Операция тотального эндопротезирования коленного сустава (ТЭКС) в настоящее время является одним из самых востребованных оперативных вмешательств – в травматологии и ортопедии. Как любая высокотехнологичная операция ТЭКС вызывает значительные сдвиги гомеостаза, что снижает адаптационные возможности организма и способствует развитию различных общесоматических осложнений. В настоящее время исследования взаимосвязанных механизмов водно-электролитного обмена при эндопротезировании коленного сустава привлекают все большее внимание клиницистов и исследователей в области фундаментальной медицины. Общеизвестно, что водно-электролитный обмен относится к числу главных систем регуляции гомеостаза организма, ответственных за его целостность и гетерогенность. Данная совокупность метаболических процессов участвует в регуляции гомеостатических параметров через системы сопряженного транспорта воды и ионов [2,4]. В последнее десятилетие установлено, что существенное влияние на водно-электролитный обмен и другие параметры гомеостаза оказывает физико-химическое состояние самой воды [8]. Достижения современной клинической медицины в лечении нарушений водно-электролитного обмена, проблема повышения эффективности лечения данных патологических состояний до настоящего времени далека от окончательного решения. В связи с поиском средств оптимизации комплексного хирургического лечения ортопедической патологии наше внимание привлекли электроактивированные водные растворы – жидкость с отрицательным окислительно-восстановительным потенциалом (ОВП). Несмотря на то, что в настоящее время имеются многочисленные публикации об использовании жидкостей, с различным ОВП в клинической медицине [1,3,5,6,7,9], их механизмы действия и фармакологические эффекты изучены далеко не полностью. В свете этой проблемы особую актуальность имеет изучение воздействия водных растворов с программированными структурными свойствами на организм, с контролем параметров водно-электролитного обмена и течения ортопедической патологии в раннем периоперационном периоде.
Цель исследования: изучить и установить особенности изменения водно-электролитного обмена (ВЭО) при комплексном хирургическом лечении гонартроза 3–4 степени (ТЭКС) в раннем периоперационном периоде на фоне действия католита – жидкости с отрицательным ОВП.
Материал и методы исследования. Для оценки ВЭО изучаемые лабораторные показатели разделили на две группы: показатели для оценки объема внеклеточной жидкости; показатели для оценки объема внутриклеточной жидкости.
Объем внеклеточной жидкости оценивали с помощью следующих показателей:
- количество эритроцитов в периферической крови;
- концентрация общего белка (альбумина) в плазме крови;
- концентрация гемоглобина в крови;
- величина гематокрита.
Объем внутриклеточной жидкости оценивали с помощью:
- концентрации натрия в сыворотке;
- осмоляльности плазмы;
- среднего объема эритроцита (MCV);
- средней концентрации гемоглобина в эритроците (MCH).
В работе проведены исследования на 80 пациентах обоего пола с первичным ТЭКС, распределенных на 3 равные группы: 1-я группа сравнения (без католита); 2-я и 3-я опытные группы (применение католита) в возрасте 42–67 лет с деформирующим гонартрозом 3–4 степени при комплексном хирургическом лечении в раннем периоперационном периоде на базе Центра травматологии и ортопедии ДКБ на ст. Воронеж-1 ОАО РЖД с сентября 2012 г. по сентябрь 2014 г. При проведении исследования были соблюдены этические нормы, изложенные в Хельсинской декларации 1964 года, модифицированной 41 Всемирной Ассамблеей, Гонконг, 1989 г. и 52-й Генеральной ассамблеей ВМА, Эдинбург, Шотландия (Великобритания), октябрь 2000 г. Каждым пациентом подписано информированное согласие.
Пациентам первой группы (n=40) коррекция показателей ВЭО проводилась стандартными фармакологическими методами, принятыми в нашей клинике. Во второй и третьей группах у больных использовался католит двумя способами соответственно.
Больные второй группы (n=20) получали жидкость с отрицательным ОВП следующим образом: перорально – католит (рН 8,2-8, 9; ОВП = - 480-520 мВ) 1 раз в день в 900 – из расчёта 2 мл на 1 кг массы тела пациента ежедневно в течение всего периода нахождения пациента в стационаре с первого дня пребывания, за трое суток до проведения операции, за исключением дня проведения оперативного вмешательства, после чего ежедневно в течение всего раннего послеоперационного периода до полного заживления п/о раны и выписки из стационара на 12-е сутки. Больные третьей группы (n=20) получали перорально католит (те же характеристики) 2 раза в день в 900 и в 1200– из расчёта 2 мл католита на 1 кг массы тела пациента в течение всего периода нахождения пациента в стационаре (аналогично 2-й группе пациентов).
