Актуальность проблемы эндогенной интоксикации определяется широкой распространенностью данного синдрома при различных заболеваниях [7]. Тяжесть эндотоксикоза является существенным фактором прогрессирования и во многом обуславливает исход заболевания [3, 4]. Эндотоксемия приводит к блокаде клеточного дыхания, что сопровождается нарушением функционирования как на тканевом, так и на органном уровнях. Значимым фактором потенцирования эндогенной интоксикации является возникающая при данном патологическом состоянии острая почечно-печеночная недостаточность [2, 6]. Ухудшение обезвреживания и элиминации токсинов из крови и лимфы увеличивает тяжесть эндотоксикоза, замыкая порочный круг [1, 5]. Рациональным в комплексном лечении эндогенной интоксикации представляется применение лазеротерапии, обладающей антиоксидантным и детоксикационным действием.
Цель работы: изучить эффекты внутрисосудистого лазерного облучения крови на функционально-метаболические показатели печени и почек при синдроме эндогенной интоксикации перитонеального генеза.
Материалы и методы исследования. Взрослым беспородным собакам обоего пола (n=44) моделировали острый экспериментальный перитонит по способу А.П. Власова (1991). В брюшную полость животных вводили шприцем 20 % каловую взвесь (0,5 мл на 1 кг массы тела) с применением тиопентал-натриевого наркоза. Через сутки проводилась санация брюшной полости, применялась стандартная инфузионная и антибактериальная терапия (внутримышечные инъекции 2 раза в сутки раствора гентамицина из расчета 0,8 мг/кг массы тела; внутривенно 1 раз в сутки 5 % раствор глюкозы и 0,89 % раствор хлорида натрия из расчета 50 мл/кг).
Животных рандомизировали на две равные группы. На 1, 3, 5-е сутки фиксировали выраженность эндогенной интоксикации, функционально-метаболическое состояние почечной и печеночной тканей. В опытной группе животным в комплексную терапию включали внутрисосудистое лазерное облучение крови двухканальным аппаратом лазерной терапии «Матрикс», использовались головка КЛ-ВЛОК (длина волны 635 нм), одноразовые стерильные световоды КИВЛ-1 с мощностью излучения на выходе 2 мВт, временем воздействия 15 мин.
Методы исследования. Определяли выраженность эндогенной интоксикации. Содержание молекул средней массы в сыворотке крови измеряли на спектрофотометре СФ-46 при длине волны 250 и 280 нм (Пикуза О.И., Шакирова Л.З., 1994). Для характеристики физико-химических свойств альбумина определяли эффективную и общую концентрацию альбумина (ЭКА и ОКА) в сыворотке крови флуоресцентным методом на специализированном анализаторе АКЛ-01 "Зонд". Рассчитывали резерв связывания альбумина (РСА), индекс токсичности (ИТ) плазмы (Грызунов Ю.А., Добрецов Г.Е., 1994).
Показатели интенсивности перекисного окисления липидов (ПОЛ) в плазме крови, тканях печени и почек: содержание малонового диальдегида (МДА) оценивали в реакции с 2-тиобарбитуровой кислотой. Активность супероксиддисмутазы (СОД) определяли по способности фермента тормозить аэробное восстановление нитросинего тетразолия до формазана (Гуревич В.С. и др., 1990; Досон Р. и др., 1991), активность каталазы – спектрофотометрическим методом, основанным на способности перекисей образовывать с молибдатом аммония стойкий окрашенный комплекс (Королюк М. А., 1988). Регистрацию каталитической деятельности фосфолипазы А2 (Фл А2) проводили титрометрическим методом по мере образования свободных жирных кислот (Трофимов В.А., 1999). Диеновые и триеновые конъюгаты (ДК и ТК) определяли спектрофотометрическим методом при длине волны 232 и 275 нм.
