ПРОФІЛАКТИКА ПІСЛЯОПЕРАЦІЙНИХ УСКЛАДНЕНЬ ТА ЕНДОГЕННОЇ ІНТОКСИКАЦІЇ ПРИ ОПЕРАТИВНОМУ ЛІКУВАННІ ГОСТРОЇ НЕПРОХІДНОСТІ КИШОК (клініко-експериментальне дослідження)

summary

Матеріали та методи дослідження. Експериментальну частину роботи виконано на 35 здорових безпородних собаках у 5 серіях досліджень. Всім тваринам створювали модель гострої странгуляційної непрохідності кишок (ГСНК) (В. И. Русаков, 1985; П.К. Загниборода, 1991). Першу серію досліджень складали 15 тварин, розділені на 3 підгрупи по 5 тварин у кожній, для врахування результатів через 6, 12 та 24 години ГСНК. У тварин решти серій досліджень після ліквідації ГСНК на 12 годину, формували гастростому за Дедерером (1971), проводили декомпресію ШКТ, антимікробну, знеболюючу, інфузійну та дезінтоксикаційну терапію (С. А. Шалимов, 1989). Додатково, у третій серії досліджень на 5 тваринах через гастростому проводили ентеросорбцію Ентеросгелем по 45,0 г один раз на добу (Ю. Н. Шевченко, 2002), у четвертій серії досліджень на 5 тваринах – Силіксом по 100 мг/кг/добу один раз на добу (А. А. Чуйко, 2003), у п’ятій серії досліджень на 5 тваринах – 3,0 % водною суспензією Флотоксану по 150 мл один раз на добу згідно розробленого способу (Патент України на винахід №83546). У всіх тварин визначення ЕІ проводили за рівнем молекул середньої маси (МСМ) сироватки периферійної крові методом Габріелян (1984). На 6, 12 годину ГСНК та на 1, 3, 5 добу після відновлення прохідності кишок проводили забір матеріалу для: мікробіологічних досліджень з черевної порожнини, просвіту тонкої кишки та крові з v. porta (А. А. Запорожец, 1974; А. В. Шотт, 1993); біопсійним методом проводили відбір матеріалу з внутрішніх органів (привідний, відвідний відділ та странгульована петля кишки, печінка, нирки) для гістологічних (Г. А. Меркулов, 1986; Д. С. Саркисов, 1996) та електронно-мікроскопічних досліджень (Б. Уикли, 1975; Дж. М. Фаллер, 2003). Порівняльне визначення адсорбційних властивостей сорбційних препаратів щодо мікроорганізмів проводили за методикою (Г. К. Палий, 1993). Вивчення комбінації впливу катіонних детергентів та сорбентів на адгезивні властивості бактерій використовували 3,0 % водну суспензію Флотоксану, 0,02 % розчин декаметоксину, 0,01 % розчин мірамістину, 0,1 % розчин етонію та 0,05 % розчин хлоргексидину біглюконату з використанням відмитих еритроцитів (В.И.Брилис, 1996). Антимікробну активність досліджуваних препаратів вивчали методом дифузії в агар (Ю. Л. Волянський і співавт., 2004). Концентрації вільного катіонного поверхнево-активного антисептика (декаметоксин, етоній) у складі водної суспензії Флотоксан та сироваткового альбуміну, визначали шляхом діалізу через напівпроникну мембрану спектрофотометричним методом (Ю. А. Богдарин, 1980; А.И.Жебентяев, 1984).

Клінічна частина роботи включала аналіз лікування 190 хворих, які були оперовані з приводу ГНК і розподілені на репрезентативні групи. Групу порівняння складали 45 хворих (група порівняння І), яким не проводилась резекція кишки, а також 65 хворих на ГНК (група порівняння ІІ), яким проводилась резекція кишки. Оцінку ефективності розроблених методів лікування в клінічних умовах було вивчено у 45 хворих (основна група І) на ГНК, яким не проводилась резекція кишки та у 35 хворих (основна група ІІ), яким проводилась резекція кишки. Загальний стан хворих оцінювали згідно мультифакторних шкал: APACHE II (В. О. Сипливий, 2004) та за Мангеймським індексом перитоніту (МІП) (1987). Крім загально-клінічних аналізів крові і сечі, біохімічних досліджень сироватки крові, відновлення складу кишкової мікрофлори, визначали: лейкоцитарний індекс інтоксикації (ЛІІ) за Кальф-Каліфом (1941), гематологічний показник інтоксикації (ГПІ) за Васильєвим (1983), рівень МСМ сироватки крові за Габріелян (1984) та проводили інструментальні методи дослідження. У всіх хворих об’єм оперативного втручання полягав у ліквідації непрохідності кишок, відновленні життєздатності кишки або резекції нежиттєздатного відділу кишки та накладанні міжкишкового анастомозу чи стоми. Для лікування та профілактики ЕІ і післяопераційних внутрішньо-очеревинних гнійно-септичних ускладнень використовували традиційні загальновідомі методи (Я. С. Березницький, 2008). У хворих основної групи, додатково використовували розроблені методи лікування та профілактики ЕІ і післяопераційних ускладнень.

