Глава 5 СИНДРОМ СИСТЕМНОГО ВОСПАЛИТЕЛЬНОГО ОТВЕТА

Несмотря на успехи современной хирургии, инфекционно-воспа­лительные процессы продолжают оставаться в числе наиболее частых осложнений, возникающих у больных хирургического профиля и иг­рающих существенную роль в наступлении летальных исходов.

самое можно сказать и об инфекционных осложнениях у больных терапевтического профиля, не говоря уже о больных инфекционного стационара.

Так, в Военно-медицинской академии инфекционно-воспалитель­ные процессы наблюдаются у 67% умерших от заболеваний и 41% умерших от последствий травм, при этом у 25,6% умерших от заболе­ваний они выступают в качестве непосредственной причины смерти.

Если говорить о борьбе с хирургической инфекцией, то в отноше­нии ее в истории врачебной мысли условно можно выделить несколь­ко этапов.

1. Разработка эффективной топической диагностики гнойных про­цессов. Изучение топографо-анатомических особенностей распростра­нения гнойного процесса в организме. Разработка инцизионных мето­дов дренирования и санации очагов гнойной инфекции.

2. Создание теории воспаления. Изучение характера взаимодей­ствия макро- и микроорганизмов. Разработка и применение антибак­териальных препаратов для борьбы с инфекцией.

3. Разработка синдромологических характеристик инфекционно­воспалительных процессов и медикаментозного поддержания основ­ных систем жизнеобеспечения организма в условиях инфекционного процесса.

4. Разработка методов эфферентной терапии, направленных на детоксикацию и поддержание гомеостаза.

5. Получение иммуностимуляторов и иммуномодуляторов, направ­ленных на активизацию антибактериальной защиты организма.

В последние годы наметилась тенденция, которую можно рассмат­ривать как новое направление исследований и новый этап познания

сущности взаимодействия микро- и макроорганизмов. Понимание сущности общих проявлений инфекционного процесса в организме, обозначавшихся раньше как инфекционно-воспалительный эндоток­сикоз, а в настоящее время как синдром системного воспалительного ответа (systemic inflammatory response syndrome — SIRS), должно обеспечить качественно новый уровень представлений о патогенезе этого синдрома, а также открыть пути эффективного терапевтическо­го воздействия на центральные звенья патогенеза SIRS, а не только на периферические, как это делалось до сих пор.

Понятие «эндотоксикоз» возникло в клинической практике для обозначения состояния больного, связанного с воздействием на орга­низм токсических продуктов, образующихся в нем самом в результате тех или иных патологических процессов. Это состояние наблюдается при большинстве инфекционных заболеваний (кроме случаев их аре- активного течения), при развитии у больных пневмоний, плевритов и других осложнений инфекционной природы. В хирургической прак­тике это состояние особенно актуально. К нему ведут синдром дли­тельного сдавления, синдром рециркуляции крови в тканях после их ишемии, тяжелые случаи местной и общей (сепсис) гнойной инфек­ции, кишечная непроходимость с поступлением в кровоток токсиче­ских продуктов из кишечника, острый панкреатит с выходом в кровь ферментов поджелудочной железы и ряд других. При большинстве указанных состояний данный синдром может проявляться острым нарушением жизненных функций или приобретает более затяжное течение, реализуясь в прогрессирующей по своей клинической тяже­сти и аутокаталитической по своей патогенетической сущности про­грамме (Ерюхин И.А. с соавт., 1989).

Очевидно, что широкое по своему смыслу понятие эндотоксикоза оправданно, поскольку нацеливает врача не только на санацию мест­ного очага повреждения или поражения, но и на борьбу с общими факторами и патологическими процессами, возникающими в организ­ме больного и имеющими зачастую большее значение, чем местные проявления заболевания.

