Абдоминальный компартмент-синдром в развитии необратимых микроциркуляторных и трофических нарушений в толстой кишке (экспериментальное исследование)

Центральный клинический военный госпиталь ФСБ России, г. Москва

Главный клинический военный госпиталь ФСБ России, г. Москва

Городская клиническая больница № 12, г.Нижний Новгород

Введение. Особый интерес хирургов в настоящее время вызывает синдром интраабдоминальной гипертензии (СИАГ) или Abdominal Compartment Syndrome, который представляет собой симптомокомплекс, развивающийся вследствие повышения внутрибрюшного давления (ВБД) и характеризующийся развитием полиорганной недостаточности [3, 6, 17]. Наиболее частыми причинами развития внутрибрюшной гипертензии в экстренной абдоминальной хирургии являются деструктивный панкреатит, перитонит [12, 14, 15]. При тяжелых формах этих заболеваний внутрибрюшная гипертензия, вызванная, прежде всего, повышением давления в паретичной толстой и тонкой кишке, развивается у 30 и более процентов больных, а СИАГ возникает приблизительно у 5,5 - 8,3% пациентов [2, 3, 6, 11].

Так как внутрибрюшная гипертензия и полиорганная недостаточность при этом развиваются на фоне уже имеющихся тяжелых нарушений гомеостаза, летальность от СИАГ достигает очень высоких цифр – 42 – 68% [6, 9, 10].

Хотя технике хирургической коррекции ВБД современными авторами уделено большое внимание [4, 7, 8], механизмы развития осложнений, специфичных для динамической или механической толстокишечной непроходимости, внутритолстокишечной и внутрибрюшной гипертензии, не выяснены. По-прежнему дискутируется вопрос о критическом уровне ВБД и внутрикишечного давления (ВКД), требующем активной хирургической коррекции.

Цель работы – определить критический уровень внутрибрюшного и внутрикишечного давления, вызывающий необратимые трофические нарушения в стенке толстой кишки и требующий хирургической коррекции.

Материалы и методы. В эксперименте на 36 беспородных собаках массой 15,4 ± 0,8 кг изучены функциональные (микроциркуляторные – по данным лазерной доплеровской флоуметрии – ЛДФ) и морфологические (по данным гистоморфометрии) изменения в стенке толстой кишки в зависимости от уровня внутрикишечного (ВКД, 5, 15, 25 и 35 мм рт. ст. в I, II, III, IV экспериментальных группах, соответственно) и внутрибрюшного (ВБД) давления (табл.1).

Таблица 1. Распределение экспериментальных животных по группам

Таблица 1. Распределение экспериментальных животных по группам

Внутрикишечное давление дискретно поднимали введением в просвет кишки физиологического раствора через зонд, установленный в энтеротомное отверстие и закрепленный кисетным швом в условиях наложенного эластичного жома на участок в 30 см дистальнее илеоцекального перехода толстой кишки.

Одновременно фиксировали показатели ВКД и ВБД. Измерение ВБД проводили методом открытого уретрального катетера по Harrahill M. (1998) [16]. Состояние микроциркуляции кишечной стенки оценивали неинвазивным методом исследования колебаний микрокровотока – лазерной допплеровской флоуметрией (ЛДФ) при помощи лазерного анализатора капиллярного кровотока ЛАКК-02, производства НПП «Лазма», Россия.

Выполнение всех операций на животных осуществлялось согласно приказу Министерства здравоохранения СССР № 755 от 12.08.1977 «О мерах по дальнейшему совершенствованию организационных форм работы с использованием экспериментальных животных» и приказ № 701 от 27.07.1978 «О внесении дополнений в приказ Министерства здравоохранения СССР № 755 от 12.08.1977».

Состояние системы микроциркуляции оценивали по следующим показателям: показатель микроциркуляции (ПМ), среднее квадратичное отклонение (СКО), амплитуды медленных (ALF), быстрых (AHF) и пульсовых (АСF) колебаний. Перечисленные показатели измеряли в перфузионных единицах (пф. ед.). Также определяли нормативные показатели ритмических составляющих колебаний кровотока: коэффициент вариации (Kv), микрососудистый тонус (ALF/СКО), миогенную активность прекапиллярных вазомоторов (ALF/M x 100%), респираторные (AHF/CKO x 100%) и пульсовые флуктуации кровотока (ACF/CKO x 100%).

После окончательной обработки полученных данных пользовались шкалой недостаточности микроциркуляции (НМЦ) Б.С.Брискина, В.Н. Букатко.