Эксперименты выполнялись согласно этическим требованиям по работе с опытными животными («Правила проведения работ с использованием экспериментальных животных» (приказ МЗ СССР № 755 от 12.08.1987 г.) и Федеральный закон «О защите животных от жестокого обращения» от 01.01.1997 г.). Все действия, приносящие животным боль, выполнялись под внутривенным наркозом (тиопентал-натрия из расчета 0,04 г/кг массы тела животного).
Полученные цифровые экспериментальные данные обработаны методом вариационной статистики с использованием критерия t Стьюдента и χ2.
Результаты исследования и их обсуждение
Проведенные исследования продемонстрировали адекватность выбранной модели острого перитонита. Зарегистрировано формирование выраженного синдрома эндогенной интоксикации, что подтверждалось повышением концентрации как гидрофильных, так и гидрофобных токсинов в плазме крови. Так, на 76,5–136,1 % (р<0,05) и 57,0–141,0 % (р<0,05) соответственно возрастала концентрация среднемолекулярных пептидов с длинами волн 254 и 280 нм. В контрольной группе зафиксировано снижение общей и эффективной концентраций альбумина – на 19,0–65,2 % (р<0,05). Уменьшался резерв связывания альбумина – на 19,0–49,4 % (р<0,05) и возрастал индекс токсичности плазмы крови – на 66,2–274,7 % (р<0,05) относительно исходных цифр изучаемых показателей.
При изучении липидного метаболизма в печеночной ткани обнаружено, что эндогенная интоксикация приводила к повышению интенсивности свободнорадикальных реакций окисления липидов. Так, титр ДК превышал исходные показатели на 157,5–262,5 % (р<0,05) в течение всего динамического наблюдения. Концентрация как спонтанного, так и Fe-индуцированного МДА достоверно возрастала на 48,6–190,7 % (р<0,05) и 46,3–164,8 % (р<0,05) соответственно. Резко увеличивалась активность ФЛА2 – на 111,9–135,8 % (р<0,05), что свидетельствует об интенсификации процессов гидролиза мембранных фосфолипидов гепатоцитов. Отмечалось ингибирование антиоксидантного фермента СОД – активность энзима была ниже исходных показателей на 25,7–52,0 % (р<0,05). Полученные данные свидетельствуют о повышении свободнорадикальной активности в тканях печени, что вызывает деструкцию клеточных мембран и приводит к формированию печеночной недостаточности.
Рис. 1. Показатели, характеризующие эндогенную интоксикацию, в контрольной группе животных; *– достоверность данных по отношению к исходным значениям, р<0,05.
Исследование показателей, характеризующих процессы окислительной деградации липидов и ферментативную активность в почечной ткани, выявило расстройства липидного метаболизма. Уровни ДК и ТК были выше первоначальных значений на 101,3–134,9 % (р<0,05) и на 182,2–306,1 % (р<0,05) соответственно. Титры ТБК-активных продуктов – МДА и Fe- МДА были достоверно выше исходных на 74,8–124,4 % (р<0,05) и 55,6–133,7 % (р<0,05) соответственно. Активность фермента ФЛА2 повышалась на 103,7–261,1 % (р<0,05) параллельно с угнетением активности СОД на 32,2–56,8 % (р<0,05) и СОД на 55,7–56,0 % (р<0,05). Вышеприведенные показатели свидетельствуют о формировании нарушения липидного гомеостаза и преобладании процессов липопероксидации в тканях печени и почек на фоне эндогенной интоксикации.
Применение низкоинтенсивной лазерной терапии в составе комплексного лечения позволило существенно снизить титр токсичных продуктов в плазме крови. Выявлено значительное снижение уровня среднемолекулярных пептидов – на 29,8–25,4 % (р<0,05) по сравнению с показателями в контрольной группе животных. Внутрисосудистое лазерное облучение крови позволило снизить индекс токсичности на 37,2.% (р<0,05) и увеличить общую, эффективную концентрации альбумина и резерв связывания данного белка на 14,0–25,3 % (р<0,05) по сравнению с контрольными цифрами.
Показатели липидного метаболизма в печеночной и почечной тканях на фоне применения лазеротерапии также изменялись по сравнению с данными, полученными в контрольной группе животных.
