Биохимические тесты регистрации поражения легких у обожженных

Малахова М.Я.
Козулин Д.А.
Шлык И.В.

Санкт-Петербургская академия последипломного образования,
НИИ им. И.И. Джанелидзе, Санкт-Петербург.

Дыхательная система при термических поражениях повреждается чаще, чем при других видах травм.

Как известно, в основе поражения респираторного тракта у обожженных лежит несколько механизмов (Malakhova M., et all., 1994, Gueugniand P.Y., Bertin-Maghit M., 1995):

1. Прямое термическое поражение трахеоброхниального дерева.
2. Поражение химическими и токсическими продуктами горения. (Briggs S.E.,1990; Krik M.A.,Gerace R., Kulig K.W.,1993).
3. Контузионное повреждение в случае взрыва в замкнутом помещении.
4. Вторичное поражение легких токсинами и продуктами патологического метаболизма. (Hollingsed T.C., et all.,1993; Malakhova M.Y., et all, 1994).

В результате воздействия вышеперечисленных повреждающих факторов происходят значительные функциональные нарушения органов дыхательной системы, основными задачами которых является газообмен и выполнение метаболических функций по обеспечению стабильного состава артериальной крови. Все это приводит к усугублению тяжести термической травмы и увеличению летальности при этом виде травматизма. Несмотря на безусловный прогресс в лечении ожогов, вопросы скрининг-диагностики легочных поражений остаются недостаточно разработанными.

Цель настоящего исследования состояла в оценке информативности некоторых биохимических тестов при диагностике поражения легких у пострадавших с ожогами кожи и термохимическим поражением дыхательных путей.

Материал и методы исследования

В основе исследования анализ лечения 80 обожженных, находившихся НИИ скорой помощи им. И.И.Джанелидзе в период с 1998-1999г.г. Характеристика пострадавших представлена в таблице 1.

При обследовании пострадавших использовали стандартные клинические, лабораторные и инструментальные методы обследования. Метаболические функции легких оценивали с помощью биохимических тестов, которые состояли в определении артерио-венозной разницы веществ низкой и средней молекулярной массы (ВНиСММ) и олигопептидов (ОП) в плазме крови и на гликокаликсе эритроцитов. Для расчета массопереноса воды в легких определяли концентрацию общего белка в плазме артериальной и венозной крови (Малахова М.Я. и соавт., 1995).

Результаты исследования и их обсуждение

Для оценки массопереноса воды в легких у пострадавших с термической травмой регистрировалась артерио-венозная разница по концентрации общего белка в плазме крови в первые сутки от момента травмы и в динамике на 3- 5 и 7-10 сутки. При оценке результатов обследования учитывали, что имеется определенная закономерность в распределении содержания общего белка плазмы между артериальной и венозной кровью, которая заключается в том, что в венозной плазме концентрация всегда выше, чем в артериальной (Малахова М.Я. и соавт., 1995). По мнению авторов метода эта закономерность обусловлена увеличением количества воды в артериальном коллекторе за счет собственного метаболизма легочной ткани, а также воды, образующейся из углекислоты при выходе СО2 в атмосферу. В норме у здорового человека, находящегося в состоянии покоя разница в содержании белка в артериальной и венозной крови составляет 2,8 +0,4 г на литр плазмы. Чтобы сохранить эту артерио-венозную разницу при меньшей концентрации белка в крови (например, 60 и 64 г/л плазмы в артериальной и венозной крови соответственно) нужно увеличить количество воды в артериальном бассейне на каждый литр протекающей плазмы на 66,6 мл/л плазмы. При повышении концентрации общего белка, напротив, эта величина снижается (например, концентрация белка плазмы артериальной крови — 80,0 г/л, венозной — 81г/л, разница по массопереносу воды составит 12,5 мл/л). Следовательно, величина массопереноса воды в легких зависит от общей концентрации белка в крови и является естественным механизмом для предупреждения отека легких при развитии гипопротеинемии.

Анализ результатов исследования, которое было проведено на 20 пострадавших с ожогами кожи и поражением дыхательных путей продуктами горения показал, что в первые сутки от момента травмы изменение артерио-венозной разницы по общему белку и задержка воды в легких отмечалась у 11 пациентов (группа 1), у 9 пациентов (группа 2) направленность массопереноса воды была в норме (табл.2). Следует отметить, что у 10 пострадавших из первой группы ожоги кожи сопровождались ингаляционной травмой тяжелой степени по данными фибробронхоскопии.

