О патогенетической взаимосвязи нарушений метаболического статуса, клеточного состава и реологических свойств крови при поверхностной термической травме, их диагностическое и прогностическое значение

¹Введение. Проблемы патогенеза ожогов и патогенетического обоснования эффективных способов комплексной терапии термической травмы доста-таточно актуальны в мирное время. Так, по данным ВОЗ, термические поражения занимают третье место среди прочих травм, в Российской Федерации на их долю приходится 10-11% [1, 2]. При контакте термического фактора с поверностью кожи возникает ожоговая рана, в основе которой лежит развитие воспалительного процесса. Как известно, острое воспаление характеризуется стереотипным комплексом морфофункциональных изменений в зоне ожога, проявляющимся в последовательном развитии сосудистых и тканевых изменений. Типовыми признаками гемодинамических сдвигов в зоне термической травмы являются спазм сосудистой стенки, артериальная и венозная гиперемии, развитие престаза и стаза [3]. Характерными особенностями тканевых изменений в зоне термической травмы являются дистрофические и некротические повреждения клеток различной морфофункциональной организации с последующим выпадением, ограничением функции или развитием дисфункции. Как известно, наряду с локальными изменениями в зоне ожоговой травмы возникают системные метаболические и функциональные расстройства, свойственные синдрому системного воспалительного ответа. Последний обусловливается в значительной мере резкими изменениями продукции антигенстимулированными лимфоцитами, моноцитами, тканевыми макрофагами и другими клетками про- и противовоспалительных цитокинов [2, 4–6].

В настоящее время в литературе представлены различные виды классификации цитокинов в соответствии с особенностями их биохимической организации, структуры рецепторов для цитокинов. Среди цитокинов, обеспечивающих развитие полимодаль-ных локальных и дистантных эффектов, следует отметить такие, как фактор роста гемопоэтических клеток, стволовых клеток, фибробластов. Важную роль в развитии провоспалительного действия, расстройствах микроциркуляции, регуляции межклеточного взаимодействия играют цитокины семейства ИЛ-1, ИЛ-6, ФНО [4, 6]. Обращает на себя внимание тот факт, что формирование системного действия на организм зоны локального термического поражения кожи связано и с усилением продукции гормонов

адаптации: АКТГ, глюкокортикоидов, катехоламинов, паратгормона, приводящим к нарушению иммунологического и метаболического статусов, сдвигам клеточного и биохимического состава периферической крови [3, 5]. Большое значение в патогенезе локальных и системных сдвигов при термической травме должно быть отведено развитию аутоинтоксикации, связанной с интенсивной резобцией из зоны деструкции поврежденной кожи в системный кровоток ожоговых токсинов, таких, как белковая фракция 0,43, очищенный токсический фактор, липопротеид с токсическими свойствами биологически активных веществ клеточного и гуморального происхождения [5].

Резкое нарушение гормонального баланса, цито-кинового статуса, фазные изменения центрогенных нервных влияний на периферические органы и ткани естественно приводят к тяжелым нарушениям микроциркуляции, регионарного кровотока и системной гемодинамики. Однако до настоящего момента остается не установленой патогенетическая взаимосвязь характерных для воспаления гемодинамических расстройств, нарушений коагуционного потенциала крови и ее реологических свойств с тяжестью локальных изменений в зоне термической травмы в динамике воспалительного процесса [2, 5].

Как известно, оценка тяжести термической травмы проводится общеизвестными методами, включающими определение площади ожоговой поверхности, глубины ожога, индекса Франка [1, 2, 5].

Обращает на себя внимание тот факт, что до настоящего момента отсутствуют диагностические критерии оценки тяжести клинических проявлений поверхностной термической травмы на основе мониторинга системных метаболических и функциональных расстройств, реологических свойств, клеточного и биохимического состава периферической крови [1, 2].

Изложенные обстоятельства определили цель настоящей работы: изучение взаимосвязи характера системных метаболических расстройств, реологических свойств, клеточного состава периферической крови с динамикой развития альтеративно-некроти-ческих и регенераторно-пролиферативных процессов в зоне поверхностных термических ожогов кожи, а также обоснование новых диагностических и прогностических критериев на основе мониторинга соответствующих интегративных показателей метаболического статуса и вязкостных свойств крови.