Комітетом з біоетики Вінницького національного медичного університету ім. М. І. Пирогова встановлено, що проведені дослідження не суперечать основним біоетичним нормам (протокол № 2 від 20.09.2006р.).

Статистичну обробку отриманих даних проводили з визначенням достовірності відмінностей t – критерій Стьюдента в інтегральній системі STATISTIСA^® 5.5 (Stat Soft ® Snc, USA) та за допомогою офісних програм Мicrosoft^® Offісе ХР (Мicrosoft® Соrр., USA).

Результати дослідження та їх обговорення

Аналіз результатів оперативного лікування 110 хворих на ГНК групи порівняння ІІ показав, що післяопераційний період супроводжувався високим рівнем ЕІ, який перед випискою не набував нормальних значень: ЛІІ – 2,3±0,2 ум. од., ГПІ – 2,1±0,4 ум. од., МСМ – до 0,289±0,003 ум. од. Відмічали пізнє відновлення кишкової перистальтики – через 3,6±0,1 доби, а нормалізація складу кишкової мікрофлори відбувалась на 11,2±0,3 добу після операції. Важкість перебігу післяопераційного періоду у хворих групи порівняння ІІ була обумовлена розвитком ускладнень: нагноєння післяопераційної рани – у 23 (35,4 %) хворих, госпітальна пневмонія – у 2 (3,1 %) хворих, неспроможність міжкишкового анастомозу – у 3 (4,6 %) хворих, післяопераційний перитоніт – у 3 (4,6 %) хворих, що призвело до повторних оперативних втручань, тривалого перебування хворих в стаціонарі – до 16,9±1,0 ліжко-днів та летальності – 6,2 %. У хворих групи порівняння І спостерігали також високий рівень ЕІ, який перед випискою залишався вищим від верхньої межі норми: ЛІІ – 2,2±0,3 ум. од., ГПІ – 2,4±0,2 ум. од., МСМ – до 0,287±0,001 ум. од. Відмічалось пізнє відновлення кишкової перистальтики – 2,4±0,1 доби, а нормалізація складу кишкової мікрофлори відбувалась на 9,3±0,3 добу після операції. Крім того, у хворих групи порівняння І післяопераційні гнійно-септичні ускладнення виникли у 10 (22,2 %) хворих, а саме: нагноєння післяопераційної рани спостерігали у 2 (4,4 %) хворих, післяопераційний перитоніт – у 6 (13,3 %), госпітальна пневмонія – у 2 (4,4 %) хворих, що на фоні ЕІ призвело до тривалого перебування хворих в стаціонарі – 13,8±0,9 ліжко-дні та високої летальності – 4,4 %.

Враховуючи отримані дані клінічних досліджень було проведено експериментальне вивчення основних факторів, які ведуть до розвитку ускладнень та ЕІ в динаміці ГСНК та ефективність традиційних методів лікування. Так, уже через 6 годин після створення моделі ГСНК у тварин кількість бактерій в просвіті странгульованої петлі зросла з 6,0±0,5х10³ КУО/мл до 1,1±0,6х10⁸ КУО/мл, а в привідному відділі до 8,1±0,3х10⁶ КУО/мл, що характеризувало розвиток синдрому надлишкової бактеріальної колонізації тонкої кишки. При гістологічному дослідженні слизова оболонка странгульованої петлі була некротизована, в зрізах стінки кишки, забарвлених за Грам-Вейгертом, бактерії визначали не тільки в її просвіті, а й у товщі слизової оболонки, підслизовій основі та м’язовій оболонці. В привідному відділі тонкої кишки покривний епітелій верхівок окремих ворсинок був набряклий, розрихлений та злущувався в просвіт кишки, бактерії знаходилися в просвіті кишки і на слизовій оболонці, що відповідало початковій стадії розвитку синдрому бактеріальної транслокації. В посівах з очеревинної порожнини та при вивченні мазків-відбитків з очеревинної порожнини бактерії не були знайдені. Рівень МСМ у периферичній крові поступово зростав з 0,244±0,010 до 0,362±0,020 ум. од., що вказувало на початок розвитку ЕІ за рахунок транслокації бактеріальних токсинів та інших токсичних агентів застійного кишкового вмісту у внутрішнє середовище організму.

