая выявленные особенности гемореологического профиля в течение первой недели осложненного послеоперационного периода, которые имеют наглядное графическое представление, следует заметить, что вс ещ сохранялись начавшиеся вслед за хирургическим вмешательством негативные изменения вязкости крови, а также повышенную агрегационную способность эритроцитов. При этом единственным поворотным в благоприятную сторону моментом выглядит повышение индекса эффективности доставки кислорода к тканям, которое обусловлено, главным образом, увеличением деформируемости эритроцитов и ростом гематокритного числа (рис. 10).
Спустя 7 суток после хирургического вмешательства у больных с неосложненным течением раневого процесса в гемореологическом профиле стали очевидными два основных положительных изменения - практически двукратное снижение вязкости крови при низких скоростях сдвига и количественно сходное, но обратное по направлению – повышение индекса эффективности доставки кислорода к тканям (рис. 10). В дополнение к этому положительной оказалась динамика показателя агрегации эритроцитов и индекса их ригидности при нарастании величины гематокритного числа. В данной ситуации самыми стабильными выглядели вязкость суспензии и индекс удлинения эритроцитов. В целом же неблагоприятные изменения гемореоло-гического профиля у данных больных компенсируются к исходу недели после хирургического вмешательства, чего не происходит в аналогичные сроки у пациентов предыдущей группы.