Метаболизм тканей кисти и функциональные резервы микроциркуляции у пациентов с последствиями экстремального воздействия холодового фактора при лечении по Илизарову

В последние годы разработаны новые схемы лечения, направленные на предотвращение некроза тканей при холодовых отморожениях, что позволило улучшить клинический результат. Внедрение в клиническую практику методик чрескостного компрессионно-дистракционного остеосинтеза и разработка мини-аппарата Г.А. Илизарова открыли новые возможности использования местных тканей при реконструктивной хирургии поврежденной кисти [4], в частности, при удлинении посттравматических культей пальцев. Но при оперативном лечении имеется риск развития сосудистых нарушений в трансформируемом сегменте, не выражено проявление компенсаторной реакции тканей на их метаболический запрос и кислородные потребности. Изучение биологического состояния мягких тканей кисти и адаптационных резервов системы микроциркуляции у пациентов с отдаленными последствиями тяжелой холодовой травмы имеет прогностическое значение, так как позволяет планировать тактику ведения пациентов.

Наиболее уязвимым звеном в патогенезе тяжелых отморожений конечностей является нарушение микроциркуляции, развивающееся в дореактивном периоде, когда происходят необратимые изменения с прогрессирующим снижением кровотока до значений биологического нуля и развития некроза в 100 % случаев [6]. Постхолодовая нейропатия является доминирующим симптомом отдаленных последствий холодовой травмы. У таких пациентов наблюдалась постоянная холодовая непереносимость с аномальными порогами тепловой и вибрационной чувствительности в ближайшие и отдаленные сроки после холодовой травмы [12].

Одним из механизмов развития патологических процессов при отморожениях является дисфункция эндотелия сосудов, в частности, в результате накопления различных биологически активных веществ (цитокинов) в зоне поражения повреждаются эндотелиоциты [7].

Целью настоящей работы явилось исследование в условиях лечения по методу Илизарова у пациентов с отдаленными последствиями тяжелой холодовой травмы особенностей метаболизма и параметров микроциркуляции кисти при проведении функциональных проб.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Было обследовано 19 пациентов в возрасте от 24 до 46 лет (32,8 ± 2,9 года). Давность перенесенной холодовой травмы составляла от 2 до 3 лет. Контрольную группу практически здоровых сверстников составили 14 человек.

В зависимости от длины культей пальцев, наличия контрактур смежных суставов и возникающей после удлинения базальной синдактилии применены следующие методики:

• 1.    Удлинение культей пальцев (культи менее 30 мм – 4 наблюдения, культи более 30 мм – 10 наблюдений);

• 2.    Удлинение культей пальцев с последующей пластикой межпальцевых промежутков у 3 больных;

• 3.    Удлинение культей пальцев с устранением приводящей контрактуры у 2 больных.

Для выявления скрытых нарушений микрогемодинамики и адаптационных резервов системы микроциркуляции информативны неинвазивные функциональные пробы [3].

В настоящем исследовании оценка микроциркуляции тканей проводилась с использованием лазерной допплеровской флоуметрии (ЛДФ) на установке BLF21 фирмы Transonic Sistems Inc. (США) (рис. 1, а). Для изучения механизмов, участвующих в регуляции тканевого кровотока, использовали местную ишемическую пробу с установкой окклюзионной манжеты на предплечье. После регистрации данных в покое (ККпок, пф. ед.) и после 3-х минутной ишемии (ККпик, пф. ед.) производился расчет индекса пикового кровотока (ИПК, % = ККпик / ККпок × 100 %) – прирост капиллярного кровотока после прекращения 3-х минутной окклюзии; ∆ t, сек – интервал времени от снятия окклюзии до появления максимального прироста капиллярного кровотока; периода полувосстановления капиллярного кровотока (T1/2, сек) и длительности реактивной гиперемии (T, сек) – интервал времени от появления максимального прироста капиллярного кровотока до его восстановления к исходным значениям.

Исследование периферической гемодинамики пальцевых артерий пальцев и культей проводили методом ультразвуковой допплерографии (УЗДГ) на ультразвуковом диагностическом приборе «Минимакс-допплер К»

(г. С.-Петербург) при помощи датчика с рабочей частотой 20 МГц (рис. 1, б). Оценивались показатели стандартного автоматического заключения УЗДГ: Vs (см/сек) – максимальная линейная систолическая скорость по кривой средней скорости, Vm (см/сек) – средняя скорость по кривой средней скорости, Vad, см/сек – конечная диастолическая скорость по кривой средней скорости; рассчитывался пульсаторный индекс (PI = (Vs – Vd) / Vm).

