Коррекция гепатотоксических механизмов патогенеза - Диссертация

Перитонит широко распространенная патология, представляющая серьезную медицинскую и социальную проблему. Столь высокий процент летальных исходов при перитоните видится многими авторами как следствие многообразия его патогенетических механизмов. С одной стороны, это защитное действие, направленное на восстановление нарушенного гомеостаза и проявляющееся физиологическими реакциями, а с другой стороны, в силу анатомо-физиологических особенностей брюшной полости защитная функция воспаления оказывается явно недостаточной, и приспособительные реакции превращаются в патологические. Воспаление является следствием комплексной местной реакции организма в ответ на повреждение его тканей различными патогенными раздражителями - агрессивными стимулами, развивающееся в результате взаимодействия организма с многочисленными неблагоприятными факторами внешней и внутренней среды организма [25]. Общепризнанными принципами лечения перитонита в настоящее время считаются: комплексность, которая подразумевает раннее устранение источника перитонита, обеспечение оттока гноя из брюшной полости, подавление жизнедеятельности микроорганизмов, мобилизация защитных сил организма, дезинтоксикация.Большинство острых хирургических заболеваний и травм органов брюшной полости осложняются перитонитом (острый аппендицит, перфоративная язва желудка и двенадцатиперстной кишки, острый холецистит, панкреонекроз, перфорация полостных органов и их травматическое повреждение). При развитии инфекционно-токсического шока при перитоните летальность составляет 62-80% [92]. Прогрессирующий перитонит - главная причина смерти больных с острыми хирургическими заболеваниями и травмами органов брюшной полости [4,11, 20,39,53]. Перитонит - воспаление брюшины, проявляется как вторичный патологический процесс, осложняющий течение первичного патологического процесса, травмы либо заболевания, приведшего к образованию источника - воспалительной или травматической деструкции органов брюшной полости. При устранении источника перитонита в ранней фазе и соблюдении основных принципов лечения, перитонит, как правило, не прогрессирует.Вследствие биохимической инертности Хе не обладает острой и хронической токсичностью [80], тератогенностью и эмбриотоксичностью, не является аллергеном [99], не нарушает целостность функциональных систем мозга [123], это затрудняет расшифровку эффектов его применения на клеточном и субклеточном уровнях. Другие рецепторы, например для гамма-аминомасляной кислоты (ГАМК), передают тормозной эффект через анионные каналы (в основном ионы хлора) (ингибирующий ток), что сохраняет поляризацию или вызывает гиперполяризацию мембраны и затрудняет возбуждение клетки [1]. В работе Yamakura and Harris (2000) методом двухэлектродной техники вольтаж-клямпа тестировалось влияние Хе на широкий спектр рекомбинантных рецепторов мозга, экспрессированных на ооцитах Xenopus: глициновые, ГАМК-рецепторы типа А и С, NMDA (N-methyl-D-aspartate) - рецепторы, АМРА (alpha-amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoxazolepropionic acid) - рецепторы, рецепторы каината, 5-гидрокситриптаминовые (серотониновые) и N-ацетилхолиновые рецепторы (N-АХР). В минимальной альвеолярной концентрации (МАК) Хе селективно подавляет (на 60 %) возбуждающие постсинаптические токи, вызванные активацией NMDA-рецепторов, но обладает незначительным влиянием на альфа-амино-3-гидрокси-5-метил-4-изоксазолпропионовой кислоты (AMPA) / каинат рецептор-опосредованный компонент [87]. С другой стороны, Хе в МАК=60 % в культуре нейронов гиппокампа крыс (препараты, предотвращающие смешанные эффекты нейрональной сети) не обладал измеримым эффектом на ГАМК-ергические ингибиторные постсинаптические токи (каналы) и не модулировал действие экзогенной ГАМК, однако заметно подавлял распространение потенциала действия по постсинаптической мембране [87].Исследования проводили в соответствии с рекомендациями Европейской конвенции о защите прав животных, используемых в научных исследованиях (Страсбург 18.03.86). Первую группу составляли 20 интактных крыс, которым в стандартных условиях вивария промывали брюшную полость обыкновенным физиологическим раствором и не подвергали никаким внешним воздействиям. Воспроизведение калового перитонита осуществляли следующим образом: в асептических условиях, под тиопенталовым наркозом (48мг на 1кг массы тела), выполняли срединную лапаротомию по белой линии живота, стандартизованное ранение толстой кишки проводили глазными ножницами, рассекая поперек кишечную стенку на 0,5 ее диаметра. Крысам второй подгруппы, начиная с первых суток после воспроизведения перитонита, с однодневным перерывом, в асептических условиях 1 раз в день промывали брюшную полость физиологическим раствором обогащенным ксеноном (пунктировалась брюшная полость, вводилось 20мл раствора, в течении 2-х минут получали обратный ток (5-10мл)). Во второй подгруппе начиная с 15 суток опыта, с однодневным перерывом, в асептических условиях 1 раз в день проводилось промывание брюшной полости физиологическим раствором обогащенным ксеноном (