Методы. В работе представлены результаты комплексного клинико-лабораторного обследования 30

больных с поверхностными ожогами (ожог I, II, IIIА степени) в динамике патологии, находившихся на стационарном лечении в Саратовском центре термических поражений в 2007–2010 гг. Оценка тяжести патологии проводилась традиционными методами, включающими определение площади ожоговой поверхности, глубины ожога, индекса Франка [1, 2, 5, 7].

Забор крови для исследования производился на 1-е сутки патологии (период выраженных альтераций в зоне ожоговой раны), 7–8-е сутки (период начала эпителизации раны) и 18-е сутки заболевания (период выздоравления) на фоне проведения традиционного местного лечения повехностной ожоговой раны, которое соответствовало различным фазам раневого процесса и способствовало наиболее благоприятному течению ожогов [1]. Так, терапия начиналась с первичного туалета термической травмы, далее нами использовался закрытый (повязочный) метод лечения ожоговых ран с использованием различных растворов, эмульсий и мазей, обладающих бактерицидным действием.

Изучение реологических свойств крови проводилось с использованием анализатора крови реологического АКР-2, позволяющего определять вязкость крови при заданных скоростях сдвига (10с-1, 50с-1,100с-1, 150с-1, 200с-1, 300с-1), а также индекс деформируемости эритроцитов (ИДЭ) и индекс агрегации эритроцитов (ИАЭ) [8].

Метаболический статус, в частности состояние процессов свободнорадикальной дестабилизации биомембран клеток оценивали по содержанию в эритроцитах и плазме крови промежуточных продуктов липопероксидации: диеновых конъюгатов (ДК) и малонового диальдегида (МДА). В качестве интегративного показателя стабильности биологических мембран использовано определение перекисной резистентности эритроцитов (ПРЭ). О состоянии антиоксидантной системы эритроцитов судили по показателям активности супероксиддисмутазы (СОД), каталазы, уровню витамина Е, SH-групп, которые определялись общепринятыми спектрофотометрическими методами исследования [9, 10].

Для оценки степени выраженности аутоинтоксикации использовали определение в крови молекул средней массы (МСМ) спектрофотометрическим методом [11].

Для выяснения роли нарушения белкового спектра крови в патогенезе расстройств ее реологических свойств при поверхностных термических травмах изучали содержание общего белка, а также фракций альбуминов, глобулинов, фибриногена и С-реактивного белка с использованием спектрофотометрических методов [12].

Исследование клеточного состава периферической крови проводилось на аппарате SismexК-1000.

Статистическая обработка полученных результатов проведена в программе Statistiсa for Windows (версия 5.5) с использованием параметрических критериев с вычислением средней арифметической (М) и ее ошибки (m). Для определения достоверности отличий между группами использовали вычисление парного t-критерия Стьюдента с определением статистической значимости полученных результатов (p).

Результаты. Итак, комплексное клинико-лабораторное обследование было проведено у пациентов с поверхностными термическими ожогами кожи I, II, IIIА степени в динамике патологии. Как оказалось, на 1-е сутки после воздействия термического фактора в зоне ожогов I и II степени отмечалось развитие реактив- но-воспалительного процесса, характеризующегося серозным отеком тканей, покраснением, связанным с развитием стойкой артериальной гиперемии. Появление боли, как известно, обусловленно выраженным отеком и сдавлением нервных окончаний экссудатом в зоне термической травмы, а также высвобождением большого количества биологически активных веществ из поврежденных клеток (гистамина, лейкотриенов, лизосомальных ферментов и т.д.). При ожогах II степени в зоне травмы усиливались процессы экссудации, что приводило к отслойке эпидермиса и образованию пузырей. При ожоге IIIА степени имелся поверхностный сухой светло-коричневый или белесовато-серый струп, местами наблюдалось развитие гиперемии и незначительного отека тканей.