Для оценки морфологической картины в качестве материала для гистоморфометрического исследования забирали участок толстой кишки, в котором была смоделирована внутрикишечная гипертензия.

Экспериментальный материал в растворе 10% формалина доставляли в лабораторию. Материал фиксировали 10% раствором формалина при t=37° С в течение 24 часов с последующим обезвоживанием в спиртах восходящей концентрации, начиная с 70% и до абсолютного. Материал заливали в парафин и готовили срезы, средняя толщина среза не превышала 5 мкм. Окраску производили гематоксилин-эозином.

Для морфометрической обработки использовали микроскоп Leica и объёктив х20; х40. Для морфометрического анализа применяли автоматическую систему подсчёта Leica. Проведена компьютерная морфометрия полученного материала с последующеё статистической обработкой данных. Расчёт количества сегменто-ядерных нейтрофилов с поля определения среднего количества сегменто-ядерных нейтрофилов на 10 полей зрения при увеличении кратном x20. Подсчёт площади отёка и площади полнокровия сосудов производился путём визуализации объектов и подсчёте средней площади от 10 полей зрения при увеличении кратном x20.

Результаты исследования. Установлено, что в I группе (n=10) имелось снижение перфузии по медиане на 37,7% (p=0,005),. Модуляции кровотока δ также снизилась, на 41,1% (p=0,005) за счёт уменьшения вклада дыхательного и сердечного компонентов на 50,1% (p=0,005) и 59,5% (p=0,005), соответственно. Ослабление влияния со стороны пассивных механизмов регуляции, в условиях повышения ПШ на 24,3% (р=0,024) означает усиление сброса крови по шунтам и предупреждение застоя в МЦ-русле.

Во II группе исследования (n=10) при ВКД равном 15 мм рт. ст. (n=10) статистически значимого изменения перфузии не наблюдали, однако отмечали многофакторную компенсаторную положительную реакцию – рост медианы модуляции микрокровотока на 49,6% (р=0,007) и снижение пассивных механизмов регуляции, отражающихся в падении вклада сердечного и дыхательного компонентов 56,5% и (р=0,005) и 63,6% (р=0,005), соответственно, на фоне невысоких показателей тонусов. При этом зафиксировано значимое повышение показателя шунтирования на 67,9% (р=0,005), что свидетельствует о интенсивном сбросе крови в обход нутритивного звена, что избавило МЦ-русло от застойных явлений в приносящем и выносящем звеньях. Такая реакция системы МЦ является патологической и приводит к усугублению ишемии тканей, не получающих достаточное количество крови через капилляры. Вышеуказанные изменения характерны для НМЦ II степени.

В III исследуемой группе отмечали снижение перфузии на 15,1% (р=0,036) и её модуляции на 36,9% (р=0,005). В условиях сниженных миогенного на 50,9% (р=0,005) и нейрогенного тонусов на 53,0% (р=0,005), отображающих компенсаторную релаксацию прекапиллярных сфинктеров и стенок приносящих сосудов и массивного поступления крови через приносящее звено, повышение вклада сердечного компонента на 34,7% (р=0,005) указывало на выраженный застой в прекапиллярной зоне. Отсутствовал массивный сброс крови через шунты (ПШ без значимых отклонений от контроля) и отмечали повышение Д-компонента на 41,8% (р=0,005) характеризует застой также и в венулярном звене. Вышеуказанные изменения характерны для НМЦ II – III степени.

В IV группе исследования отмечали снижение перфузии на 20,7% (р=0,005) без значимого изменения её модуляции. При изучении пассивных механизмов регуляции МЦ отмечалось значительное усиление их влияния – сердечного на 63,2% (p=0,036) и дыхательного на 142,9% (р=0,005), что связано с выраженным застоем по всей МЦ-системе, преимущественно в венулярном звене. Отмечено также усиление активных механизмов, что отразилось в снижении миогенного и нейрогенного тонусов на 36,8% (р=0,005) и 17,1% (р=0,012). Показатель шунтирования снизился на 23,4% (р=0,005) что привело к снижению шунтирующего кровотока и перенаправило поток в капиллярное звено, однако дисбаланс механизмов и массивный застой привело к снижению ИЭМ на 41,0% (р=0,005). Вышеуказанные показатели характерны для НМЦ III степени.

В результате экспериментального исследования (табл. 2) выявлена сильная прямая корреляционная связь между повышением давления в кишке и ВБД измеренным открытым способом в мочевом пузыре животного в условиях закрытой лапаротомной раны (коэффициент корреляции Спирмена R=1,00 при условии р=0,05).