Выделение отдельных форм эндотоксикоза, в том числе инфек­ционно-воспалительного эндотоксикоза, возникающего в организме при наличии распространенного и выраженного инфекционного про­цесса, разумеется, в известной мере условно. Эта условность связана с тем, что эндотоксикоз может иметь место и при патологических состояниях, не связанных напрямую с инфекционным процессом, таких как, например, феномен рециркуляции крови в ишемизирован­ных тканях после выведения больного из коллаптоидного состояния, резорбция токсических продуктов из кишечника в случаях его пареза, миоглобинемия, возникающая при развитии анаэробной инфекции, и связанный с ней гистолиз и некоторые другие.

Представление о SIRS, разумеется, возникло не на пустом месте. Ранее для обозначения сходных состояний использовались термины «токсико-резорбтивная лихорадка» и «раневое истощение», однако то ли в силу недостаточной определенности содержания этих понятий, то ли в силу того, что они использовались первоначально и главным образом для обозначения соответствующего состояния у раненых с ин­фекционными осложнениями, эти понятия к настоящему времени в основном вышли из употребления.

Следует также указать, что эти понятия и понятие SIRS не являют­ся идентичными. Морфологические изменения, описанные И.В. Давы­довским в его ставшем классическим фундаментальном труде «Огне­стрельная рана человека» (1954), относятся к поздним осложнениям огнестрельной травмы, развивающимся в срок от двух месяцев после ранения и более, когда у раненого с наличием длительно существую­щего в организме очага гнойного воспаления, помимо прочих, разви­ваются также выраженные атрофические изменения органов и тканей. То есть SIRS — понятие более широкое, а изменения, описанные И. В. Давыдовским, следует рассматривать как поздние его проявления у раненого. Понятие «эндотоксикоз» не следует отождествлять с поня­тиями «эндотоксемия» или «эндотоксинемия», используемыми в за­рубежной литературе для обозначения наличия в крови бактериаль­ных эндотоксинов грам-отрицательных бактерий (БЭ). Несомненно, что эндотоксинемия сопровождается явлениями SIRS, но, во-первых, SIRS может быть связан не только с грам-отрицательной микрофлорой и продуктами ее жизнедеятельности, но и с другими инфекционными агентами, а во-вторых, это состояние организма при инфекционно­воспалительном процессе, а не только наличие в крови токсинов эндо­генного происхождения.

Понятие «эндотоксикоз» подразумевает наличие в крови при инфекционном заболевании или осложнении каких-то ядовитых веществ, оказывающих неблагоприятное воздействие на организм. Сам термин «токсин» означает (Далин М.В., 1985) необычное для данного организма вещество или обычное, но в необычной концент-

рации, вызывающее функциональные и морфологические изменения в организме, неблагоприятно отражающиеся на его жизнедеятель­ности.

В соответствии с такого рода представлениями предпринимались и предпринимаются многочисленные попытки идентификации таких токсических веществ, которые, однако, не достигают желаемого ре­зультата.

В.В. Рыбачков и Э.В. Малафеева (1986), обсуждая биохимическую природу эндотоксикоза при острых хирургических заболеваниях, вы­

деляют четыре формы эндогенной интоксикации:

— ретенционную, являющуюся следствием задержки в организме

конечных продуктов метаболизма;

— обменную, возникающую в результате накопления в организме

промежуточных продуктов метаболизма;

—резорбционную, обусловленную всасыванием продуктов распа­

да тканей;

—инфекционную, связанную с микробными токсинами. Характерно, что первые два места (а, следовательно, ведущую роль)

авторы отводят интоксикации, обусловленной метаболическими на­рушениями. Целенаправленные исследования позволили авторам выделить 38 промежуточных продуктов обмена, 11 из которых в слу­чае избыточного их накопления способны обусловить эндоинтокси­кацию (ацетон, аммиак, диэтиламин, изопропанол, нормальный мас­ляный альдегид, изовалериановый альдегид, ацетальдегид, метили­зоцианид, этанол, триметиламин, этаннитрил). Однако создание в эксперименте у животных соответствующей концентрации упомяну­тых веществ, как поодиночке, так и в совокупности, не приводит к развитию характерной для SIRS клинической картины.