Содержание

Перечень условных сокращений

Введение

Глава I. Обзор литературы

1.1 Современные представления о патогенезе и патогенетически обоснованных принципах лечения перитонита

1.2 Современные представления о биологическом действии ксенона

Глава II. Материалы и методы исследования

2.1 Характеристика экспериментальных моделей, использованных в работе

2.2 Методы исследования функционального состояния организма экспериментальных животных

Глава III. Особенности состояния внутренних органов крыс с каловым перитонитом при промывании брюшной полости раствором обогащенным ксеноном

3.1 Комплексная оценка состояния органов брюшной полости крыс через 1 сутки калового перитонита

3.2 Структурно-функциональная характеристика органов брюшной полости крыс после 3 суток калового перитонита

3.3 Комплексная структурно-функциональная оценка состояния органов брюшной полости крыс после 7 суток калового перитонита

3.4 Особенности структурно-функциональных изменений в органах брюшной полости крыс с каловым перитонитом при промывании брюшной полости физиологическим раствором обогащенным ксеноном

3.4.1 Комплексная оценка состояния органов брюшной полости крыс через 1 сутки калового перитонита при промывании ее физиологическим раствором обогащенным ксеноном

3.4.2 Комплексная оценка состояния органов брюшной полости крыс через трое суток калового перитонита при промывании брюшной полости физиологическим раствором обогащенным ксеноном

3.4.3 Комплексная оценка состояния органов брюшной полости крыс с каловым перитонитом через семь суток промывания ее физиологическим раствором обогащенным ксеноном

Глава IV. Комплексная характеристика влияния ксенона на функциональные и структурные проявления травматического перитонита

4.1 Структурные изменения внутренних органов через 1 сутки травматического перитонита

4.2 Функциональные изменения внутренних органов крыс через 1 сутки травматического перитонита

4.3 Структурные изменения внутренних органов через 3 суток травматического перитонита

4.4 Функциональные изменения внутренних органов через трое суток травматического перитонита

4.5 Структурные изменения внутренних органов крыс через 7 суток травматического перитонита

4.6 Функциональные изменения внутренних органов крыс через семь суток травматического перитонита

4.7 Комплексная оценка состояния организма крыс с травматическим перитонитом при промывании брюшной полости раствором с ксеноном

4.7.1 Структурные изменения внутренних органов крыс через одни сутки травматического перитонита при промывании брюшной полости физиологическим раствором обогащенным ксеноном

4.7.2 Состояние функции внутренних органов крыс через одни сутки травматического перитонита при промывании брюшной полости раствором ксенона

4.7.3 Структурные особенности внутренних органов крыс на третьи сутки травматического перитонита при обработке брюшной полости физиологическим раствором обогащенным ксеноном

4.7.5 Структурные особенности внутренних органов крыс на седьмые сутки травматического перитонита при обработке брюшной полости раствором, обогащенным ксеноном

4.7.6 Функциональные изменения в организме крыс через семь суток травматического перитонита при промывании брюшной полости физиологическим раствором обогащенным ксеноном

Глава V. Комплексная характеристика особенностей состояние внутренних органов крыс с алкогольным гепатозом под влиянием физиологического раствора обогащенного ксеноном

5.1 Структурно-функциональная характеристика организма крыс с алкогольным гепатозом

5.1.1 Особенности структурной характеристики внутренних органов на 15 сутки хронической алкоголизации

5.1.2 Состояние метаболических показателей у крыс на 17 сутки хронической алкоголизации

5.1.3 Структурные изменения внутренних органов крыс на 30 сутки хронической алкоголизации