В указанный период наблюдения (1-е сутки после воздействия термического фактора) возникали системные сдвиги со стороны периферической крови и метаболического статуса. Так, отмечалось развитие эритроцитоза, который носил относительный характер и был обусловлен интенсивной плазмопотерей в зону термической травмы. Кроме того, наблюдалось увеличение среднего объема эритроцитов, свидетельствующее об их набухании, обусловленном увеличением проницаемости эритроцитарных мембран (табл. 1). Одновременно установлено развитие нейтрофильного лейкоцитоза со сдвигом влево, связанного в соответ-свии с данными литературы с повышенным образованием колониестимулирующих факторов клетками моноцитарно-макрофагальной системы и освобождением гормонов адаптации [5]. Описанные изменения клеточного состава периферической крови сочетались со сдвигами белкового спектра в виде развития гипоаль-буминемии, возрастания в крови уровня острофазных белков (С-реактивного белка, р<0,001 и фибриногена, р<0,001). Обнаруженное уcкорение СОЭ в указанный период наблюдения, безусловно, было следствием выявленного нами изменения альбуминово-глобулино-вого соотношения и уменьшения гидратной оболочки вокруг эритроцитов, усиления их агрегации.

Сдвиги клеточного состава и белкового спектра периферической крови сочетались с интенсификацией процессов липопероксидации и нарастанием уровня промежуточных продуктов липоперокси-дации: МДА в эритроцитах и плазме крови, а ДК в эритроцитах — по сравнению с таковыми показателями контрольной группы (см. табл. 1). Избыточное накопление промежуточных продуктов липоперокси-дации сочеталось с недостаточностью механизмов антиоксидантной защиты клеток крови, на что указывало подавление активности СОД и каталазы эритроцитов, снижение уровня витамина Е в сыворотке крови, а также содержания общих SH-групп в крови по сравнению с таковыми показателями контрольных величин. Маркерами системного цитолиза клеток и выраженности аутоинтоксикации, характерными для этих сроков патологии, являлись снижение ПРЭ, а также возрастание уровня в крови МСМ (см. табл. 1).

Сдвиги метаболического статуса в виде развития диспротеинемии, активации процессов липоперокси-дации и недостаточности антиоксидантной системы крови сочетались с закономерными изменениями реологических свойств крови, характеризующимися повышением вязкости крови при низких и средних скоростях сдвига (табл. 2).

Известно, что низкие скорости сдвига в определенной степени имитируют состояние венозного кровотока и в значительной мере зависят от содержания в крови грубодисперстных белковых фракций [7].

Таблица 1

Качественные и количественные изменения эритроцитов перифериической крови, ее белкового спектра, а также содержания в эритроцитах промежуточных продуктов липопероксидации (малонового диальдегида, диеновых коньюгатов), перекисной резистентности эритроцитов и состояние антиоксидантной системы в крови у больных с ожоговой раной в различные сроки наблюдения