Для исследования газового режима тканей использовали чрескожный мониторинг напряжения кислорода и углекислого газа [Model 840 (VFD, США), согревающий датчик (t = 44º) с модифицированным электродом типа «Clark» для длительного определения р О₂ и р СО₂] (рис. 1, в). Напряжение кислорода и углекислого газа регистрировали в покое, во время трехминутной ишемической пробы (через каждую минуту) и в течение 10 минут постишемической реактивной гиперемии с интервалом в 30 сек. Регистрировали следующие показатели: исходные значения р О₂ и р СО₂; время полувыведения кислорода (Т_{1/2вывед} р О₂,сек); время полувосстановления напряжения кислорода (Т_{1/2восст.} р О₂,сек); время регистрации максимального прироста углекислого газа (t р СО₂, сек.), прирост напряжения углекислого газа – ∆ р СО₂, %. На полученных графиках динамики р О₂ рассчитывался балансовый дефицит кислорода (БДК, усл.ед.) как площадь фигуры, ограниченная кривой р О₂ ниже значений полувыведения и полувосстановления р О₂ . Упрощенной формулой расчета можно считать определение площади треугольника, где основание (Т) – это время (сек.) от точки Т_{1/2 вывед} р О₂, до точки Т_{1/2 восст.} р О₂, высота (Р) – разность значений р О₂ в точке Т      р О и минимальных значений р О в те-

1/2 вывед 2                                                2

чение ишемической пробы. Соответственно формула расчета имеет следующий вид: БДК = Т × Р/2.

Статистическая обработка результатов выполнена с использованием стандартных программ Microsoft Excel. Поскольку выборочная совокупность получаемых параметров подчинялась закону нормального распределения, оценивали среднее значение (M), ошибку средней (m) и критерий Стьюдента при определении статистической значимости различий анализируемых показателей.

Рис. 1. Фото выполнения процедур: а – проведение лазерной флоуметрии; б – проведение УЗДГ пальцевых артерий; в – регистрация параметров тканевого метаболизма с помощью транскутанной полярографии

РЕЗУЛЬТАТЫ

Проведенные исследования показали, что при последствиях низкотемпературного повреждения тканей кисти по данным УЗДГ выявляются критерии вазоконстрикции пальцевых артерий (табл. 1): средняя скорость кровотока (Vm, см/сек) составляет менее 50 % Vs, отрицательные значения диастолической скорости (Vad, см/сек), увеличение PI, отражающего упруго-эластические свойства артерий.

Показатели КК покоя и КК пикового не имеют достоверных различий от значений нормы, т.е. сохранены резервные возможности сосудистого русла, но 3-х минутная ишемическая проба выявляет нарушения реактивности сосудов: резко уменьшен период полувосстановления КК и длительность реактивной гиперемии (табл. 1).

По данным транскутанной полярографии отмечалось преобладание анаэробного уровня метаболизма: относительно нормы уменьшение периода полувыведения р О² в 2 раза, увеличение периода полувосстановления р О₂ в 2 раза, регистрируется период (до 2 минут) полного исчерпания кислорода, когда р О₂ = 0 при нарастающей гиперкапнии тканей, увеличение балансового дефицита кислорода в 2,8 раза [1] (табл. 1).

Во время всего периода дистракции необходимо особенно внимательно следить за трофикой кожных покровов в области торцов культей, так как в этих местах рубцово-измененная кожа испытывает максимальное напряжение и возможно развитие ее перфорации. У пациентов с последствиями тяжелой холодовой травмой в 30 % наблюдений (6 человек) через 7–10 дней в последующем, в процессе продольной тракции для увеличения длины культей фаланг пальцев, отмечались клинические признаки ишемии тканей: выраженный болевой синдром и изменение окраски кожных покровов, что потребовало коррекции тактики лечения. При клинических признаках ишемии тканей регистрировалось выраженное преобладание анаэробного уровня метаболизма:

– гипоксия р О₂ до 30 мм рт. ст.;

• –    уменьшение периода полувыведения р О₂ в 4 раза;

• –    увеличение периода полувосстановления р О₂ в 3 раза;

• –    длительный период (до 4 минут) полного исчерпания кислорода при нарастающей гиперкапнии тканей (прирост р О₂ до 50 %);

• –    увеличение балансового дефицита кислорода до 3800 усл.ед.

