Введение
Острый панкреатит, острая кишечная непроходимость, перитонит являются грозными хирургическими заболеваниями, которые приводят к многообразным патологическим изменениям в организме. Развитие при хирургических и терапевтических заболеваниях синдрома эндогенной интоксикации является неизбежным процессом, оказывающим негативное воздействие на функции других органов. Прогрессия ургентных состояний только усиливает негативное воздействие на органы детоксикации, включая почки [1, 2]. Механизм повреждения почечной ткани, в частности повреждение нефронов, опосредован через развитие гипоксии, патологию микроциркуляции, перекисного окисления липидов. Перечисленные процессы в совокупности с другими изменениями формируют начальные стадии патологического ренального континуума [3, 4].
Функциональные, а затем морфологические перестройки в почечной ткани затрудняют выздоровление и положительный прогноз заболевания. При развитии полиорганной дисфункции увеличивается летальность при хирургических заболеваниях. Например, с учетом особенностей течения панкреатита летальность составляет 10–77%, а при перитоните может составлять 20–100%. Необходимо указать на выраженный ограниченный ресурс почечной ткани к регенерации, который в здоровых почках начинается не ранее 4–5-х суток [5]. Таким образом, следует использовать все необходимые инструменты терапии для профилактики развития острого повреждения почек у хирургических больных [6, 7, 8].
Цель исследования. Оценить особенности липидного обмена почечной ткани при ургентных хирургических заболеваниях в эксперименте.
Материалы и методы исследования
Объектом экспериментального наблюдения являлись взрослые беспородные собаки. Сформированы 3 экспериментальные группы по 10 особей и группа контроля – 10 собак. Первая группа – реализована модель острого панкреатита по методу В.М. Буянова (1989). Вторая группа – выполнена модель острого перитонита по методу А.П. Власова (1991). Третья группа – осуществлена модель острой кишечной непроходимости по методу А.П. Власова (1998). Во всех группах наблюдения после моделирования заболевания на 1-е и 5-е сутки выполняли ревизию брюшной полости, осуществляли забор биологических тканей и органов (поджелудочной железы, тонкой кишки, брюшины, почек, крови). В ходе эксперимента проведено консервативное лечение – инфузионная (кристаллоидные растворы 50 мл/кг/сут.), антибактериальная (аминогликозиды 16 мг/кг/сут.) терапия. Окончание эксперимента проводилось с применением летальной дозы тиопентала натрия. Все этапы работы осуществлены в соответствии с этическими требованиями по обращению с экспериментальными животными и одобрены локальным этическим комитетом (протокол № 73 от 03.08.2012 г.). Лабораторный комплекс включал изучение липидного обмена в почках (экстракция, фракционирование; анализ проведен по методу Д.А. Хиггинса (1990)), а также функционального статуса почек.
Статистический анализ выполнен с применением интервальной оценкой медианы, сравнением данных методом Манна–Уитни, корреляция – по методу Спирмена.
Результаты исследования и их обсуждение.
Во время выполнения хирургической ревизии брюшной полости и забрюшинного пространства оценивали макро- и микроскопическое состояние органов. Макрокартина почек в начале эксперимента не имела отличий от интактных органов. Начиная со вторых суток регистрировалось увеличение почек с отеком капсулы и паренхимы. Микрокартина уже к концу первых суток наблюдения характеризовалась наличием очагов ишемии и венозным стазом в паренхиме. В последующие дни эксперимента выявлены тромбоз капилляров и обструкция канальцев гиалином. Таким образом, микроскопические изменения, регистрируемые с конца первых суток наблюдения, свидетельствуют о формировании основы для развития сначала функциональных, а затем морфологических изменений в почках по мере увеличения длительности и тяжести заболевания.
На фоне развившихся экспериментальных хирургических состояний (панкреатит, кишечная непроходимость, перитонит), с поражением поджелудочной железы, брюшины, тонкой кишки, отмечены изменения в липидном обмене почек. Представлены количественные составляющие липидного обмена – фосфолипиды, свободные жирные кислоты, холестерол и его эфиры, моноацилглицеролы, диацилглицеролы, триацилглицеролы (табл. 1).