Таблица 2. Соотношение ВКД и ВБД в эксперименте (Ме [LQ; UQ])

Таблица 2. Соотношение ВКД и ВБД в эксперименте (Ме [LQ; UQ])

Изучение гистологической картины стенки кишечника, находящегося в условиях внутрикишечной и внутрибрюшной гипертензии, подтвердило полученные данные исследования микроциркуляции (рис. 1, 2).

Рис. 1. Микрофото стенки толстой кишки в устовиях ВКД 15 мм рт.ст. Лейкоцитарная инфильтрация и отек выражены незначительно. Окраска гематоксилин-эозином. Увеличение х40.

Рис. 1. Микрофото стенки толстой кишки в устовиях ВКД 15 мм рт.ст. Лейкоцитарная инфильтрация и отек выражены незначительно. Окраска гематоксилин-эозином. Увеличение х40.

При гистологическом исследовании стенки толстой кишки, находящейся в условиях ВКД, равного 15 мм рт. ст., найдена картина без сколько-нибудь выраженных морфологических изменений. Лейкоцитарной реакции не отмечали, признаков отека, миозита не было.

Гистологическая картина стенки толстой кишки, находившейся в условиях внутрикишечного давления 25 мм рт. ст., значительно отличалась наличием выраженной лейкоцитарной инфильтрации подслизистого и мышечного слоев, признаками полнокровия, кровоизлияний (рис. 2).

Рис. 2. Микрофото стенки толстой кишки в устовиях ВКД 25 мм рт.ст. Полнокровие и отёк подслизистого слоя, умеренная лейкоцитарная инфильтрация. Окраска гематоксилин-эозином. Увеличение х40.

Рис. 2. Микрофото стенки толстой кишки в устовиях ВКД 25 мм рт.ст. Полнокровие и отёк подслизистого слоя, умеренная лейкоцитарная инфильтрация. Окраска гематоксилин-эозином. Увеличение х40.

Сравнения морфометрических показателей тканей исследованных групп показал, что при уровне внутрикишечного давления 25 мм рт. ст. в стенке толстой кишки развиваются процессы, достоверно отличающиеся интенсивностью проявления инфильтрации сегменто-ядерными нейтрофилами от подобных проявлений при 15 мм рт. ст., а также ярко выраженной венозной гиперемией (табл. 3).

Таблица 3. Сравнение результатов морфометрии в тканях стенки толстой кишки при разных уровнях внутрикишечного давления (n=18)

Сравнения морфометрических показателей тканей исследованных групп показал, что при уровне внутрикишечного давления 25 мм рт. ст. в стенке толстой кишки развиваются процессы, достоверно отличающиеся интенсивностью проявления инфильтрации сегменто-ядерными нейтрофилами от подобных проявлений при 15 мм рт. ст., а также ярко выраженной венозной гиперемией (табл. 3). Таблица 3. Сравнение результатов морфометрии в тканях стенки толстой кишки при разных уровнях внутрикишечного давления (n=18)

Таким образом, в результате экспериментального исследования установлено, что важным механизмом патогенеза трофических нарушений в стенке толстой кишки при интракишечной и интраабдоминальной гипертензии является застой в венулярном звене МЦ-русла. Венозный застой вызывает развитие отёка с последующими сдавлением, ишемией тканей, нарушением оттока и замыканием порочного круга.

При ВКД 5 мм рт. ст. и 15 мм рт.ст. развиваются значимые нарушения перфузии в стенке толстой кишки без включения компенсаторных механизмов. Декомпенсированные нарушения МЦ в стенке кишки развиваются уже при уровне ВКД 25 мм рт. ст., они сопровождаются выраженными морфологическими нарушениями в виде венозной гиперемии и лейкоцитарной инфильтрации.

Критический уровень ВБД, обусловленного энтеральной недостаточностью и парезом толстой кишки составляет 13,2 мм рт. ст. и требует активной, в том числе и хирургической, декомпрессии брюшной полости.