Изучаемый показатель	Контрольная группа	Ожоговая рана
		1-е сутки наблюдения		7–8-е сутки наблюдения		18-е сутки наблюдения
	n=15	n=30		n=30		n=30
	M±m	M±m	Р	M±m	Р	M±m	Р
Эритроциты (1012 / л)	4,1±0,15	4,9±0,2	<0,001	4,4±0,1	>0,1	4,3±0,1	>0,1
Гемоглобин, г / л	135,1±4,5	149,1±3,5	<0,01	133,1±3,4	>0,1	128,3±3,7	>0,2
Цветовой показатель	0,94±0,02	0,93±0,01	>0,1	0,91±0,01	>0,1	0,92±0,01	>0,1
Средний объем эритроцитов (MCV)	82,7±1,33	89,1±0,41	<0,001	87,1±0,36	<0,001	84,3±0,45	>0,2
СОЭ, мм / ч	8,1±1,35	18,8±1,7	<0,001	14,7±1,1	<0,001	12,3±1,7	<0,01
Лейкоциты (109 / л)	6,1±0,8	11,2±0,4	<0,001	7,1±0,4	>0,1	6,3±0,4	>0,1
Общий белок, г / л	75,16±2,14	57,7±1,9	<0,001	57,1±1,7	<0,001	60,9±1,8	<0,001
Альбумины, %	62,38±0,68	49,7±1,7	<0,01	49,9±0,9	<0,01	57,1±1,2	<0,01
Глобулины, %	33,2±0,81	49,3±1,8	<0,001	50,1±0,9	<0,001	42,9±1,3	<0,001
ДК (плазма крови), ед. / мл	1,43±0,11	1,41±0,2	>0,5	1,4±0,1	>0,5	1,39±0,1	>0,5
ДК (эритроциты), ед. / мл	2,08±0,5	3,3±0,3	<0,02	2,2±0,2	>0,5	2,1±0,2	>0,5
МДА (плазма крови), мкмоль / л	0,82±0,03	1,7±0,2	<0,001	1,3±0,1	<0,001	0,9±0,1	>0,5
МДА (эритроциты), мкмоль / л	5,22±0,24	6,1±0,1	<0,001	5,4 ±0,3	>0,5	5,3±0,2	>0,5
МСМ крови, усл.ед.	0,24±0,02	0,3±0,01	<0,01	0,26±0,01	>0,2	0,25±0,1	>0,2
ПРЭ, % гемолиза эритроцитов	1,43±0,08	2,1±0,1	<0,001	1,5±0,1	>0,5	1,3±0,1	>0,5
Каталаза эритроцитов, микроЕ / л	5,05±0,77	3,3±0,2	<0,02	4,4±0,2	>0,2	5,01±0,1	>0,5
SH-группы общие, ммоль / л	2,43±0,03	1,2±0,1	<0,001	1,7±0,1	<0,001	2,3±0,1	>0,5
СОД цельной крови, ед. / мл	429±38,3	308,7±17,5	<0,001	352,4±13,3	>0,5	385,3±12,4	>0,5
Вит. Е в сыворотке rрови, ед.опт.плотн.	22,04±0,4	11,6±0,1	<0,001	17,2±0,1	<0,001	21,1±0,6	>0,1

П р и м еч а н и е : Р рассчитано по отношению к аналогичным показателям группы контроля.

Таким образом, комплексное исследование реологических свойств крови и характера метаболических сдвигов в ранний период развития поверхностной термической травмы позволяет сделать вывод о том, что повышение вязкости крови при низких и средних скоростях сдвига обусловлено развитием относительного эритроцитоза и повышением содержания в крови острофазных белков: С-реактивного белка и фибриногена, а также образованием эритроцитарных агрегатов в связи с выявленным нами повышением индекса агрегации эритроцитов (см. табл. 2). В свою очередь, важная роль в изменении адгезивно-агрегационных свойств мембран эритроцитов должна быть отведена активации процессов липопероксидации.

В период наблюдения нами проведено изучение реологических свойств крови и при высоких скоростях сдвига (300с-1). Как оказалось, при высоких скоростях сдвига также выявляется повышение вязкостных свойств крови (см. табл. 2). Известно, что высокие скорости сдвига имитируют кровоток в артериальных сосудах, а вязкостные свойства крови зависят от количества эритроцитов, степени деформируемости эритроцитарных мембран, их адгезивной и агрегационной способности [8]. Обнаруженный нами факт повышения вязкостных свойств крови при высоких скоростях сдвига в определенной степени был обусловлен появлением жестких эритроцитов в связи со снижением способности эритроцитов к деформации. Последнее положение подтверждается снижением индекса деформируемости эритроцитов и ПРЭ (см. табл. 1, 2).