Таким образом, у 11 человек имелась задержка воды в легких (+57 +0,98 мл на л плазмы), что свидетельствовало о возможности развития отека легких.

На 3-5 сутки изменение артерио-венозной разницы по уровню общего белка плазмы отмечались уже у 15 пострадавших. К 7-10 суткам сохранялась тенденция к ее дальнейшему росту и (увеличению риска развития отека легких)усугублению интерстициального отека легких

Следует отметить, что подобные биохимические изменения, выявленные уже при поступлении, сопровождались достаточно скупыми клинико-рентгенологическими признаками поражения легких. Так, частота дыхания в среднем составляла 20 + 4 дыханий в 1 мин., аускультативно определялось жесткое дыхание и у 5 пострадавших с ингаляционной травмой рассеяные сухие хрипы над всеми легочными полями. На рентгенограммах органов грудной полости отмечалось усиление легочного рисунка у 40% обследованных. На 3-и сутки при рентгенологическом обследовании у 56% пациентов были выявлены инфильтративные изменения в легочной ткани.

На 7-10 сутки в 68% случаях имелись рентгенологические изменения ввиде усиления сосудистого рисунка, инфильтративных изменений и у 4 (20%) пострадавших с ингаляционной травмой облаковидная инфильтрация билатеральнорасположенная, характеризующая рентгенологические признаки ARDS.

Клиническая картина характеризовалась увеличением частоты дыханий, аускультативными изменениями и снижением индекса оксигенации по данным анализа газового состава крови.

Таким образом анализ полученных результатов показал, что определение артерио-венозной разницы по концентрации общего белка плазмы крови с последующим расчетом транспорта воды в легких позволяет в ранние сроки диагностировать поражение легких и прогнозировать развитие возможных осложнений. Кроме того, как показало проведенное исследование, при ингаляционной травме всегда наблюдается изменение массопереноса воды, что обуславливает высокий риск развития интерстициального отека легких при этой патологии.

Второй тест, используемый для оценки нарушений метаболических процессов в легких, направлен на выявление изменения содержания ВНиСММ и ОП в артериальной и венозной крови.

Установлено, что в норме в венозной плазме и на гликокаликсе артериальных эритроцитов концентрация ВНиСММ выше, чем в артериальной плазме и на гликокалексе эритроцитов венозной крови. В отношении олигопептидов прослеживается та же закономерность. Изменение этих соотношений свидетельствует о нарушении метаболических функций легких. Следовательно, оценка артерио-венозной разницы по содержанию ВНиСММ и ОП в плазме и на эритроцитах может использоваться для ранней диагностики легочных поражений.

Нами были обследованы 35 пострадавших с контактными ожогами и термическими поражениями горячими жидкостями. Общая площадь ожога составляла от 15 до 20% поверхности тела. Все пострадавшие были разделены на три группы в зависимости от фазы эндогенной интоксикации (первая группа- 2-я фаза эндогенной интоксикации, вторая — 3-я фаза, третья- 4-я фаза).*

* 1-я фаза (компенсаторная) ЭИ характеризуется увеличением содержания ВНиСММ на эритроцитах без значительного нарастания их в плазме крови. 2-я фаза (накопления токсичных продуктов)- концентрация ВНиСММ на эритроцитах возрастает значительно при повышенном содержании их в плазме. 3-я фаза (фаза обратимой декомпенсации органов детоксикации) характеризуется максимальной концентрации ВНиСММ на эритроцитах и значительным увеличением этих веществ в плазме. 4-я фаза (несостоятельности систем гомеостаза и декомпенсации органов детоксикации) — количество ВНиСММ плазмы продолжает нарастать, эритроциты снижают транспортируемое количество ВНиСММ из-за вероятного изменения структуры мембран. 5-я фаза (полной дезинтеграции систем и органов) характеризуется низким содержанием ВНиСММ как на эритроцитах, так и в плазме [Малахова М.Я. ,1995,1999].

Как видно из таблицы 2, у пострадавших отмечалось повышение уровня ВНиСММ как в венозной, так и артериальной крови относительно здоровых лиц (контрольная группа). Нарушение закономерностей распределения ВНиСММ наблюдались у 18 пациентов.

В зависимости от фазы эндогенной интоксикации возрастало число случаев положительной артерио-венозной разницы. В 3-ей группе инверсия распределения ВНиСММ наблюдалась у всех пациентов (они все погибли) и патоморфологически у них отмечали двустороннюю серозную пневмонию — 1 случай, отек легких — 2 случая. У выживших 15 пациентов в более поздние сроки (4-е -7-е сутки) была диагностирована пневмония.