Таблица 1

Расчетные показатели периферической гемодинамики и транскутанной полярографии тканей кисти при низкотемпературной этиологии их повреждения (М ± m, n – число наблюдений)

Показатели	Значения нормы (n = 14)	Больная конечность (n = 19)	Показатели	Интактные конечности (n = 14)	Больная конечность (n = 19)	Показатели	Интактные конечности (n = 14)	Больная конечность (n = 19)
Показатели лазерной флоуметрии пальцев			Показатели транскутанной полярографии			Показатели УЗДГ пальцевых артерий
КК пок.	5,54 ± 0,74	5,05 ± 0,85	р О2, мм рт. ст	56,4 ± 4,01	58,9 ± 5,19	Vs	22,14 ± 0,54	15,67 ± 0,89* снижено в 1,5 раза
КК пик.	12,5 ± 0,89	14,1 ± 3,52	р СО2, мм рт. ст.	55,7 ± 3,11	17,9 ± 5,09 снижено в 3 раза	Vm	17,08 ± 0,61	5,11 ± 0,42 снижено в 3,3 раза
ИПК	278,0 ± 17,89	270,0 ± 39,5	Т1/2 вывед р О2, сек	70,2 ± 5,05	45,7 ± 5,15* снижено в 2 раза	Vad	2,17 ± 0,29	-0,42 ± 0,12* значения < 1,0
∆ t	15,0 ± 0,5	10,0 ± 0,5* уменьшено в 1,5 раза	Т1/2 восст. р О2, сек.	35,2 ± 3,91	50,0 ± 5,46* увеличено в 2 раза	PI	0,98 ± 0,27	2,18 ± 0,19* увеличено в 2 раза
Т1/2	97,1 ± 0,52	15,0 ± 0,35* уменьшено в 6 раз	t р СО2, сек.	55,0 ± 5,55	20,4 ± 6,18* снижено в 2,5 раза
Т	250,0 ± 0,38	45,0 ± 0,20* уменьшено в 5 раз	∆ р СО2, %	22,1 ± 3,16	10,5 ± 2,49* снижено в 2 раза
			БДК, усл. ед.	1050,0 ± 100,0	2997 ± 200,0* увеличено в 2,8 раза

Примечание: *– статистическая значимость различия параметров относительно значений в группе контроля по критерию Стьюдента, Р ≤ 0,05; М – среднее значение, m – стандартная ошибка.

Клинический пример . Пациент П., 42 г., диагноз: последствия холодовой травмы обеих кистей. Посттравматические ампутационные культи 1, 2 и 5 пальцев кисти на уровне головок пястных костей, 3 и 4 пальцев – на уровне основания проксимальных фаланг (МКБ10 – S68.2).

Два года назад пациент получил обморожение обеих кистей 4 степени. В результате чего развился некроз пальцев обеих кистей. По месту жительства была произведена некрэктомия, пластика культей местными тканями, формирование культей обеих кистей. При поступлении в отделение патологии кисти РНЦ «ВТО» им. акад. Г.А. Илизарова пациент предъявлял жалобы на отсутствие возможности самообслуживания в связи с резким ограничением функции обеих кистей. С целью удлинения 1 пястной кости и создания первого межпястного промежутка выполнена двойная остеотомия I пястной кости левой кисти, остеосинтез аппаратом Илизарова I пястной кости, наложены аппараты на II, III пястные кости левой кисти (для создания дополнительных тракционных усилий).

Начальный темп дистракции составил 0,5 мм/сут. за 4 приема. На 7 день дистракции пациент стал предъявлять жалобы на выраженный болевой синдром, на перевязке отмечена бледность кожных покровов на торце 1 пястной кости, что расценено как проявление клинических признаков ишемии тканей в результате их продольной тракции.

Был снижен темп дистракции до 0,25 мм/сут. за 4 приема и назначено медикаментозное лечение, направленное на уменьшение вазоконстрикции (Sol. euphyllini 2,4 % 5,0 внутривенно № 5). После проведенного курса медикаментозной терапии по данным УЗДГ сохранялись критерии вазоконстрикции пальцевых артерий, при 3-х минутной ишемической пробе слабо выражено увеличение периода полувосстановления КК и длительности реактивной гиперемии, по данным транскутанной полярографии отсутствовал прирост р О₂, но при 3-х минутной ишемической пробе отмечалось незначительное увеличение периода полувыведения р О₂ и уменьшение периода полувосстановления р О₂ за счет значительного укорочения периода полного исчерпания кислорода (рис. 2). По данным литературы, аналогичные ответы микрососудов скелетной мускулатуры на медикаментозные пробы, направленные на развитие вазодилатационного ответа, отмечают при возрастных изменениях сосудистого эндотелия в сочетании с нейропатиями [10].

Рис. 2. Параметры капиллярного кровотока (а, б), парциального напряжения газов кожи на участке её тракции (в, г) при ишемической пробе и данные УЗДГ (д, е) пальцевых артерий

У пациента сохранялись жалобы на болевой синдром и бледность кожных покровов торца 1 пястной кости. Для уменьшения натяжения мягких тканей дистракция была приостановлена (на 3–5 дней), что способствовало развитию процессов релаксации в тканях и адаптации к новой достигнутой длине кости.