Последующее комплексное обследование пациентов с поверхностной термической травмой проводилось нами на 7–8-е сутки заболевания. В этот период наблюдалась положительная динамика клинических проявлений патологии. Так, при ожоге I и II степени начинался процесс эпителизации раны, в то же время в зоне ожога IIIА степени была видна четкая граница между погибшими и сохранившимися тканями: на фоне омертвевших тканей проступали розово-красные сосочки кожи, отмечалось наличие неширокого лейкоцитарного вала и в то же время на-

Таблица 2

Изменение реологических показателей крови у больных с ожоговой раной в различные сроки наблюдения

Изучаемый показатель Контрольная группа Ожоговая рана 1-е сутки наблюдения 7–8-е сутки наблюдения 18-е сутки наблюдения n=15 n=30 n=30 n=30 M±m M±m Р M±m Р M±m Р ВЦК 10 с–1, мПа с 4,68±0,2 8,3±0,4 <0,001 6,1±0,2 <0,001 5,1±0,2 >0,1 ВЦК 20 с–1, мПа с 3,92±0,17 6,9±0,3 <0,001 5,2±0,2 <0,001 4,2±0,2 >0,2 ВЦК 50 с–1, мПа с 3,5±0,12 5,5±0,3 <0,001 4,4±0,2 <0,001 3,9±0,2 >0,05 ВЦК 100 с –1, мПа с 3,2±0,1 4,9±0,2 <0,001 4,1±0,2 <0,001 3,5±0,.2 >0,1 ВЦК 150 с –1, мПа с 3,1±0,09 4,7±0,2 <0,001 3,8±0,1 <0,001 3,4±0,1 >0,1 ВЦК 200 с –1, мПа с 3,2±0,09 4,7±0,2 <0,001 3,8±0,1 <0,001 3,4±0,1 >0,1 ВЦК 300 с –1, мПа с 3,26±0,08 4,7±0,2 <0,001 3,8±0,1 <0,001 3,4±0,1 >0,1 ВзПл,100, мПа с 1,33±0,02 1,3±0,01 >0,1 1,3±0,01 >0,1 1,3±0,01 >0,1 ВзСыв, 100, мПа с 1,2±0,02 1,2±0,01 >0,1 1,2±0,01 >0,1 1,2±0,01 >0,1 ИДЭ 1,07±0,01 0,8±0,01 <0,001 0,9±0,01 >0,01 1,0±0,01 >0,1 ИАЭ 1,2±0,02 1,4±0,01 <0,001 1,3±0,01 <0,01 1,2±0,01 >0,1 чиналось отторжение струпа, которое продолжалось в течение 2–3 недель.

Формирование репаративных процессов в области ожоговой раны обнаруживало параллелизм с положительной динамикой интегративных показателей метаболического статуса и клеточного состава периферической крови. Так, на 7–8-е сутки патологии наблюдалась постепенная смена эритроцитоза, регистрируемого в момент поступления больного в стационар, нормализацией количества эритроцитов. Однако в этот период наблюдения показатели среднего объема эритроцита все еще превышали соответствующие контрольные величины. Кроме того, сохранялись и изменения белкового спектра крови в виде гипоальбуминемии, гиперглобулине-мии и диспротеинемии. Показатели СОЭ, содержания острофазных белков в крови оставались высокими по сравнению с таковыми в группе контроля. Одномоментно отмечалась нормализация уровней ДК и МДА эритроцитов и ДК плазмы крови. Содержание МДА в плазме крови несколько снижалось, но было выше контрольных величин. Одним из патогенетических факторов нормализации уровня промежуточных продуктов липопероксидации в крови пациентов с ожоговой травмой в указанный период наблюдения явилась активация антиоксидантной системы крови. Так, активность СОД крови, каталазы эритроцитов и показатели ПРЭ возрастали до контрольных величин, между тем уровень витамина Е в указанный период наблюдения оставался ниже показателей контроля.

Тем не менее, в эти же сроки наблюдения (7–8-е сутки) сохранялось повышение вязкости крови при низких, средних и высоких скоростях сдвига относительно показателей контроля.

Третий забор крови производился на 18-е сутки патологии (период выздоровления), когда в области термической травмы (ожоги I и II степени) наблюдалась полная эпителизация раны, сочетающаяся с гиперемией и пигментацией кожных покровов. Вид ожоговой раны IIIА степени был весьма характерен: на тонком слое грануляций появлялись множественные островки эпителизации, одновременно эпителий наползал и со стороны здоровой кожи до полной эпи-телизации поврежденной поверхности.