5.1.4 Состояние метаболических показателей у крыс на 30 сутки хронической алкоголизации

5.2 Особенности комплексной характеристики гомеостаза крыс с токсическим гепатозом в условиях применения Хе

5.2.1 Особенности структурных изменений внутренних органов крыс с токсическим гепатозом в условиях орошения брюшной полости физиологическим раствором, обогащенным ксеноном

5.2.2 Функционально-метаболические изменения в организме крыс на 30 сутки токсического гепатоза при применении раствора обогащенного ксеноном

Заключение

Выводы

Литература

Актуальность проблемы. Перитонит широко распространенная патология, представляющая серьезную медицинскую и социальную проблему. По данным различных авторов, летальность при этом заболевании колеблется от 5 до 50% [20,102], а при разлитом перитоните - до 70% [84,136]. Столь высокий процент летальных исходов при перитоните видится многими авторами как следствие многообразия его патогенетических механизмов. Многие из этих механизмов на настоящий день изучены недостаточно. Представления о ведущих механизмах перитонита с течением времени претерпели определенную трансформацию, что обусловлено многогранностью и сложностью воспаления, как одного из важных типических патологических процессов организма. С одной стороны, это защитное действие, направленное на восстановление нарушенного гомеостаза и проявляющееся физиологическими реакциями, а с другой стороны, в силу анатомо-физиологических особенностей брюшной полости защитная функция воспаления оказывается явно недостаточной, и приспособительные реакции превращаются в патологические.

В настоящее время роль специфической иммунной защиты при остром разлитом перитоните полностью не изучена. Однако катастрофическое течение рецидивирующих форм перитонита заставляет думать как о возможном включении в процесс иммунокомпетентной системы и развитии иммунного воспаления [92], так и о недостаточности при этом защитных иммунных механизмов. Тем не менее, в настоящее время перитонит, прежде всего, рассматривают с точки зрения воспаления. Перитонит - воспаление брюшины - представляет собой комплекс тяжелых патофизиологических реакций с нарушением функции всех систем организма [58]. Воспаление является следствием комплексной местной реакции организма в ответ на повреждение его тканей различными патогенными раздражителями - агрессивными стимулами, развивающееся в результате взаимодействия организма с многочисленными неблагоприятными факторами внешней и внутренней среды организма [25]. Морфологическая картина, наблюдаемая в динамике перитонита, повторяет основные этапы, типичные для классического острого экссудативно-деструктивного воспалительного процесса.

Ведущими элементами воспалительной реакции брюшины считают нейтрофильные гранулоциты, как индукторов провоспалительных и катаболических процессов в ней. В частности, отмечается важная роль продуктов кислородного метаболизма и лизосомальных ферментов в инициации начальных воспалительных проявлений в брюшине. В динамике воспаления важную роль играют биогенные амины - гистамин, серотонин. Основными источниками последних являются тучные клетки, базофильные и нейтрофильные лейкоциты, тромбоциты. Биогенные амины вызывают расширение сосудов микроциркуляторного русла, повышение проницаемости капилляров, отек, увеличение секреции слизи. Имеются доказательства, что степень выраженности гистаминемии коррелирует с тяжестью перитонита [48,61].

В большинстве случаев из экссудата брюшной полости высевается кишечная палочка (80%). В чистой культуре она обнаруживается в 47%, а в ассоциации с другими микроорганизмами в 33,2%, наиболее часто с кокковой флорой, В 5,6 % высевается стафилококк, в 1-2% - протей и синегнойная палочка [62]. Явление бактериемии, как следствие прорыва инфекции через лимфатическую систему в кровь, является одним из распространенных осложнений перитонита, но одновременно, вместе с продуктами катаболизма, представляет собой один из механизмов развития эндогенной интоксикации.

Общепризнанными принципами лечения перитонита в настоящее время считаются: комплексность, которая подразумевает раннее устранение источника перитонита, обеспечение оттока гноя из брюшной полости, подавление жизнедеятельности микроорганизмов, мобилизация защитных сил организма, дезинтоксикация. Последовательность хирургических манипуляций - разрез, эвакуация экссудата, удаление источника перитонита, туалет брюшной полости, интубация кишечника, ушивание послеоперационной раны с введением дренажа "тампон-сигары" в брюшную полость или лапаростомии. Ввиду того, что в патогенезе перитонита одно из ведущих мест принадлежит инфекционному фактору, тщательной санации брюшной полости с целью максимального удаления экссудата, фибрина и микрофлоры отведена особая роль. Для этого используются различные растворы антисептиков, физиологический раствор с антибиотиками широкого спектра действия и протеолитическими ферментами с последующей аспирацией жидкости электроотсосом [35,42,71]. В тоже время состоянию детоксикационных механизмов уделяется значительно меньшее внимание.