После восстановления нормальной окраски кожных покровов торца культи дистракцию возобновили. Но по данным УЗДГ сохранялись признаки вазоконстрикции, положительная динамика отмечена только по данным лазерной флоуметрии: при 3-х минутной ишемической пробе – увеличение периода полувосстановления КК. Общая длительность дистракции составила 48 дней, фиксации 89 дней. Создан запас кожи I межпальцевого промежутка. Кожная пластика межпальцевого промежутка по Лимбер-гу. Достигнутое удлинение 2,5 см (рис. 3).

Рис. 3. Пациент П., 42 лет: а – фото кисти в процессе лечения, б – рентгенограмма кисти в процессе лечения; в – функциональные возможности левой кисти после снятия аппаратов (сформирована функция плоскостного хвата)

ОБСУЖДЕНИЕ

В отдаленном периоде после холодовой травмы в группе пациентов с культями пальцев кисти обмен веществ в сохранившихся тканях остается относительно сниженным длительное время и значительно не увеличивается в процессе дистракции. Возбуждение холодовых рецепторов кожи приводит к стимуляции эрго-тропной активности симпатической нервной системы [2], и вазоконстрикция сосудов сохраняется длительный период после холодового повреждения тканей.

В оценке капиллярного кровотока и газового режима тканей ишемическая проба выявляет доклиническую степень ишемии при низкотемпературной этиологии повреждения тканей. Взаимосвязь метаболизма и параметров микроциркуляции регистрируется и при дисфункции эндотелия сосудов после тяжелой холодовой травмы, когда значения капиллярного кровотока покоя и пикового не отличаются от значений нормы, но резко уменьшен период полувосстановления КК, полувыведения р О₂, длительность реактивной гиперемии, увеличение периода полувосстановления р О₂, регистрируется полное исчерпание кислорода при нарастающей гиперкапнии тканей с увеличением балансового дефицита кислорода, что согласуется с данными литературы [5, 13]. Степень выраженности отклонений расчетных показателей после ишемической пробы от значений нормы позволяет судить о тяжести процесса.

По данным литературы, дистракционные воздействия на ткани у экспериментальных животных сопровождаются значительным увеличением экспрессии факторов роста, участвующих в ангиогенезе мышц [11]. Холодовая травма дистальных сегментов конечностей (кисти) вызывает микроангиопатии в отдаленном периоде после воздействия, характеризующиеся спазмами прекапиллярных сосудов, разрушением капилляров на больших участках кожи и развитием повышенной проницаемости микрососудов [9]. Такие изменения ангиогенеза могут являться патоморфоло-гической основой наблюдаемых клинических признаков ишемии тканей и болевого синдрома в процессе дистракции.

Основным в тактике ведения таких пациентов в условиях чрескостного дистракционного остеосинтеза по Илизарову является индивидуальный подбор темпа дистракционных усилий под контролем объективных и субъективных показателей состояния тканей и микрогемодинамики. Клинические наблюдения показали, что медикаментозное лечение, направленное на уменьшение вазоконстрикции сосудов, у пациентов с последствиями холодовой травмы в процессе тракционного воздействия аппаратом Илизарова дает невыраженный эффект, т.к. резервные возможности микро-циркуляторного русла уже максимально реализованы в условиях чрескостного остеосинтеза («эффект Или- зарова»). Считаем целесообразным проведение превентивной ангиогенной и нейротрофической терапии, которую следует проводить уже в преддистракцион-ном периоде, а результаты функциональных методов оценки капиллярного кровотока учитывать в выборе индивидуальной тактики ведения пациентов.

Показатели капиллярного кровотока являются наиболее лабильными, они совпадают с клинической картиной при изменении окраски кожных покровов. Основным диагностическим критерием является динамика расчетных параметров капиллярного кровотока после 3-х минутной ишемической пробы.

ВЫВОДЫ

• 1.    Методикой выбора в обследовании пациентов с последствиями тяжелых холодовых повреждений сегментов конечностей является оценка капиллярного кровотока по данным лазерной флоуметрии при проведении 3-х минутной ишемической пробы.

• 2.    В отдаленном периоде при низкотемпературной этиологии повреждения тканей ишемическая проба позволила выявить доклиническую степень ишемии : нарушения в реактивности сосудов прекапилярного звена.

• 3.    Основным в тактике ведения таких пациентов является индивидуальный подбор темпа дистракционных усилий и своевременная коррекция лечебных мероприятий с учетом результатов мониторирования микроциркуляции и оценкой её резервных возможностей. Целесообразно проведение превентивного ангиогенного и нейротрофического медикаментозного лечения в преддистракционном периоде пациентов с вышеописанной патологией в условиях чрескостного остеосинтеза по Илизарову.