Введение
Черепно-мозговая травма в настоящее время остается важнейшей медико-социальной проблемой вследствие сохраняющейся высокой распространенности, смертности и инвалидизации населения в наиболее активном трудоспособном возрасте [7]. Если в первые часы и сутки причиной смерти после травмы является первичное повреждение головного мозга, то в более отдаленном периоде - возникают вторичные осложнения со стороны внутренних органов, которые протекают с развитием полиорганной недостаточности [6]. Одним из механизмов «вторичных ударов» является лактат-ацидоз, развивающийся в критически перфузируемых тканях вследствие преобладания анаэробного метаболизма [1]. Травматическая болезнь головного мозга сопровождается не только структурно-функциональными изменениями в ЦНС, но и комплексом патофизиологических сдвигов, формирующихся практически во всех органах и системах организма [3, 5]. Причинами такой реакции организма и, следовательно, повреждений «нетравмированных» внутренних органов являются гиперкатехоламинемия, гипоксия, ацидоз, активация свободно-радикального окисления ПОЛ, ДВС-синдром [1-3]. Высокий уровень лактата крови в первые сутки, сочетающийся с прогрессирующим увеличением уровня креатинфосфокиназы, повышает риск неблагоприятного исхода заболевания [4, 7]. Целью нашего исследования явилось изучение роли метаболического ацидоза в развитии ДВС-синдрома у больных с острой тяжелой черепно-мозговой травмой и политравмой.
Материал и методы исследования
Нами был обследован 31 пациент с острой тяжелой черепно-мозговой травмой и политравмой, находившийся на лечении в отделении нейрохирургии краевой клинической больницы в период с 2009 по 2012 год. Все больные были распределены на две группы, в первую группу входили пациенты (n=18) с диагнозом черепно-мозговая травма тяжелой степени, во вторую пациенты (n=13) с диагнозом политравма (сочетанная ЧМТ). Сочетанную черепно-мозговую травму характеризовали более тяжелое клиническое течение и развитие критических состояний. У 2 из 13 пациентов был диагностирован травматический шок. В исследование включались больные с диагностированным метаболическим ацидозом различной степени тяжести. Все больные получали комплексную интенсивную терапию с использованием общих и специфических компонентов. У всех больных наблюдался летальный исход вследствие отека головного мозга. Группу контроля составили 10 здоровых лиц, сопоставимых по возрасту и полу.
Оценивались параметры кислотно-щелочного равновесия (КЩР): рН крови, уровень карбонатов (НСО3), стандартных бикарбонатов (SBС), общих карбонатов (tСО2), буферных оснований (BE), парциальное давление углекислого газа (рСО2 ), парциальное давление кислорода (рО2) (RapidPoint 400), а также показатели системы гемостаза: концентрация фибриногена, тромбиновое время (ТВ), протромбиновое время (ПВ), протромбиновый индекс (ПИ), международное нормализованное отношение (МНО), активированное частичное тромбиновое время (АЧТВ), D-димеры, количество тромбоцитов (STA compact). Статистическую обработку полученного материала проводили с использованием пакетов STATISTICA 6.1 для Windows 7. Проверку на нормальность распределения количественных показателей проводили с использованием критерия Шапиро - Уилка. Применялись непараметрические методы, описательная статистика изучаемых параметров представлена медианой и межквартальным интервалом (25-го и 75-го перцентилей); сравнение независимых выборок с помощью U-критерия Манна - Уитни. В качестве достоверных считали результаты при достижении уровня значимости р<0,05. С целью выявления зависимости между показателями КЩР и гемостаза рассчитывали непараметрический коэффициент корреляции Спирмена. Тесноту связи между признаками оценивали, считая значения коэффициента равные 0,3 и менее показателями слабой тесноты связи; значения более 0,4, но менее 0,7 - показателями умеренной тесноты связи, а значения 0,7 и более - показателями высокой тесноты связи. Статистически значимыми считают связи при коэффициенте корреляции (rs) ≥ 0,37.