Чрезвычайно важным является развитие при перитоните полиорганной недостаточности, главным проявлением которой является печеночная недостаточность. Повреждение печени при перитоните связано с интоксикацией, нарушением кровообращения, и другими механизмами его патогенеза. В связи с чем, в лечении перитонита важная роль отводится профилактике и лечению патологии печени.

Несмотря на многочисленные работы по исследованию перитонита, его патогенез остается до конца не изученным. Увязывать перитониты исключительно с воздействием патогенной флоры трудно, так как широко известны случаи асептических перитонитов. Так же остается открытым вопрос о механизмах перехода осумкованного перитонита в разлитой. Кроме того в доступной литературе не освещен вопрос корреляции тяжести течения перитонита и состояния основных детоксикационных систем.

Учитывая все вышесказанное, представляется актуальной разработка научно обоснованных методов медикаментозной коррекции основных патогенетических механизмов, происходящих в организме при перитоните.

Связь работы с научными программами, планами, темами.

Диссертационная работа выполнена в соответствии с планом научных исследований ГП "Украинский научно-исследовательский институт медицины транспорта МЗ Украины" (ГП "УКРНИИ МТ") (г. Одесса). Она является фрагментом научно-исследовательских работ "Обоснование и разработка комплекса гигиенических мероприятий по профилактике отравлений, сохранение здоровья работников транспорта при перевозке опасных грузов" (№ госрегистрации 0112U007439, сроки выполнения - 2012-2014 гг.) и "Физиологические основы гигиены водоснабжения человека " (№ государственной регистрации 0115U001320). Автор является непосредственным исполнителем фрагмента работы, посвященного исследованию механизмов гепатотоксических повреждений в патогенезе экспериментального перитонита и возможностей их коррекции. Тема диссертационной работы утверждена на заседании Ученого совета ГП "УКРНИИ МТ" 27 сентября 2013 (протокол № 8).

Цель и задачи исследования. Цель исследования - определение основных механизмов гепатотоксических повреждений в патогенезе экспериментального перитонита и возможности их коррекции ЖОК.

Для достижения указанной цели были определены следующие задачи: 1. Оценить структурно-функциональные изменения печени экспериментальных животных при токсическом поражении печени.

2. Оценить структурно-функциональные изменения печени экспериментальных животных при каловом перитоните

3. Оценить структурно-функциональные изменения печени экспериментальных животных при травматическом перитоните

4. Изучить влияние перфузии брюшной полости экспериментальных животных ЖОК в условиях токсического поражении печени и перитоните разного генеза (структурно-функциональные изменения печени и внутренних органов) гепатотоксический перитонит ксенон

5. Сформулировать концепцию роли гепатотоксикоза в патогенезе перитонита и возможности его коррекции перфузией ЖОК

Объектом исследования является разлитой каловый и огнестрельный перитониты, токсический гепатоз у крыс и изменения в печени при них.

Предметом исследования данной работы является влияние ксенонобогащенных растворов на функцию печени крыс в условиях перитонита и токсического гепатоза.

Методы исследования: моделирование перитонитов и токсического гепатоза, биохимические исследования, морфологические исследования печени, статистическая обработка.

Научная новизна полученных результатов. В работе установлено, что промывание брюшной полости раствором, обогащенным ксеноном, при перитонитах различного происхождения и алкогольном жировом гепатозе нивелирует развитие полиорганной недостаточности за счет уменьшения эндогенной интоксикации, особенно той формы, которая связана с ароматическими соединениями, о чем свидетельствуют уменьшение проявлений дистрофии в печени и их исчезновение в других внутренних органах; уменьшение проницаемости сосудов, уменьшение выхода белков крови в брюшную полость.