Через 12 годин після моделювання ГСНК, відмічали прогресування ЕІ – зростання рівня МСМ до 0,447±0,070 ум. од. Також зростала бактеріальна колонізація тонкої кишки: до 4,8±2,2х10⁹ КУО/мл (р<0,001) в посівах з странгульованої петлі та в привідному відділі – 1,2±0,5х10⁷ КУО/мл, що супроводжувалося інфікуванням очеревинної порожнини кишковими бактеріями – 6,7±3,0х10⁴ КУО/мл з розвитком перитоніту. Перебіг ГСНК на 12 годину характеризувався токсичним враженням печінки та нирок з явищами вогнищевої жирової дистрофії гепатоцитів, набряком і токсичним враженням клубочків та канальцевого апарату нирок. Електронно-мікроскопічне дослідження виявило, явища мітохондріальної дисфункції з глибоким порушенням біоенергетики, зниженням синтетичної та репаративної здатності, дистрофічні та деструктивні зміни субмікроскопічної архітектоніки гепатоцитів, зірчастих макрофагоцитів і ендотеліоцитів синусоїдальних капілярів печінки. Присутність у плазмі гепатоцитів вторинних лізосом і включень ліпідів свідчило про наростання катаболічних процесів, зниження трансцелюлярного транспорту речовин і електролітів через капілярну стінку. Зміни реологічних властивостей крові у вигляді агрегатів еритроцитів та детриту з дегенеративно-змінених фрагментів внутрішньоклітинних мембран і органел, а також безструктурної аморфної субстанції, виступали посилюючими факторами розвитку гіпоксичних порушень в гепатоцитах. Виявлені зміни вказували на ознаки розвитку печінкової недостатності внаслідок наростання інтоксикації вже через 12 годин після розвитку ГСНК.

Подальший перебіг ГСНК показав, що у всіх тварин спостерігали ознаки розповсюдженого перитоніту, прогресування ЕІ та ПОН, які були основними причинами смерті, що підтверджували виявлені гістологічні зміни в печінці: вогнища некрозу, жирова та білкова дистрофія, а також вогнищеві некрози клубочків, епітелію канальців та жирова дистрофія паренхіми нирок.

У тварин другої серії досліджень через добу після відновлення прохідності тонкої кишки кількість бактерій у черевній порожнині зменшувалась до 9,4±0,3х10³ КУО/мл (р<0,05), порівняно з контрольною серією досліджень. Але вміст привідної петлі зберігав високу кількість бактерій – 9,1±0,1х10⁷ КУО/мл (р>0,05). Рівень МСМ у периферичній крові залишався високим, без тенденції до зниження – 0,453±0,120 ум. од. (р>0,05). Через 3 доби після ліквідації ГСНК, у 2 тварини виникли ускладнення – запальна інфільтрація тканин в ділянці післяопераційної рани з подальшим розвитком нагноєння післяопераційної рани. У посівах вмісту черевної порожнини відмічали ріст мікроорганізмів до рівня 4,0±0,2х10³ КУО/мл. Кількість бактерій у посівах вмісту тонкої кишки складала 7,1±0,2х10⁶ КУО/мл, що вказувало на низьку ефективність проведення антибактеріальної терапії. Відмічали збереження ЕІ, оскільки рівень МСМ залишався високим на 3 та 5 добу після операції, відповідно 0,395±0,050 та 0,363±0,060 ум. од. При електронно-мікроскопічному дослідженні, як і в контрольній серії досліджень, виявлено дистрофічні і частково деструктивні порушення субмікроскопічної архітектоніки гепатоцитів і ендотеліоцитів синусоїдальних капілярів печінки. Використання антибактеріальної терапії при оперативному лікуванні ГСНК в експерименті не приводило ультраструктурну організацію печінкових клітин і ендотеліоцитів синусоїдальних капілярів до фізіологічного рівня.