Результаты исследования и их обсуждение
У больных острой тяжелой черепно-мозговой травмой и сочетанной острой ЧМТ развивается лактат-ацидоз, о чем свидетельствуют снижение рН крови, низкий уровень карбонатов (НСО3), стандартных бикарбонатов (SB), общих карбонатов (t СО2), отрицательные значения концентрации буферных оснований (BE) (таблица 1). Уровень лактата является маркером степени тканевой гипоксии. Утилизация пирувата зависит от насыщения тканей кислородом, и снижение доставки кислорода к клеткам приводит к гиперпродукции молочной кислоты. Концентрация лактата крови более 4 ммоль/л, даже при нормальных жизненных показателях, указывает на тяжелую гипоперфузию тканей или печеночную недостаточность и часто коррелирует с неблагоприятным исходом в периоперационном периоде [7].
Таблица 1
Изменение показателей кислотно-щелочного равновесия у больных с острой и сочетанной тяжелой ЧМТ (Me (25-й; 75-й перцентили))
|
Показатели КЩР |
Группа контроля n=10 |
ЧМТ n=18 |
Сочетанная острая ЧМТ n=13 |
||
|
До лечения |
После лечения |
До лечения |
После лечения |
||
|
рН крови |
7,375(7,35;7,39) |
7,30 (7,28;7,33) |
7,26 (7,19;7,35) |
7,31 (7,21;7,35) (р≤ 0,05) |
7,21(7,15;7,27) (р1≤ 0,05) (р≤ 0,01) |
|
рСО2 мм.рт. ст . |
43,85(42,1;47,78) |
47,3(40,68;54,88) |
53,55 (44,25;64,65) |
46,5 (45,2;52,5) |
51(49;55,7) (р≤ 0,05) |
|
рО2 мм рт. ст. |
52,6(43,38;64,95) |
47,65 (38,2;54,4) |
49,8 (44;52,4) |
58,6(48,2;62,3) |
50,1(42,8;55,7) |
|
Глюкоза ммоль/л |
5,6 (4,0;5,9) |
8,3 (5,1;10,25) |
5,95 (4,55;7,85) |
5,6(4,96;12,3) |
4,7(3,4;6,1) |
|
Lac ммоль/л |
1 (0,62;1,07) |
4(2,53;6,3) (р≤ 0,01) |
3,2(2,38;5,1) (р≤ 0,01) |
2,9(1,7;6,9) (р≤ 0,01) |
4,5(3,2;6,2) (р≤ 0,01) |
|
SBС (моль/л) |
23,8(22,38;24,58) |
21,5 (19,9;23,4) |
21,35 (19,6;24,9) |
21,9(18;22,9) (р≤ 0,01) |
17,2(15,3;20,5) (р≤ 0,01) |
|
НСО3 ммоль/л |
24(22,55;24,9) |
23,3 (20,5;24,2) |
24,15 (21,6;27) |
22,3(21,3;22,8) (р≤ 0,05) |
19,8(16,7;23,3) (р≤ 0,01) |
|
ВЕесf ммоль/л |
2,25(0,37;2,72) |
-2,5 (-4,65;-0,5) |
-2,15 (-4,9;1,38) |
-2,9(-6;-1,3) (р≤ 0,01) |
-7,2(-12,2;-2,9) (р≤ 0,01) |
|
BЕb ммоль/л |
2,9(1,03;3,2) |
-3,1(-5,08;-1,5) (р≤ 0,01) |
-1,75 (-5,13;1,2) |
-3(-8,2;-1,9) (р≤ 0,01) |
-8,4(-11,4;-3,8) (р≤ 0,01) |
|
t СО2 мэкв/л |
32,6(29,45;35,35) |
42,95 (29,05;52) |
46,6 (34,3;57,58) |
52,5(47,2;53,6) (р≤ 0,05) |
45,9(35,4;54,4) |
Примечание: р - уровень статистической значимости различий по сравнению с контролем; р1 - уровень статистической значимости различий в исследуемой группе до лечения и в конце лечения.