Впервые выявлено, что промывание брюшной полости раствором, обогащенным ксеноном, при перитонитах различного происхождения стимулирует осумкование очага повреждения, уменьшает проявления воспаления органов желудочно-кишечного тракта, чем уменьшает ксенобиотическую нагрузку на детоксикационную функцию печени, способствует сохранению активности процессов трансаминирования в гепатоцитах. Это положительное влияние ксенона обусловлено его мембранопротекторным действие.

В работе показано, что в случаях непосредственного воздействия неблагоприятного фактора на метаболизм гепатоцитов в случае алкогольного жирового гепатоза положительное влияние ксенона менее выражено, так как его влияние на внутриклеточные процессы слабее, чем его мембранопротекторное действие.

Получены новые данные, что применение ксенона в виде промывания брюшной полости раствором, обогащенным им, за счет влияния на рецепторный аппарат клеточных мембран стимулирует функциональную активность селезенки в виде новообразования лимфоидных фолликулов в паренхиме и усиления функциональной активности фагоцитов. Благодаря этому усиливается защитная функция иммунной системы, способствующая уменьшению проявлений эндогенной интоксикации.

В работе продемонстрировано, что применение раствора, обогащенного ксеноном, при патологии органов брюшной полости, за счет своего мембранопротекторного действия и влияния на детоксикационную функцию печени способствует сохранению структурно-функциональной организации эритроцитов, благодаря чему сохраняется их транспортная функция, повышается резистентность органов и систем к ксенобиотической нагрузке, которая сопровождает эту патологию.

Практическое значение полученных результатов. Практическая ценность работы состоит в том, что наши представления о патогенезе перитонита дополнены данными о важной роли состояния мембран гепатоцитов в активности детоксикационной функции печени, за счет повреждения которой образуются условия для развития полиорганной недостаточности, отягощающей течение патологического процесса.

Результаты исследования могут быть применены в практической работе как научное обоснование метода коррекции развития полиорганной недостаточности при травматическом (огнестрельном) перитоните в условиях отсутствия возможности своевременного оперативного лечения.

На основе полученных результатов разработаны практические рекомендации по обогащению физиологического раствора ксеноном для изготовления средства коррекции полиорганной недостаточности при патологии органов брюшной полости.

Полученные результаты внедрены в научно-педагогический процесс на кафедрах Винницкого национального медицинского университета им.М.И. Пирогова (г. Винница), Ивано-Франковского национального медицинского университета (г. Ивано-Франковск), Буковинского государственного медицинского университета (г. Черновцы), Тернопольского государственного медицинского университета им. И.Я. Горбачевского (г. Тернополь), Одесского национального медицинского университета (г. Одесса), материалы используются в научно-практической деятельности ГП "УКРНИИ МТ".

Личный вклад соискателя. Автором самостоятельно изучено состояние проблемы, произведен патентно-информационный поиск. Проведено клиническое и лабораторное исследование, анализ показателей у 290 крыс с различными видами перитонита и нарушений со стороны печени. Диссертантом произведен анализ и статистическая обработка результатов. Совместно с научным руководителем осуществлено научное обоснование и интерпретация полученных результатов, сформулированы выводы. Автором самостоятельно написаны все разделы диссертационной работы.

Апробация результатов диссертации. Основные положения диссертационной работы опубликованы на научно-практической конференции "XIII чтения им.В. В. Подвысоцкого" (Одесса, в 2014), VII научно-практической конференции "Актуальные вопросы патологии в условиях действия чрезвычайных факторов на организм" (Тернополь, в 2014), научном конгрессе с международным участием "Проблемные вопросы медицины неотложных состояний: теоретические и практические их аспекты" (Киев, 2015 г.), научно-практической конференции "XIV чтения им.В. В. Подвысоцкого" (Одесса, 2015); на заседании Ученого совета ГП "УКРНИИ МТ" (10 декабря 2015, протокол №9).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 научных работ, в том числе 6 статей, из которых 4 - в научных специализированных изданиях Украины и 2 статьи в научном зарубежном издании медицинского направления (Польша), 4 тезисов докладов - в материалах научно-практических конференций.

Объем и структура работы. Диссертация изложена на 158 страницах компьютерного текста, состоит из введения, обзора литературы, 3 глав собственных исследований, обсуждения, выводов, практических рекомендаций, списка использованной литературы, который составляет 141 наименование (объемом 15 страниц) - 75 кириллицей, 66 латиницей. Работа иллюстрирована 13 таблицами и 19 рисунками, которые размещены по тексту.