Поиски токсического субстрата эндотоксикоза привели к выявле­нию в крови у больных с ХПН, а затем и больных с инфекционной патологией неидентифицированных токсических веществ белковой природы средней молекулярной массы (500-5000 дальтон), которые в настоящее время объединяются названиями «средние молекулы», «молекулы средней массы», «среднемолекулярные олигопептиды» (Николайчик В.В., 1984; Белый В.Я., 1987; Ханевич М.Д., 1993; Ga- lactionov S.G. et al., 1982). Токсические свойства средних молекул за­ключаются в их способности участвовать в развитии иммунодефици­

та, подавлять трансформацию лимфоцитов, угнетать фагоцитарную

активность лейкоцитов, отрицательно влиять на процессы тканевого дыхания и окислительного фосфорилирования, способствовать гемо­лизу эритроцитов, оказывать ингибирующее действие на эритропоэз, резко повышать проницаемость мембран капилляров, замедлять ско­рость кровотока в них, вызывать сладж-феномен (Ерюхин И.А.

Среди веществ, которые могут влиять на развитие SIRS, выделяют также продукты активации перекисного окисления липидов (ПОЛ). По мнению И.А. Ерюхина с соавт. (1989), интенсификация ПОЛ при разлитом перитоните происходит на фоне все более выраженного подавления механизмов антиоксидантной защиты, что придает про­цессу необратимый характер.

Помимо попыток непосредственного обнаружения токсических веществ в крови у больных с инфекционными заболеваниями некото­рые исследователи, а вслед за ними и мы в прозекторской практике пытались косвенно оценить токсичность сыворотки крови. С этой целью использовались биологические тесты, основанные на помеще­нии низших животных организмов, главным образом простейших, в тестируемую сыворотку и оценке времени до момента их гибели. В частности, такого рода тестами являются парамецийный тест с ис­пользованием разновидности инфузории Paramecium caudatum, тетра- хименовый тест с использованием жгутиковых простейших Tetra- chimena pyriformis. В качестве такого биологического объекта приме­нялись также бычьи сперматозоиды. Результаты этих исследований, однако, показывают, что, если в целом в группе больных с SIRS и без него существует достоверная разница показателей, то для индиви­дуальной диагностики они не применимы, поскольку в ряде наблюде­ний с тяжелым SIRS, закончившихся в последующем смертью боль­ных, данные такого рода тестов оказались близкими к норме. По мне­нию И.А. Ерюхина с соавт. (1989), это свидетельствует лишний раз о различии понятий эндотоксемии и эндотоксикоза. Не исключено также, что в ряде случаев гибель простейших связана не с высокой концентрацией в крови токсических веществ, а, например, с повыше­нием бактерицидной активности крови.

Попытки найти лабораторные критерии SIRS привели к обнару­жению факта, что в его развитии существенную роль играют биологи­чески активные вещества эндогенной природы, способные вызвать клинически значимые изменения жизненных функций организма.

К ним относятся, прежде всего, биогенные амины (главным образом, гистамин) и кинины — брадикинин, ангиотензин (Савчук Б.Д., 1979; Ильичева Р.Ф., Торицын А.А., 1981; Диков И., 1982; Вуив Г.П., 1983), концентрация которых в крови повышается, что может быть связано как с повышенной их продукцией, так и с ухудшением их катабо­лизма.

Более детально представления о роли этих и некоторых других биологически активных веществ будут освещены в последующих руб­риках этой главы.