Показатель ДК в ткани печени, отражающий интенсивность ПОЛ, уже начиная с первых суток достоверно снижался по сравнению с группой контроля на 27,6–47,0 % (р<0,05) (рис. 2).
Рис. 2. Показатели ПОЛ и активность фосфолиполиза в тканях печени при эндотоксикозе на фоне применения лазеротерапии (I – данные контрольной группы исследований; II – данные опытной группы исследований; *– достоверность данных по отношению к контролю, р<0,05).
Лазеротерапия позволила эффективно уменьшить концентрацию спонтанного МДА в опытной группе с первых суток после санации брюшной полости – на 27,0–40,0 % и концентрацию Fe-МДА на третьи и пятые сутки послеоперационного периода на 9,8–36,7 % (р<0,05). Ферментативная активность ФЛА2 в опытной группе животных, получавших лазерное облучение крови в дополнение к стандартной терапии, достоверно снижалась по сравнению с контролем на 27,8–33,7 % (р<0,05). Показатель активности СОД в опытной группе к финалу наблюдения достоверно не отличался от исходных данных, вместе с тем был ниже цифровых значений в группе контроля на 1-е–5-е сутки на 26,4–37,5 % (р<0,05).
Лазерное облучение крови показало свою результативность в коррекции дисбаланса липидного гомеостаза в ткани почек (рис. 3).
Содержание диеновых конъюгатов в тканях почек было достоверно выше исходных данных на 50,6–113,1 % (p<0,05) соответственно, а в послеоперационном периоде ниже значений в контрольной группе на 17,9–26,2 % (p<0,05) соответственно.
Рис. 3. Показатели липопероксидации и активность фосфолипазы А2 в ткани почек при эндотоксикозе на фоне применения лазеротерапии (I – показатели контрольной группы исследований; II – показатели опытной группы исследований; * – изменения показателей, достоверные по отношению к контролю, р<0,05).
На первые, третьи и пятые сутки динамического наблюдения концентрация МДА была достоверно ниже контрольных цифр на 16,7–44,4 % (р<0,05). Значения Fe-МДА на третьи и пятые сутки эксперимента были достоверно ниже на 21,7 и 36,1 % (p<0,05) соответственно; вместе с тем в финале исследования не зафиксировано статистически значимых отличий показателя от исходных значений. Активность ФЛА2 в течение всего периода после санации брюшной полости была ниже контрольных цифр на 50,8–61,8 % (p<0,05) соответственно, а на пятые сутки данный показатель был достоверно ниже исхода на 22,2 % (p<0,05). Активность фермента каталазы была достоверно выше контроля на третьи сутки терапии, превышая его на 107,5 % (p<0,05). По отношению к контрольной группе активность СОД в группе животных, получавших лазеротерапию, была выше в течение всего послеоперационного периода на 22,0–102,1 % (p<0,05).
Заключение
Полученные результаты позволяют сделать заключение, что применение низкоинтенсивной лазерной терапии существенно снижает выраженность синдрома эндогенной интоксикации, что подтверждалось уменьшением титра токсичных метаболитов в плазме крови. Одним из важнейших механизмов детоксикационного действия квантовой терапии явилась ее способность восстанавливать функционально-метаболическое состояние печени и почек. Включение апробируемой методики в состав комплексного лечения позволило значительно уменьшить интенсивность липопероксидации и фосфолиполиза, а также восстановить собственный антиоксидантный потенциал в тканевых структурах печени и почек.
Приведенные данные позволяют констатировать, что лазеротерапия может быть рекомендована с целью протекции функционально-метаболического состояния печени и почек от токсического поражения при остром перитоните.
Рецензенты:
Смолькина А.В., д.м.н., профессор кафедры госпитальной хирургии медицинского факультета им. Т.З. Биктимирова ФГБОУ ВПО «Ульяновский государственный университет», г. Ульяновск;
Рубцов О.Ю., д.м.н., профессор кафедры факультетской хирургии ФГБОУ ВПО «Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва», г. Саранск.