Анализ показателей системы гемостаза свидетельствует о развитии ДВС-синдрома на фоне метаболического ацидоза у данной категории больных. Были выявлены основные лабораторные маркеры ДВС-синдрома, в виде повышения концентрации D-димеров, снижения количества тромбоцитов, удлинения МНО и протромбинового времени ПВ, резкое падение ПИ, более выраженные у пациентов с сочетанной тяжелой ЧМТ (таблица 2).
Таблица 2
Показатели гемокоагуляции у больных с острой и сочетанной тяжелой ЧМТ (Me (25-й; 75-й перцентили))
|
Показатели гемокоагуляции |
Группа контроля n=10 |
ЧМТ n=18 |
Сочетанная острая ЧМТ n=13 |
||
|
До лечения |
В конце лечения |
До лечения |
В конце лечения |
||
|
Фибриноген г/л |
344,5 (312,75;362,5) |
260 (149;364) |
435 (343;539) (р1≤ 0,05) |
306(201;568) |
503(392;682) (р≤ 0,05) |
|
ПВ секунды |
13,3(13,2;13,9) |
14,75 (13,56;17,65) (р≤ 0,05) |
15,25 (14,13;19) (р≤ 0,05) |
16(15,3;17,8) (р≤ 0,01) |
19,7(15,8;23,3) (р≤ 0,01) |
|
АЧТВ секунды |
31,9 (29,65;34,13) |
31,9 (27,9;36,3) |
32,1 (28,7;37,3) |
30,1 (23,9;35,5) |
36,4(32;58,5) (р1≤ 0,05) (р≤ 0,05) |
|
ТВ секунды |
13,2(12;14,23) |
15,65 (13;16,38) |
14 (10,6;16,3) |
15,8 (10,9;19,8) |
17,9(10,7;18,5) |
|
МНО |
1,05(1;1,1) |
1,15 (1,08;1,25) (р≤ 0,05) |
1,28 (1,13;1,49) (р≤ 0,05) |
1,26 (1,18;1,34) |
1,67(1,32;2,14) (р1≤ 0,01) (р2 ≤ 0,05) |
|
ПИ % |
93(85,25;95,25) |
77 (62,73;89) (р≤ 0,05) |
65 (51,5;84,5) (р≤ 0,05) |
68(60;76) (р≤ 0,01) |
46(41;67) (р≤ 0,01) (р1≤ 0,05) |
|
D-димеры |
0,5(0,04;1) |
4 (2,85;4,26) (р≤ 0,01) |
4(3;4,98) (р≤ 0,01) |
4,25(4;6,27) (р≤ 0,01) |
6,2(4;7,06) (р≤ 0,01) (р1≤ 0,01) (р2≤ 0,05) |
|
Количество тромбоцитов |
411(345;456) |
222 (177;262) (р≤ 0,01) |
168 (82;222) (р≤ 0,01) |
202(183;242) (р≤ 0,01) |
116(98;221) (р≤ 0,01) |
Примечание: р - уровень статистической значимости различий по сравнению с контролем; р1 - уровень статистической значимости различий в исследуемой группе до лечения и в конце лечения, р2 - уровень статистической значимости различий между исследуемыми группами.
Для выявления взаимосвязей между степенью ацидоза и сдвигами системы гемостаза проведен корреляционный анализ. При поступлении у пациентов с острой тяжелой ЧМТ выявлена статистически значимая обратная корреляция между количеством тромбоцитов и рО2. На фоне прогрессирования метаболических расстройств определялись значимые прямые корреляции между SBС, BE, tCO2 и протромбиновым индексом (ПИ), tCO2 и ∆ D-димерами. А также значимые обратные корреляции между tCO2 и МНО, ПВ, количеством тромбоцитов. На фоне проводимой терапии характер взаимосвязей не изменился (таблица 3, 4).