Поскольку точкой приложения действия упомянутых биологи­чески активных веществ являются микрососуды, то их изменения также должны быть одной из главных характеристик SIRS. Нарушение тока крови по микрососудам является одной из составляющих недо­статочности функции различных органов при септических состояниях (Lush C.W., Kvietys P.R., 2000; De Backer D. et al., 2002; Matsuda N., Hattori Y., 2007). Показано в эксперименте, в частности, что при одном и том же уровне гипотензии у мышей нарушения перфузии слизистой оболочки кишечника гораздо выраженней при гипертензии, вызванной введением БЭ, чем при гипотензии, обусловленной кровопотерей (Nakajima Y. et al., 2001).

Хотя объем сердечного выброса при SIRS чаще всего увеличен, высокое содержание в тканях молочной кислоты и повышение рС0₂ указывают на недостаток кислорода в тканях, что обозначается как дефицит его экстракции и убедительно продемонстрировано в много­численных экспериментах.

Г.Р. Нейков (1984), фундаментально изучавший изменения микро­циркуляции при гнойно-септических хирургических заболеваниях у детей путем биомикроскопии и капиллярографии конъюнктивы глаза, пришел к выводу о том, что «значительные нарушения микро-

циркуляции оказывают существенное влияние на течение и исход этих заболеваний и являются основополагающими в патогенезе этого про­цесса». Выделяя три стадии этих нарушений, он указывает, что в пер­вой стадии происходит повышение тонуса микрососудов, скорости кровотока в капиллярах и умеренное повышение их проницаемости, во второй — снижение скорости кровотока в микрососудах, агрегация эритроцитов и повышение вязкости крови, а в третьей — резкое по­нижение тонуса микрососудов, прекращение капиллярного кровото­ка, депонирование и секвестрация крови в микроциркуляторном русле, экстравазация белково-водного ультрафильтрата. Одним из важных выводов этой работы является вывод о том, что нарушения микроциркуляции при SIRS неспецифичны и не зависят от характе­ра бактериальной микрофлоры. Эти расстройства возникают раньше и нормализуются значительно позже в сравнении с клиническими

проявлениями синдрома. Сходные данные приводят также И. А. Ерю- хин с соавт. (1983), В.Х. Василенко с соавт. (1989), D.J. Brackett с со- авт. (1985).

Для SIRS характерными являются дилятация периферических сосудов и снижение системного сосудистого сопротивления наряду с появляющейся нечувствительностью гладких мышц микрососудов к действию катехоламинов, несмотря на повышение их концентрации в крови (Chernow В. et al., 1982; Matsuda N., Hattory Y., 2007). Сосу­дистое сопротивление в этих условиях снижается до 25% от обычного, при этом развивающаяся вазоплегия, как отмечает J.D. Young (2004), во-первых, неравномерно выражена в различных органах, а во-вторых, она означает не просто увеличение диаметра сосудов соответствующе­го калибра, но и угнетение их ритмической перистальтики — некоторая моторика при сниженной частоте и амплитуде сокращений все же сохраняется (Young J.D., Cameron Е.М., 1995). Снижается также со­кратимость микрососудов в ответ на ангиотензин II и серотонин (Umans J.G. et al., 1993). Продемонстрирован измененный ответ мик­рососудов на гипоксию и ацидоз, вызываемые наложением жгута: в период гиперемии после ишемии восстановление кровотока при SIRS происходит медленнее, чем обычно (Zegdi R., 2000).

J.G. Umans с соавт. (1993) продемонстрировали также снижение при сепсисе чувствительности этих мышц к ангиотензину II и серото­нину. Нарушение регуляции тонуса микрососудов сопровождается нарушением способности сосудов регулировать ток крови в органах, что ведет к развитию недостаточности их функции. Было показано, что фармакологическое угнетение активности iNOS в значительной степени восстанавливает чувствительность артерий и артериол к со­ответствующим веществам, повышающим их тонус (Julou-Schaeffer G. et al., 1990). Более того, упомянутыми авторами продемонстрировано, что этот эффект сохраняется даже в сосудах, из которых предвари­тельно был удален эндотелий, что свидетельствует о том, что введение бактериального эндотоксина in vivo может сопровождаться высокой экспрессией iNOS в гладкомышечных клетках сосудов, ухудшая тем самым их контрактильный ответ на соответствующие стимулы. Им­муногистохимически и методом гибридизации in situ продемонстри­ровано также (Zhang Н. et al., 1999), что и адвентиция сосудов, в част­ности аорты, может быть потенциальным источником образования iNOS. В связи с этим ряд исследователей считает iNOS, которая обес­печивает выработку большого количества N0, основным медиатором, обусловливающим нарушение сократительной способности микросо­судов при SIRS.