Після резекції странгульованої петлі та відновлення прохідності тонкої кишки у цій серії досліджень 1 собака загинула на 6 добу. У тварин, що вижили, післяопераційний період перебігав важко, кишкова перистальтика відновилась на 3,4±0,3 добу. Показники інтоксикації утримувались на високому рівні: рівень МСМ на 3 добу знижувався до 0,395±0,050 ум. од. та залишався високим на 5 добу – 0,363±0,060 ум. од. (р>0,05). Вміст бактерій в тонкій кишці залишався високим і вже через добу після відновлення прохідності кишок виявлялось інфікування черевної порожнини ендогенними бактеріями до 9,4±0,3х10³ КУО/мл та зберігалась на рівні 4,0±0,2х10³ КУО/мл на 3 добу, що призводило до розвитку гнійно-запальних ускладнень, важкої інтоксикації та загибелі однієї тварини.

Додаткове використання ентеросорбції традиційними методами під час оперативного лікування 12-годинної експериментальної ГСНК забезпечило більш сприятливий перебіг післяопераційного періоду, ніж у 2 серії досліджень. Однак, у тварин 3 серії досліджень, де використовували ентеросорбцію Ентеросгелем, вміст бактерій в просвіті тонкої кишки на 3 добу залишався високим – 7,0±0,2х10⁵ КУО/мл (р<0,05) і був причиною інфікування черевної порожнини ендогенними бактеріями – 3,5±0,1х10² КУО/мл (р<0,05). Відмічали позитивну динаміку зниження ЕІ, але на 5 добу рівень МСМ ще не досягав нормальних показників – 0,286±
0,070 ум. од. (р<0,01). Дослідження ультраструктурних змін печінки свідчили про розвиток компенсаторних реакцій. Оперативне лікування 12-годинної ГСНК з використанням ентеросорбції Силіксом в післяопераційному періоді достовірно швидше (р<0,05), ніж у 2 та 3 серіях досліджень, дозволяло зменшити кількість бактерій у вмісті черевної порожнини до 2,8±0,1х10² КУО/мл та тонкої кишки – 7,2±0,1х10⁴ КУО/мл на 3 добу. Але через тривалий період ЕІ, що відображалось у повільному зниженні рівня МСМ – 0,315±0,080 ум. од. (р<0,05) відмічали збереження дистрофічних змін органел клітин печінки на 5 добу післяопераційного періоду.

Застосування Ентеросгелю і Силіксу зменшувало ступінь вираження дистрофічних змін клітин печінки. Хоча в окремих гепатоцитах спостерігали деструкцію внутрішньоклітинних мембран і органел, зберігалися дистрофічні зміни у вигляді різкого розширення цистерн гранулярного ендоплазматичного ретикулуму, набухання мітохондрій, включення ліпідів в цитоплазмі та наявність вторинних лізосом в зоні пластинчастого цитоплазматичного комплексу Гольджі, що свідчило про наявність внутрішньоклітинних катаболічних процесів.

Результати проведених експериментальних досліджень показали, що відомі методи ентеросорбції не зовсім задовольняють сучасні вимоги до комплексного підходу профілактики ускладнень при оперативному лікуванні ГНК, так як потребують окремого виконання деконтамінації просвіту кишки, мають низьку сорбційну ємкість, не володіють антимікробною дією. Тому для профілактики ускладнень за допомогою проведення ентеросорбції з одномоментною деконтамінацією та відновленням бар’єрної функції кишкової стінки було обрано суміш гідрофільного та гідрофобного сорбентів в поєднанні з катіонними ПАР, – препарат Флотоксан. Цей препарат має антимікробну активність, здатен сорбувати білки, МСМ, бактерії та їх токсини і здатен підвищувати активність антимікробних засобів, що вводяться парентерально (І.І. Геращенко, 1997; О.А. Вільцанюк, 2002).

Проведено обґрунтування використання композиції Флотоксан для ентеросорбції та її взаємодію з складовими кишкового вмісту – бактеріями, їх токсинами та іншими субстратами, які є основним джерелом виникнення важкої інтоксикації та розвитку перитоніту в післяопераційному періоді. Встановлено, що при масовій частці детергенту 1,5 % досягається збереження протягом 24 годин у розчині, як вільного етонію 80,0 – 110,0 мкг/мл, так і вільного декаметоксину 30,0 – 40,0 мкг/мл. Саме такі концентрації катіонних ПАР є оптимальними для забезпечення антимікробної активності (В.М. Мороз, Г.К. Палій, 2002; В.П. Ковальчук, 2005) відносно основних представників мікрофлори кишкового траку. Тому це дозволяє використовувати композицію Флотоксан для ентеросорбції при гострій абдомінальній хірургічній патології. Проведені дослідження взаємодії катіонних ПАР з білками показали, що через 24 години експозиції вони повністю зв’язуються. Тобто у комплексній системі з сироваткового альбуміну та сорбційної композиції, кількість вільних детергентів не визначали, що вказувало на їх повну сорбцію і абсолютну безпечність для ентерального введення.