Жидкость с заранее заданными свойствами получали с помощью установки «КАРАТ» (мод 20) ТУ 9451-005-51702726-2006 и электроактиватора воды бытового «Карат-М» ТУ 3468-001-51702726. Исследования проводили в три этапа.
Исследование данных параметров проанализировано в раннем периоперационном периоде в три этапа: первый этап – в первый день нахождения пациентов в реанимации; второй этап – на пятый день после проведения операции; третий этап – на двенадцатый день пребывания в стационаре. Показатели до операции были исследованы у всех пациентов первой, второй и третьей групп. Данные второй и третьей групп достоверно не отличались от таковых в первой группе.
Результаты показателей сравнивались между данными пациентов второй (n=20) и третьей (n=20) групп, и с цифрами таких же параметров первой группы (n=40), где проводилось стандартное периоперационное ведение пациентов без применения католита. Одновременно у пациентов во всех трех группах использовалась стандартная консервативная поддержка пациентов, принятая в клинике со 2-го дня после операции до выписки из стационара. В отдельных случаях (6 пациентов) – назначались кардиологические препараты (при сопутствующей кардиологической патологии) с индивидуальным подбором среднесуточных дозировок в зависимости от степени сопутствующей патологии.
Статистическая обработка полученных данных проводилась с использованием t-критерия Стьюдента, с помощью программы SPSS 11.0 и электронных таблиц Excel. Статистически значимыми расценивались эффекты при p<0,05.
Результаты исследования и их обсуждение
На первом этапе в первый день нахождения пациентов в реанимации после ТЭКС исследованы следующие показатели ВЭО (табл. 1).
Таблица 1
Динамика некоторых показателей ВЭО у больных с гонартрозом 3–4 степени на первом этапе после ТЭКС
|
№ |
Показатели для оценки объема внеклеточной жидкости |
До проведения операции |
В первый день после операции (1 ЭТАП) |
||
|
первая группа (n=40) |
первая группа (n=40) без католита |
вторая группа (n=20) католит 1 раз в день |
третья группа (n=20) католит 2 раза в день |
||
|
1 |
Количество эритроцитов в периферической крови |
4,34±1,24 |
3,3±1,24 |
3,4±1,26 |
3,6±1,34 |
|
2 |
Концентрация общего белка (альбумина) в плазме крови |
74±1,2 |
64±1,3* |
69±1,1* |
74±0,6* |
|
3 |
Концентрация гемоглобина в крови |
134±2,84* |
103±3,22* |
110±2,56 |
116±3,06* |
|
4 |
Величина гематокрита |
0,576±1,56 |
0,356±1,23 |
0,364±1,68 |
0,382±2,24 |
|
|
Показатели для оценки объема внутриклеточной жидкости |
|
|
|
|
|
5 |
Концентрация натрия в сыворотке |
132±2,18 |
121±1,24* |
124±1,23 |
125±1,26 |
|
6 |
Осмоляльность плазмы |
262±1,1 |
252±1,2 |
274±0,8* |
278±0,5* |
|
7 |
Средний объем эритроцита (MCV) |
102,2±3,64* |
88,6±3,12* |
90,1±3,12 |
93,1±3,41* |
|
8 |
Средняя концентрация гемоглобина в эритроците (MCH) |
36,3±1,34* |
25,1±1,54* |
26,6±2,23 |
27,2±1,42 |
Достоверность различий по сравнению с нормой: *р<0,05.
На первом этапе в первый день нахождения пациентов в реанимации после ТЭКС у пациентов первой группы произошло статистически достоверное снижение содержания HGB на 23,1 % (р≤0,05); концентрации общего белка (альбумина) в плазме крови на 13,5 % (р≤0,05); концентрации натрия в сыворотке на 8,3 % (р≤0,05); MCV на 13,3 % (р≤0,05); MCH на 30,8 % (р≤0,05) по сравнению с показателями первой группы до проведения операции. У пациентов второй группы достоверно показатель концентрации общего белка (альбумина) в плазме крови оставался больше на 7,8 % (р≤0,05); осмоляльность плазмы выше на 8,7 % (р≤0,05) по сравнению с такими же параметрами первой группы в первый день после операции. У больных третьей группы по сравнению с параметрами гомеостаза первой группы в первый день после операции достоверно выше следующие показатели: концентрация общего белка (альбумина) в плазме крови на 15,6 % (р≤0,05); концентрация гемоглобина в крови на 12,6 % (р≤0,05); осмоляльность плазмы на 10,3 % (р≤0,05); средний объем эритроцита (MCV) на 5 % (р≤0,05). Эти показатели приближаются к таковым в группах до операции.