Таблица 3
Корреляция показателей гемокоагуляции и КЩР у больных с острой тяжелой ЧМТ (rs)
|
Изучаемый показатель |
рН крови |
рСО2 |
SBС |
Bef |
||||
|
До лечения |
После лечения |
До лечения |
После лечения |
До лечения |
После лечения |
До лечения |
После лечения |
|
|
∆МНО |
-0,043 |
-0,018 |
-0,241 |
-0,296 |
-0,176 |
-0,364 |
-0,165 |
-0,414 |
|
∆ ПВ |
0,042 |
-0,043 |
-0,238 |
-0,242 |
-0,085 |
-0,357 |
-0,099 |
-0,414 |
|
∆ПИ |
-0,019 |
0,22 |
0,203 |
0,162 |
0,091 |
0,521 |
0,101 |
0,511 |
Примечание: * - зависимость между показателем КЩР крови и показателями гемокоагуляции, rs - непараметрический коэффициент корреляции Спирмена.
Таблица 4
Корреляция показателей гемокоагуляции и рСО2 , tCO2, НСО3 у больных с острой тяжелой ЧМТ (rs)
|
Изучаемый показатель |
Лактат |
рО2 |
tCO2 |
НСО3 |
||||
|
До лечения |
После лечения |
До лечения |
После лечения |
До лечения |
После лечения |
До лечения |
После лечения |
|
|
∆МНО |
-0,151 |
0,004 |
0,087 |
0,11 |
-0,537 |
-0,521 |
-0,193 |
-0,41 |
|
∆ПВ |
-0,15 |
-0,245 |
0,1 |
0,061 |
-0,525 |
-0,421 |
-0,079 |
-0,377 |
|
∆ПИ |
0,143 |
0,144 |
-0,118 |
0,029 |
0,571 |
0,399 |
0,094 |
0,425 |
|
∆ D-димеры |
-0,114 |
-0,18 |
-0,018 |
-0,347 |
0,449 |
0,428 |
0,096 |
-0,062 |
|
∆Тромбоциты |
0,126 |
-0,136 |
-0,434 |
0,285 |
-0,597 |
-0,37 |
0,023 |
-0,218 |
Примечание: * - зависимость между показателем КЩР крови и показателями гемокоагуляции, rs - непараметрический коэффициент корреляции Спирмена.
При поступлении у пациентов острой тяжелой сочетанной ЧМТ (политравма) выявлены прямые умеренные корреляционные связи между концентрацией фибриногена и показателями КЩР: рН крови, стандартными карбонатами, концентрацией буферных оснований, тотальными карбонатами tCO2, карбонатами, парциальным давлением кислорода рО2, обратные взаимосвязи между рН крови, концентрацией буферных оснований и АЧТВ, а также отрицательные умеренные взаимосвязи между тотальными карбонатами tCO2 и АЧТВ, МНО, ПВ, между стандартными карбонатами SBС, рН крови, концентрацией буферных оснований и ПВ (таблица 5, 6). У больных сочетанной ЧМТ была выявлена сильная отрицательная корреляционная связь между концентрацией фибриногена и уровнем лактата крови (-0,769), умеренной силы между концентрацией фибриногена и парциальным давлением углекислого газа, а также прямая корреляционная связь между уровнем лактата и протромбиновым и тромбиновым временем.
На фоне проводимого лечения явления метаболического ацидоза нарастали, сохранялась прямая корреляционная связь между концентрацией тромбоцитов, протромбиновым индексом и рН крови, между ПВ, ТВ и концентрацией лактата крови. Сохранялась обратная корреляционная связь между концентрацией фибриногена и парциальным давлением рСО2, умеренная прямая корреляционная связь между концентрацией карбонатов НСО3, стандартными карбонатами SBС, концентрацией буферных оснований BЕ и протромбиновым индексом (таблица 5, 6).