После завершения этапов эксперимента и получения результатов лабораторных исследований, в первую очередь, сопоставляли исследуемые параметры при каждой нозологии с группой контроля. Отметили, что доля фосфолипидов в структуре липидов почек была ниже, чем в группе контроля. По объективным причинам (с учетом разницы этиологии, патогенеза, тяжести вызываемых изменений) доли фосфолипидов при экспериментальных заболеваниях различаются, но при этом регистрируется постепенное общее снижение концентрации по мере увеличения времени наблюдения. Оценили разницу медиан группы контроля и на первые сутки (∆=13,30%, p<0,05), группы контроля и на пятые сутки (∆=21,20%, p<0,05), отметив, что проводимая терапия не оказывает существенного влияния на данный показатель. Доля свободных жирных кислот как на первые (∆=59, 40%, p<0,05), так и на пятые сутки (∆=93,01%, p<0,05), была выше, чем в группе контроля. Аналогичная положительная динамика отмечена для холестерола, концентрация которого возросла к первым (∆=11,60%, p<0,05) и пятым (∆=16,05%, p<0,05) суткам наблюдения. Прирост концентрации отмечен для глицеридов (моно-, ди-, три), в среднем она увеличилась в первые сутки на 5,43–22,31%, сохранив незначительный прирост на пятые сутки. Эфиры холестерола постепенно снижались – на первые сутки на 32,40%, на пятые сутки – на 43,57%.
Таблица 1
Количественный анализ липидов при хирургических заболеваниях (Mе, 95% ДИ, %)
|
Заболевание |
Сутки |
Суммарные |
Свободные жирные кислоты |
Холестерол |
Эфиры холестерола |
Моноацил- глицеролы |
Диацилглицеролы |
Триацилглицеролы |
|
Контроль |
29,14 (28,91; 29,36) |
5,401 (5,18; 5,63) |
27,491 (27,27; 27,72) |
16,791 (16,57; 17,02) |
4,291 (4,07; 4,52) |
7,808 (7,58; 8,03) |
9,083 (8,86; 9,31) |
|
|
Панкреатит |
1 |
27,00 (26,78; 27,23) |
6,764 (6,54; 6,99) |
31,161 (30,94; 31,39) |
11,201 (10,98; 11,43) |
5,114 (4,89; 5,34) |
8,078 (7,85; 8,30) |
10,681 (10,46; 10,91) |
|
5 |
22,03 (21,80; 22,25) |
11,149 (10,92; 11,37) |
33,144 (32,92; 33,37) |
9,115 (8,89; 9,34) |
5,429 (5,20; 5,65) |
10,13 (9,91; 10,36) |
9,005 (8,78; 9,23) |
|
|
Острая кишечная непроходимость |
1 |
25,70 (25,48; 25,93) |
9,001 (8,78; 9,23) |
29,851 (29,63; 30,08) |
11,54 (11,32; 11,77) |
5,15 (4,93; 5,38) |
8,091 (7,87; 8,32) |
10,665 (10,44; 10,89) |
|
5 |
24,68 (24,45; 24,90;) |
10,018 (9,79; 10,24) |
30,253 (30,03; 30,48) |
10,071 (9,85; 10,30) |
5,687 (5,46; 5,91) |
10,242 (10,02; 10,47) |
9,051 (8,83; 9,28) |
|
|
Гнойный перитонит |
1 |
23,11 (22,88; 23,33) |
10,063 (9,84; 10,29) |
31,006 (30,78; 31,23) |
11,014 (10,79; 11,24) |
5,481 (5,26; 5,71) |
8,531 (8,31; 8,76) |
10,796 (10,57; 11,02) |
|
5 |
22,10 (21,97; 22,42) |
10,11 (9,89; 10,34) |
32,312 (32,09; 32,54) |
9,501 (9,28; 9,73) |
5,901 (5,68; 6,13) |
10,925 (10,70; 11,15) |
9,053 (8,83; 9,28) |
|
Учитывая небольшую разницу медиан для некоторых критериев липидного обмена, рассчитав границы 95%-ного доверительного интервала, изучили достоверность различий между критериями группы контроля и первых суток, первых и пятых суток эксперимента. Для анализа достоверности различий малых групп применили метод Манна–Уитни, получив доказательства, что выявленные изменения липидного обмена можно считать значимыми. Однако не получено достаточных доказательств информативности для динамики диацилглицеролов (р=0,006) на первые сутки эксперимента при панкреатите; диацилглицеролов (р=0,006) на первые сутки и триацилглицеролов (р=0,027) на пятые сутки при острой кишечной непроходимости; триацилглицеролов (р=0,058) и свободных жирных кислот (р=0,067) на пятые сутки эксперимента при остром перитоните. Остальные критерии (фосфолипиды, моноацилглицеролы, холестерол и его эфиры) демонстрируют высокую достоверность различий показателей (p=0,001) на всех этапах наблюдения.