На втором этапе, на пятый день после проведения операции – ТЭКС, был проведен анализ таких же 8 показателей для оценки объема внеклеточной и внутриклеточной жидкости. Полученные значения вышеуказанных показателей сравнивались между данными пациентов второй (n=20) и третьей (n=20) групп, и с величинами таких же параметров первой группы (n=40), где проводилось стандартное послеоперационное ведение пациентов без применения жидкости, с отрицательным ОВП (Табл. 2).
Таблица 2
Изменения показателей ВЭО у больных с гонартрозом 3–4 степени без использования католита (первая группа n=40) и с применением католита (вторая n=20 и третья n=20 группы) на втором этапе после ТЭКС (пятый день после проведения операции)
|
№ |
Показатели для оценки объема внеклеточной жидкости |
В 1-е сутки после операции |
На пятый день после операции (2 ЭТАП) |
||
|
первая группа (n=40) без католита |
первая группа (n=40) без католита |
вторая группа (n=20) католит 1 раз в день |
третья группа (n=20) католит 2 раза в день |
||
|
1 |
Количество эритроцитов в периферической крови |
3,3±1,2 |
3,12±1,1 |
3,24±1,2 |
3,32±1,12* |
|
2 |
Концентрация общего белка (альбумина) в плазме крови |
64±1,3* |
58±1,3* |
63±1,2* |
65±0,8* |
|
3 |
Концентрация гемоглобина в крови |
103±3,22* |
90±3,14* |
95±2,12 |
101±2,2* |
|
4 |
Величина гематокрита |
0,356±1,23 |
0,362±1,32 |
0,376±2,14 |
0,381±2,16 |
|
|
Показатели для оценки объема внутриклеточной жидкости |
|
|
|
|
|
5 |
Концентрация натрия в сыворотке |
121±1,24* |
112±1,12* |
120±1,26 |
128±1,11* |
|
6 |
Осмоляльность плазмы |
252±1,2 |
239±1,3 |
269±0,8* |
266±0,4* |
|
7 |
Средний объем эритроцита (MCV) |
88,6±3,12* |
84,3±2,85* |
86,2±3,12 |
88,4±3,42 |
|
8 |
Средняя концентрация гемоглобина в эритроците (MCH) |
25,1±1,54* |
23,8±1,22 |
26,1±2,24 |
31,3±1,21* |
Достоверность различий по сравнению с нормой: *р<0,05.
На втором этапе на пятый день после проведения ТЭКС у пациентов первой группы продолжалась тенденция к «истощению» некоторых показателей гомеостаза: произошло статистически достоверное снижение концентрации общего белка (альбумина) в плазме крови на 9,4 % (р≤0,05); содержания HGB на 12,6 % (р≤0,05); концентрации натрия в сыворотке на 7,4 % (р≤0,05); среднего объема эритроцита (MCV) на 4,9 % (р≤0,05) по сравнению с показателями в этой же группе в первые сутки после операции. У пациентов второй группы достоверно наблюдалась более высокая концентрация общего белка (альбумина) в плазме крови на 8,6 % (р≤0,05); осмоляльность плазмы на 12,5 % (р≤0,05) по сравнению с параметрами первой группы на пятый день после операции. У больных третьей группы достоверно выше количество эритроцитов в периферической крови на 6,7 % (р≤0,05); концентрация общего белка (альбумина) в плазме крови на 12,1 % (р≤0,05); концентрация гемоглобина в крови на 12,2 % (р≤0,05); концентрация натрия в сыворотке на 14,3 % (р≤0,05); осмоляльность плазмы на 11,3 % (р≤0,05); средняя концентрация гемоглобина в эритроците (MCH) на 24,7 % (р≤0,05) по сравнению с параметрами первой группы на пятый день после операции.
На третьем этапе в раннем периоперационном периоде при комплексном хирургическом лечение больных с гонартрозом 3–4 степени изучалось влияние католита на 12-е сутки пребывания пациента в стационаре. Результаты показателей сравнивались между данными пациентов второй (n=20) и третьей (n=20) групп, и с цифрами таких же параметров первой группы (n=40), где проводилось стандартное послеоперационное ведение пациентов без применения католита (табл. 3).