Таблица 5
Корреляция показателей гемокоагуляции и КЩР у больных с сочетанной ЧМТ (rs)
|
Изучаемый показатель |
рН крови |
рСО2 |
SBС |
BЕ |
||||
|
До лечения |
После лечения |
До лечения |
После лечения |
До лечения |
После лечения |
До лечения |
После лечения |
|
|
∆Фибриноген |
0,533 |
-0,027 |
-0,637 |
-0,516 |
0,609 |
0,251 |
0,545 |
0,181 |
|
∆АЧТВ |
-0,385 |
-0,055 |
0,121 |
0,253 |
-0,356 |
0,257 |
-0,457 |
0,17 |
|
∆ ПВ |
-0,511 |
0,198 |
0,368 |
0,016 |
-0,567 |
0,257 |
-0,68 |
0,023 |
|
∆ПИ |
0,093 |
0,43 |
0,044 |
0,339 |
0,18 |
0,522 |
0,359 |
0,581 |
|
∆Тромбоциты |
-0,152 |
0,434 |
0,158 |
-0,049 |
-0,099 |
0,328 |
-0,069 |
0,363 |
Примечание: * - зависимость между показателем КЩР крови и показателями гемокоагуляции, rs - непараметрический коэффициент корреляции Спирмена.
Таблица 6
Корреляция показателей гемокоагуляции и рСО2 , tCO2, НСО3 у больных с сочетанной ЧМТ (rs)
|
Изучаемый показатель |
Лактат |
рО2 |
tCO2 |
НСО3 |
||||
|
До лечения |
После лечения |
До лечения |
После лечения |
До лечения |
После лечения |
До лечения |
После лечения |
|
|
∆Фибриноген |
-0,769 |
0,088 |
0,592 |
0,249 |
0,499 |
0,088 |
0,571 |
0,379 |
|
∆АЧТВ |
0,321 |
-0,275 |
-0,185 |
0,188 |
-0,49 |
0,159 |
-0,357 |
0,297 |
|
∆МНО |
-0,113 |
0,209 |
0,12 |
-0,048 |
-0,482 |
0,198 |
-0,31 |
0,033 |
|
∆ПВ |
0,415 |
0,505 |
-0,287 |
-0,424 |
-0,696 |
0,231 |
-0,456 |
0,297 |
|
∆ ТВ |
-0,228 |
0,379 |
0,18 |
-0,405 |
0,067 |
-0,06 |
0,055 |
-0,253 |
|
∆ПИ |
-0,114 |
0,032 |
-0,048 |
-0,082 |
0,581 |
0,287 |
0,39 |
0,4 |
|
∆Тромбоциты |
0,31 |
0,077 |
-0,495 |
-0,304 |
0,088 |
0,247 |
0,136 |
0,214 |
Примечание: * - зависимость между показателем КОС крови и показателями гемокоагуляции, rs - непараметрический коэффициент корреляции Спирмена.
Выявленные зависимости между показателями кислотно-щелочного равновесия, такими как рН крови, уровень лактата, дефицит буферных систем и параметрами системы гемостаза отражают потенциальные механизмы прогрессирования ДВС-синдрома при ацидозе. Нарушение доставки кислорода к тканям, приводящее к повреждению метаболизма пирувата, сопровождается накоплением лактата, увеличением дефицита оснований и снижением системного рН. Эти параметры играют прогностическую роль в развитии такого грозного осложнения, как ДВС-синдром и, в конечном счете, уровня смертности больных [9].
Работа выполнена в рамках Государственного задания по вузу Минобрнауки РФ, № 4.3604.2011.
Рецензенты:
Степанов Александр Валентинович, д-р мед. наук, зав. кафедрой безопасности жизнедеятельности и медицины катастроф Читинской государственной медицинской академии, г. Чита.
Авсеенко Надежда Дмитриевна, д-р мед. наук, профессор кафедры безопасности жизнедеятельности и защиты окружающей среды Забайкальского института железнодорожного транспорта (ИрГУПС), г. Иркутск.