В указанные сроки наблюдения отмечалась нормализация показателей клеточного состава периферической крови. Однако сохранялись гипоальбумине-мия и диспротеинемия, показатели СОЭ оставались выше контрольных величин (см. табл. 2).

В то же время на фоне полной эпителизации ожоговой раны и улучшения общесоматического статуса пациентов отмечалась нормализация уровня промежуточных продуктов липопероксидации в крови, что сочеталось с активацией антирадикальной защиты клеток крови и нормализаций показателей вязкостных свойств крови при низких, средних и высоких скоростях сдвига (см. табл. 1, 2).

Обсуждение. Касаясь механизмов, обнаруженных нами изменений реологических свойств крови в начальный период развития поверхностного термического ожога, следует отметить, что возрастание вязкостных свойств крови может рассматриваться как маркер развития гипоксемии [8]. Термическая травма является классическим примером воздействия стрессорного раздражителя на организм, вызывающего формирование типовых реакций адаптации и дезадаптации в виде активации симпатоадреналовой системы, с последующим развитием спазма периферических сосудов, а также сосудов ряда внутренних органов и тканей, имеющих преимущественно альфа-адреноергическую иннервацию. Естественно, что усиление вазоконстрикроных влияний на фоне действия болевого раздражителя приводит к развитию не только локальной, но и системной циркуляторной гипоксии. На фоне развития гипоксии снижается способность эритроцитов деформироваться, уменьшается текучесть эритроцитарных мембран и появляются эритроциты с поврежденными оболочками, вокруг которых образуется рыхлое нитчатое микроокружение, что знаменует собой начальный этап образования фибрина на эритроцитах. Далее формируются эритроцитарные агрегаты, обусловливающие повышение вязкостных свойств крови [8]. Понижение деформируемости эритроцитов характеризуется уменьшением кислородтранспортной функции крови, активацией процессов липопероксидации и недостаточностью анти- радикальной защиты эритроцитов [8, 13]. В динамике развития поверхностных термических ожогов на 7–8-е сутки патологии вязкость крови оставалась повышенной при высоких, средних и низких скоростях сдвига, что коррелировало с увеличением содержания в крови грубодисперсных острофазных белков, повышением адгезивно-агрегационных свойств эритроцитов, активацией процессов липопероксидации и недостаточностью антирадикальной защиты клеток крови. В период вы-здоравления (18-е сутки заболевания) на фоне полной эпителизации ожоговой раны отмечалась нормализация уровня промежуточных продуктов липопероксидации, вязкостных свойств крови и показателей клеточного состава периферической крови.

Выводы:

• 1.    Результаты комплексного обследования пациентов с термическими ожогами легкой и средней степени тяжести позволили установить параллелизм тяжести локальных деструктивных изменений в зоне термической травмы и характера системных метаболических расстройств, сойственных синдрому системного воспалительного ответа.

• 2.    Характерными признаками развития синдрома системного воспалительного ответа при поверхностной термической травме являются диспротеинемия, обусловленная гипоальбуминемией, повышением содержания в крови остофазных белков (С-реактивного белка и фибриногена), коррелирующая с тяжестью локальных деструктивных процессов в зоне действия патогенного термического фактора.

• 3.    Закономерной особенностью системных метаболических расстройств при ожогах легкой и средней степени тяжести является активация процессов свободнорадикальной дестабилизации биомембран клеток крови на фоне недостаточности ферментного и неферментного звеньев антиоксидантной системы крови.

• 4.    Развитие поверхностных термических ожогов легкой и средней степени тяжести закономерно сопровождается возрастанием вязкостных свойств крови при низких, средних и высоких скоростях сдвига, имитирующих скорость кровотока соответственно в венозных и артериальных сосудах микроциркуляторного русла.

• 5.    Важную роль в нарушениях реологических свойств крови у больных с термической травмой играют качественные и количественные изменения клеточного состава периферической крови и ее белкового спектра, в частности развитие эритроцитоза, диспротеинемии, активация процессов липоперокси-дации и недостаточность антиоксидантной системы крови, коррелирующие с тяжестью локальных па-томорфологических изменений в зоне термической травмы и общесоматическим статусом.