Порівняння сорбційної здатності Силіксу, Ентеросгелю та сорбційної композиції по відношенню до мікроорганізмів показали, що найнижчу одномоментну адсорбційну активність мав поліметилсилоксан, залишаючи в водному розчині 8,3±0,2х10⁷ КУО/мл. Після контакту з нанодисперсним кремнеземом кількість бактерій зменшувалась до 5,7±0,3х10⁵ КУО/мл (р<0,05), а після сорбційної композиції – до 6,4±0,1х10⁴ КУО/мл (р<0,01), що пов’язано з додатковою дією ПАР на бактерії та сорбційні властивості Флотоксану. Вивчення антимікробних властивостей досліджуваних ПАР та сорбційної композиції показало, що 3,0 % водна суспензія Флотоксану не поступалась (p>0,05) досліджуваним препаратам за протимікробним ефектом стосовно основних представників аеробної, анаеробної мікрофлори, яка вегетує у різних відділах кишкового тракту та може викликати розвиток гнійно-запальних ускладнень та ЕІ у хворих на ГНК

В результаті проведених досліджень встановлено, що всім катіонним поверхнево-активним антисептикам та сорбційній композиції притаманна здатність знижувати такий фактор патогенності бактерій, як адгезивна активність (p<0,05). В порівнянні з контрольними показниками сорбційна композиція мала досить виражений вплив (p<0,05) на адгезивну активність бактерій і не поступалась катіонним ПАР.

Отримані дані про фізико-хімічні, антимікробні властивості композиції Флотоксан дозволили нам розробити спосіб проведення ентеросорбції при оперативному лікуванні ГСНК та провести його порівняльну оцінку. Оперативне лікування ГСНК з використанням в післяопераційному періоді ентеросорбції Флотоксаном забезпечило на 3 добу, крім достовірного зменшення кількості бактерій у кишковому вмісті до 9,8±0,1х10³ КУО/мл (р<0,01), відсутність бактеріального забруднення очеревинної порожнини, в порівнянні з іншими методами (р<0,01), істотне зниження процесів інтоксикації. Рівень МСМ на 5 добу досягав нормальних показників – 0,243±0,030 ум. од. (р<0,01), що підтверджувала виражена активація внутрішньоклітинних метаболічних процесів гепатоцитів. Зменшувався ступінь вакуолізації цистерн гранулярного ендоплазматичного ретикулума, збільшувалося число рибосом зв’язаних з його мембранами. Зустрічали гепатоцити з вираженою гіперплазією мембран ендоплазматичної сітки, що свідчило про підвищення активності репаративних і білок-синтезуючих процесів. Нормалізувалась структура мітохондрій, в них було відсутнє набухання, а їх матрикс набував дрібнозернистої структури, середньої електронної щільності і збільшувалася кількість крист. Поряд з цим з’являлися мітохондрії з перетяжками і “гантелеподібною” формою, що вказувало на інтенсивність їх поділу. В цілому стан мітохондріального апарату дозволяв констатувати високий рівень біоенергетичного забезпечення метаболічних внутрішньоклітинних процесів.

При проведенні ентеросорбції Флотоксаном у експериментальних тварин в цитоплазмі гепатоцитів були відсутні вторинні лизосоми і включення ліпідів, що свідчило про переважання анаболічних процесів над катаболічними. Субмікро-скопічна організація ендотеліоцитів нормалізувалася, в цитоплазмі з’являлися у великій кількості мікропіноцитозні пухирці, що дозволяло констатувати підвищення активності трансцелюлярного транспорту речовин і електролітів, а, отже, і зниження гіпоксії печінкових клітин. Електронно-мікроскопічні дослідження показали, що при проведенні ентеросорбції Флотоксаном ознаки деструктивних та дистрофічних змін ультраструктур гепатоцитів були практично відсутніми, а, навпаки, відмічали характерні ознаки підвищення активності їх регенеративних та білок-синтезуючих функцій із переважанням процесів анаболізму, підвищення активності трансцелюлярного транспорту й зниження гіпоксії, що відігравало важливу роль у попередженні ПОН.