Список использованных источников:

  1. Значение синдрома высокого внутрибрюшного давления в хирургической практике (обзор литературы)/ М.М. Абакумов, А.Н. Смоляр// Хирургия. – 2003. – № 12. – С. 66 – 72.
  2. Особенности лечения лапаростомных ран у больных с распространённым гнойным перитонитом в условиях программированных санаций брюшной полости/ Э.Х. Байчоров, Р.З. Макушкин, Б.Б. Хациев и др.// Матер. IV Всеросс. конф. общих хирургов с междунар. участием и Пленума проблемной комиссии «Инфекция в хирургии». – Ярославль. – 2007. – С. 309 – 311.
  3. Синдром интраабдоминальной гипертензии (обзор литературы)/ Б.Р. Гельфанд, Д.Н. Проценко, О.В. Игнатенко и др.// Хирургия – приложение к Consilium medicum. Т. 7. № 1. – С. 58 66.
  4. Варианты расположения имплантата при пластике послеоперационных вентральных грыж в зависимости от показателей внутрибрюшного давления / Д.М. Красильников, И.И. Хайруллин, А.З. Фаррахов и др.// Герниология. – 2004. – №3. – С. 28.
  5. Курбонов К.М. Абдоминальный компартмент синдром. – Душанбе, 2003. – 89 с.
  6. Савельев B.C. Перитонит: Практическое руководство/ Под ред. В.С. Савельева, Б.Р. Гельфанда, М.И. Филимонова. – М.: Литтерра, 2006. – 208 с.
  7. Динамика изменения внутрибрюшного давления у больных после операции на органах брюшной полости / С.А. Совцов, С.С. Шестопалов, С.А. Михайлова// Пермский медицинский журнал. – 2005. – Т. 22. – № 3. – С. 89 – 93.
  8. Абдоминальный компартмент-синдром в экстренной хирургии/ В.М. Тимербулатов, Р.Р. Фаязов, Р.М. Сахаутдинов и др.// Хирургия. – 2008. – № 7. – С. 33 – 35.
  9. Современные подходы в решении проблемы «компартмент-синдрома» в абдоминальной хирургии/ В.М. Тимербулатов, М.С. Кунафин, Р.Р. Фаязов и др.// Матер. II съезда колопроктологов России с междунар. участием «Актуальные вопросы колопроктологии». – Уфа. – 2007. – С. 635 – 639.
  10. Abdominal compartment syndrome. The Nashville experience/ V. Eddy, С. Nunn, J.A. Morris// Surg. Clin. North Am. – 1997. – Vol. 77. – N 4. – P. 801 –
  11. The abdominal compartment syndrome/ W. Ertel, O. Trentz// Der Unfallchirurg. – 2001. – B. 104. – N 7. – S. 560 – 568.
  12. Managing trauma patients with abdominal compartment syndrome/ D.E. Fritsch, R.A. Steinmann// Crit. Care Nurs. – 2000. – Vol. 20. – N 6. – P. 48 – 58.
  13. Gallagher J.J. Description of the procedure for monitoring intraabdominal pressure via an indwelling urinary catheter// Crit. Care Nurs. – 2000. – Vol. 20. – P. 87 –
  14. Abdominal compartmental syndrome in non-injured patients/ С. Garcia, R. Parramon, F. Delas et al.// Rev. Esp. Anestesiol. Reanimatol. – 2000. – Vol. 47. – N 3. – P. 126 – 129.
  15. Guloglu R. Abdominal compartment syndrome// Ulus Travma Drg. – 2002. – Vol. 8. – N 3. – P. 133 – 136.
  16. Harrahill M. Intra-abdominal pressure monitoring// J. Emerg. Nurs. – 1998. – N 5. – P. 465 – 466.
  17. Prospective study of the incidence and outcome of intra-abdominal hypertension and the abdominal compartment syndrome/ J.J. Hong, S.M. Cohn, J.M. Perez et al.// Br. J. Surg. – 2002. – Vol. 89. – N 5. – P. 591 – 596.
  18. Cardiovascular effects of intraperitoneal insufflation with carbon dioxide and nitrous oxide in the dog/ A.D. Ivankovich, D.J. Miletich, R.F. Albrecht// Anesthesiol. – 1975. – Vol. 42. – P .281 – 287.
  19. The measurement of intraabdominal pressure as a criterion for abdominal reexploration/ I.L Kron., P.K. Harman, S.P. Nolan// Ann. Surg. – 1984. – Vol. 199. – N 1. – P. 28 – 30.
  20. Prospective characterization and selective management of the abdominal compartment syndrome/ D.R. Meldrum, F.A. Moore, E.E. Moore et al.// Am. J. Surg. – 1997. – Vol. 174. – N 6. – P. 667 – 672.
  21. Intraabdominal hypertension and intensive/ M. Sugrue, K.M. Hilman// Vincent J. L. Berlin: Springer-Verlag. – 1998. – S. 667 – 676.