Таблица 2
Качественный анализ липидов при хирургических заболеваниях (Mе, 95% ДИ, %)
|
Заболевание |
Сутки |
Сфингомиелин |
Лизофосфолипиды |
Фосфатидилхолин |
Фосфатидилсерин |
Фосфатидилинозит |
Фосфатидилэтаноламин |
|
Контроль |
7,02 (6,79; 7,24) |
0,62 (0,39; 0,84) |
18,02 (17,79; 18,24) |
20,20 (19,89; 20,34) |
9,11 (8,90; 9,35) |
45,12 (44,89; 45,34) |
|
|
Панкреатит |
1 |
10,50 (10,29; 10,74) |
3,11 (2,89; 3,34) |
19,45 (19,23; 19,68) |
15,80 (15,53; 15,98) |
17,14 (16,92; 17,37) |
34,03 (33,80; 34,25) |
|
5 |
13,20 (12,89; 13,34) |
5,70 (5,46; 5,91) |
11,80 (11,53; 11,98) |
6,55 (6,32; 6,77) |
16,90 (16,65; 17,10) |
46,02 (45,79; 46,24) |
|
|
Острая кишечная непроходимость |
1 |
9,53 (9,25; 9,70) |
3,10 (2,87; 3,32) |
19,00 (18,78; 19,23) |
15,96 (15,69; 16,14) |
17,29 (17,06; 17,51) |
35,30 (35,00; 35,45) |
|
5 |
13,51 (13,25; 13,70) |
5,99 (5,71; 6,16) |
11,80 (11,59; 12,04) |
5,90 (5,66; 6,11) |
15,99 (15,77; 16,22) |
46,90 (46,67; 47,12) |
|
|
Гнойный перитонит |
1-е |
10,02 (9,79; 10,24) |
3,02 (2,79; 3,24) |
19,60 (19,33; 19,78) |
16,02 (15,80; 16,25) |
17,11 (16,88; 17,33) |
34,30 (34,06; 34,51) |
|
5-е |
12,50 (12,23; 12,68) |
5,90 (5,66; 6,11) |
12,61 (12,41; 12,86) |
6,23 (6,01; 6,46) |
17,12 (16,91; 17,36) |
45,70 (45,43; 45,88) |
|
Особенно сильно различаются показатели группы контроля и критериев на первые сутки, что, вероятнее всего, обусловлено агрессивностью хирургического лечения, а не тяжестью моделированного заболевания. Таким образом, количественный состав липидов почек является информативным критерием, отражающим развитие ренальной дисфункции.
Убедившись в информативности основных количественных показателей липидного обмена, изучили качественный состав липидов. Включили в анализ фосфатидил-холин, -серин, - инозит, - этаноламин, сфингомиелин и лизофосфолипиды. Аналогичными статистическими методами оценили их динамику, используя расчет медиан и границ 95%-ного доверительного интервала, указав значения на первые и пятые сутки эксперимента при панкреатите, острой кишечной непроходимости и перитоните (табл. 2).
Выполнили расчет и обозначили суммарные изменения критериев в начале эксперимента и на 5-е сутки при всех хирургических заболеваниях. Указав границы доверительного интервала, оценивали динамику критерия по сравнению с показателями группы контроля. Отмечены значения липидов с положительной динамикой: сфингомиелин (первые сутки ∆=35,80%, пятые сутки ∆=85,60% при p<0,05), лизофосфолипиды (первые сутки ∆=396,70%, пятые сутки ∆=845,00% при p<0,05). Остальные критерии не имели постоянного прироста и сопровождались увеличением критерия на первые сутки и снижением на пятые сутки наблюдения, или отмечен только отрицательный рост: фосфатидил-холин (первые сутки ∆=7,30%, пятые сутки ∆=–33,01% при p<0,05), фосфатидил-серин (первые сутки ∆=–21,00%, пятые сутки ∆=–69,05% при p<0,05), фосфатидил-инозит (первые сутки ∆=82,01%, пятые сутки ∆=88,07% при p<0,05), фосфатидил-этаноламин (первые сутки ∆=–23,10%, пятые сутки ∆=2,40% при p<0,05). Несмотря на разный этиопатогенез заболеваний, как и для количественных показателей липидного обмена, отмечаем общую динамику качественных критериев липидного обмена.