Анализируя полученные результаты, можно констатировать, что бронхоальвеолярные структуры опосредованно повреждаются при контактных ожогах и поражениях кожи горячими жидкостями. В данном случае легкие функцианируют, как фильтр, улавливая многие биологически активные вещества, «загрязняющие» артериальное русло. Накопление такого рода продуктов, поступающих из ожогового очага, может служить причиной повреждения респираторного тракта.

При поражении дыхательных путей продуктами горения в сочетании с ожогами кожи нарушение нереспираторных функций легких еще более усугубляется. Этот вывод был сделан при анализе результатов исследования, проведенного на пострадавших с ожогами пламенем и поражением дыхательных путей. У этих больных определяли концентрацию ВНиСММ и олигопептидов (ОП) в артериальной и венозной крови, с последующим расчетом интегрального индекса интоксикации. Всего было обследовано 25 человек, сроки наблюдения — 3, 5, 7 сутки от момента травмы. Выделены три группы пострадавших в зависимости от степени эндогенной интоксикации.

На 3 сутки у всех пострадавших уровень ВНиСММ в артериальной плазме был достоверно выше, чем в венозной (табл.3). У 20 пациентов (80%) имелась инверсия концентрации ВНиСММ в плазме крови и у 12 (48%) на эритроцитах.

Достоверно значимая разница уровня ВНиСММ на эритроцитах отмечалась только в третьей группе. Следовательно, у лиц, находящихся в 3-4 стадии эндогенной интоксикации имела место полная инверсия распределения ВНиСММ в плазме и эритроцитах артериальной и венозной крови, что свидетельствовало о нарушении детоксикационной функции легких по захвату и перераспределению их между плазмой и эритроцитами.

Примечание: различие между признаками статистически достоверно (*-Р<0,01;** — Р<0,05)

Направленность изменений концентрации олигопептидов в плазме артериальной крови относительно венозной такая же, как и ВНиСММ, что еще с большей степенью вероятности подтверждает вывод о значительном нарушении метаболических функций легких у обожженных. В табл. 4 представлены данные о содержании олигопептидов в артериальной и венозной крови у пострадавших с ожогами пламенем на 3-и сутки от момента травмы.

Определение концентрации ВНиСММ и ОП в плазме и на гликокалексе эритроцитов позволило расчитать интегральный индекс интоксикации (ИИИ), который оказался еще более информативным показателем при оценке уровня интоксикации у обожженных. ИИИ представляет собой сумму концентрации ВНиСММ и ОП в плазме и на эритроцитах крови.

Примечание: * — различия статистически достоверны (Р< 0,05)

Чем выше степень эндогенной интоксикации, тем больше вероятность поражения легких.

На рис. 1 показаны значения ИИИ в артериальной и венозной крови в зависимости от фазы эндогенной интоксикации. В первой группе ИИИ (2-я фаза эндогенной интоксикации) выше в венозной крови, во второй группе (3-я фаза) — значения равновелики и в третьей группе (4-я фаза) превалируют значения в артериальной крови.

Рис. 1 Индекс интегральной интоксикации (3-и сутки)

Динамика ИИИ на 5 и 7 дни наблюдения представлена на рис.2 и рис.3. Наглядно видно (рис. 2), что на 5 день превалирует интоксикация в венозном коллекторе, вероятно, начинают в значительном количестве поступать токсические вещества из обожженных участков кожи. Поражение дыхательных путей продуктами горения усугубляет состояние, приводя к развитию более выраженной гипоксии, способствует выбросу биологически активных веществ, медиаторов воспаления, и запуску каскада реакций системного воспалительного ответа.

Рис. 2. Индекс интегральной интоксикации (5-е сутки)

Рис. 3. Интегральный индекс интоксикации (7-е сутки)

На 7 сутки положение резко изменяется. При анализе полученных результатов, было выявлено, что у 6 пострадавших на 7-е сутки уровень интоксикации достигал критических значений. Эти пострадавшие вошли в 4-ю группу, летальность в которой составила 100%. Как видно из рис. 3 значение ИИИ в 4-й группе превалирует в артериальной крови, таким образом у этих пострадавших легкие сами становятся источником эндотоксинов.

Таким образом поведенное исследование показало, что предложенные тесты по определению концентрации общего белка и уровня ВНиСММ в артериальной и венозной крови с расчетом интегрального индекса интоксикации достаточно информативны и могут использоваться для ранней диагностики и прогнозирования осложнений со стороны органов дыхательной системы.