Таблица 3
Изменения показателей ВЭО у больных с гонартрозом 3–4 степени без использования католита (первая группа n=40) и с применением католита (вторая n=20 и третья n=20 группы) на третьем этапе после ТЭКС (двенадцатый день после проведения операции)
|
№ |
Показатели для оценки объема внеклеточной жидкости |
В 1-е сутки после операции |
На двенадцатый день после операции (3 ЭТАП) |
||
|
первая группа (n=40) без католита |
первая группа (n=40) без католита |
вторая группа (n=20) католит 1 раз в день |
третья группа (n=20) католит 2 раза в день |
||
|
1 |
Количество эритроцитов в периферической крови(RBC) |
3,3±1,2 |
2,88±1,1 |
3,56±1,3 |
3,66±1,16 |
|
2 |
Концентрация общего белка (альбумина) в плазме крови |
64±1,3* |
61±1,5 |
63±0,5 |
69±0,8* |
|
3 |
Концентрация гемоглобина в крови |
103±3,22* |
91±2,12* |
109±2,06* |
112±2,02* |
|
4 |
Величина гематокрита (НСТ) |
0,356±1,23 |
0,348±1,45 |
0,379±2,16 |
0,383±2,24 |
|
|
Показатели для оценки объема внутриклеточной жидкости |
|
|
|
|
|
5 |
Концентрация натрия в сыворотке |
121±1,24* |
116±1,16 |
129±1,12* |
131±1,04* |
|
6 |
Осмоляльность плазмы |
252±1,2 |
238±1,1 |
269±0,8* |
274±0,2* |
|
7 |
Средний объем эритроцита (MCV) |
88,6±3,12* |
89,2±2,12 |
91,2±2,13 |
93,5±2,23* |
|
8 |
Средняя концентрация гемоглобина в эритроците (MCH) |
25,1±1,54* |
23,6±1,14 |
26,5±1,16* |
27,2±1,32* |
Достоверность различий по сравнению с нормой: *р<0,05.
На третьем этапе на двенадцатый день после проведения ТЭКС у пациентов первой группы произошло статистически достоверное снижение содержания HGB на 11,6 % (р≤0,05) по сравнению с показателями первой группы в первые сутки после операции. У пациентов второй группы достоверно выше концентрация гемоглобина в крови на 19,8 % (р≤0,05); концентрация натрия в сыворотке на 11,2 % (р≤0,05); осмоляльность плазмы на 13 % (р≤0,05); средняя концентрация гемоглобина в эритроците (MCH) на 12,3 % (р≤0,05) по сравнению с параметрами первой группы на 12-й день после операции. У больных третьей группы достоверно выше концентрация общего белка (альбумина) в плазме крови на 13,1 % (р≤0,05); концентрация гемоглобина в крови на 23 % (р≤0,05); концентрация натрия в сыворотке на 12,9 % (р≤0,05); осмоляльность плазмы на 15,1 % (р≤0,05); средний объем эритроцита (MCV) на 4,8 % (р≤0,05); средняя концентрация гемоглобина в эритроците (MCH) на 15,2 % (р≤0,05) по сравнению с параметрами первой группы на 12-й день после операции. И эти показатели приближаются к нормальным и к таковым у пациентов до операции.
Выводы:
- После эндопротезирования коленного сустава у пациентов прослеживается четкая тенденция к снижению таких важных показателей гомеостаза, как: концентрация натрия в сыворотке крови, концентрация общего белка (альбумин) в плазме крови, средний объем эритроцита (MCV), средняя концентрация гемоглобина в эритроците (MCH), концентрация гемоглобина в первые и пятые сутки после проведения ТЭКС.
- У пациентов с использованием католита 1 раз в сутки отмечается более быстрое восстановление исследуемых параметров гомеостаза в первые и пятые сутки после операции в сторону увеличения следующих показателей водно-электролитного обмена: общего белка (альбумина) в плазме крови, осмоляльности плазмы. На 12-е сутки достоверно увеличиваются еще три показателя: концентрация натрия в сыворотке, средняя концентрация гемоглобина в эритроците (MCH), показатели гемоглобина, что говорит о большем резерве компенсации у этих пациентов.
- Использование католита (жидкости с отрицательным ОВП) перорально 2 раза в сутки у больных с гонартрозом 3–4 степени в раннем периоперационном периоде после ТЭКС значительно улучшает исследуемые показатели к 12 суткам, происходит увеличение и почти нормализация шести показателей – осмоляльности плазмы, общего белка (альбумина) в плазме крови, концентрации натрия в сыворотке, гемоглобина, среднего объема эритроцита (MCV), средней концентрации гемоглобина в эритроците (MCH).
- Использование жидкости с отрицательным ОВП при ТЭКС способствует быстрому восстановлению водноэлектролитного гомеостаза организма, что в свою очередь является профилактикой возможных соматических осложнений.