Рассчитали достоверность отличий в исследуемых группах при всех заболеваниях и выявили высокую достоверность изменений долей липидов в группах патологий для сфингомиелина, лизофосфолипидов, фосфатидилхолина, фосфатидилсерина на первые (р=0,001) и пятые (р=0,001) сутки болезни. Недостаточное различие отмечено для фосфатидилинозиа на пятые сутки при панкреатите (р=0,035) и перитоните (р=0,201); для фосфатидилэтаноламина на 5-е сутки при панкреатите (р=0,177). Однако качественные критерии липидного обмена являются более информативными показателями деструктивных процессов в почках, чем количественные значения.
Сопоставив динамику всех компонентов (количественных и качественных) липидного обмена, получили представления направленности изменений при нарушении липидного обмена. Стоит обратить внимание на одновекторность происходящих изменений на фоне разных по этиологии хирургических заболеваний. Определено соответствие в росте или снижении концентрации липидов на протяжении всего эксперимента, что указывает на схожесть происходящих реакций, которые вызывают деструктивные процессы в почках.
Следующим этапом исследования являлась констатация изменений клинических критериев острого повреждения почек по KDIGO [9] (креатинина и диуреза) на фоне развития у объекта эксперимента хирургического заболевания (табл. 3).
Таблица 3
Изменение критериев острого повреждения почек (Mе, ед. изм.)
|
Заболевание |
Сутки |
Креатинин (ммоль/л) |
Диурез (л/сут) |
|
|
Контроль |
0,065 |
1,670 |
||
|
Панкреатит |
1 |
0,079 |
1,510 |
|
|
5 |
0,086 |
1,150 |
||
|
Острая кишечная непроходимость |
1 |
0,080 |
1,513 |
|
|
5 |
0,084 |
1,110 |
||
|
Гнойный перитонит |
1 |
0,070 |
1,421 |
|
|
5 |
0,093 |
0,850 |
||
Полученные результаты свидетельствуют о развитии острого повреждения почек у объектов наблюдения, что проявляется снижением уровня минутного и, соответственно, суточного диуреза и ростом концентрации креатинина. Схожая картина изменений критериев острого повреждения почек отмечена при всех заболеваниях начиная с конца первых суток наблюдения. На пятые сутки концентрация креатинина и диурез не находятся в границах доверительных интервалов показателей группы контроля, что означает развитие функциональных изменений в почках. Высокий уровень корреляции обмена липидов и функциональных показателей почек указывает на формирование начальных стадий морфологических изменений в нефронах, доказывая развитие мембранодеструктивных процессов в почках, их выраженность находится в тесной взаимосвязи с показателями ренальной функции (табл. 4).
Значения коэффициентов корреляции указывают на максимальную связь (r=0,9 при p=0,001) содержания моноацил-глицеролов, сфингомиелина, свободных жирных кислот, лизофосфолипидов, эфиров холестерола, фосфатидилсерина и критериев острого повреждения почек.
Таблица 4
Взаимосвязь липидов и ренальных показателей (коэффициент корреляции, абс. зн.)
|
Критерий |
Креатинин |
Диурез |
|
Эфиры холестерола |
–0,9 |
0,8 |
|
Фосфатидилсерин |
–0,9 |
0,9 |
|
Суммарные фосфолипиды |
–0,7 |
0,8 |
|
Фосфатидилхолин |
–0,7 |
0,5 |
|
Фосфатидилэтаноламин |
–0,1 |
–0,2 |
|
Триацилглицеролы |
0,2 |
–0,2 |
|
Диацилглицеролы |
0,7 |
–0,5 |
|
Холестерол |
0,7 |
–0,4 |
|
Фосфатидилинозит |
0,7 |
–0,5 |
|
Моноацил-глицеролы |
0,9 |
–0,8 |
|
Сфингомиелин |
0,9 |
–0,9 |
|
Свободные жирные кислоты |
0,9 |
–0,9 |
|
Лизофосфолипиды |
0,9 |
–0,5 |
Выводы. Результаты комплексной работы не столько доказывают факт развития ренальных нарушений при хирургических заболеваниях, сколько демонстрируют наличие ранних функциональных нарушений в почках, которые формируются уже к концу первых суток заболевания. Несмотря на разный этиопатогенез реализуемых в эксперименте патологий, нарушение обмена количественных и качественных показателей липидов является демонстрацией формирования, в том числе, и морфологических изменений в почках к пятым суткам наблюдения. Дисбаланс липидов отображает мембранодеструктивный характер развивающихся реакций, усугубляя работу почек как основных органов детоксикации. В свою очередь, снижение функционала нефронов ведет к необходимости не только реализации детоксикационной терапии, но и выполнения нефропротективной терапии в максимально короткий срок от начала хирургического заболевания.