N. Matsuda с соавт. (2003) в эксперименте установили, что не все сосуды в равной степени вырабатывают iNOS при экспериментальном сепсисе: в брыжеечной артерии выработка фермента была выше по сравнению с контролем в 9,4 раза, тогда как в легочных артериях — только в 2,1 раза.

При SIRS развивается состояние, обозначаемое как эндотелиальная дисфункция. Эндотелиоциты способны вырабатывать ряд вазоактив­ных веществ, регулирующих тонус артериол и участвующих в регули­ровании АД. Это вазодилятаторы — N0 и простациклин, и вазокон­стрикторы — эндотелии, тромбоксан А₂ и тромбоцитактивирующий фактор (Wanecek М. et al., 2000). При введении в эксперименте БЭ тонус сосудов страдает в том числе из-за веществ, вырабатываемых эндотелием, что показано в ряде работ (Umans J.G. et al., 1993; Wiel E. et al., 2000 и др.).

При SIRS возникает повышение проницаемости барьера, образуе­мого в норме эндотелием, и, следовательно, проницаемости микросо­судов. Показано (Bannerman D.D. et al., 1998), что липополисахариды (ЛПС) непосредственно влияют на состояние эндотелиального барье­ра за счет разрушения белков, соединяющих клетки и участвующих в обмене веществ между просветом микрососудов и тканями. Про­ницаемость эндотелия увеличивается также под действием ФНО-а (Johnson J. et al., 1989; Goldblum S.E. et al., 1993; Ferro T. et al., 2000), тромбина (Tiruppathi C. et al., 2001).

Измененный эндотелий выделяет прокоагулянтный тканевой фак­тор, который способствует дисбалансу свертывающей-противосвер- тывающей систем в сторону гиперкоагуляции и угнетения фибрино­лиза. Активированные эндотелиоциты также выделяют молекулы адгезии, в том числе Е-селектин, Р-селектин, межклеточные молекулы адгезии-1 (ICAM-1), молекулы адгезии клеток сосудов-1 (VCAM-1), которые обеспечивают прилипание ПМЯЛ и моноцитов, что способ­ствует микротромбообразованию, которое еще в большей степени нарушает микроциркуляцию (Matsuda N., Hattori Y., 2007).

Помимо этого in vitro и in vivo на разных видах животных проде­монстрировано, что ЛПС являются активатором апоптоза в эндоте- лиоцитах, при этом фармакологическое подавление активности iNOS ведет к снижению темпов апоптоза (Palmer R.M. et al., 1992; Higaki A. et al., 2001), что убеждает в том, что непосредственным активатором апоптоза эндотелиоцитов является N0. Таким образом, изменения со стороны микрососудов при SIRS доказываются многочисленными данными, свидетельствующими также о важности этих изменений в патогенезе синдрома и развитии структурных и функциональных изменений в различных органах.

Показано в эксперименте (Лазарев А.В., 1983), что отмечаемые при перитоните выраженные изменения кислородного режима и метаболизма являются прямым следствием расстройств микроцир­куляции.

Эти расстройства микроциркуляции сопровождаются гиперкоагу­ляцией, что, по мнению ряда авторов (Харламов В.В., 1981; Кузин М.И. с соавт., 1986; Добровольский В.И., 1987; Kambayashi J. et al., 1983; Larcan A. et al., 1987), свидетельствует о развитии ДВС-синдрома и при перитонитах является неблагоприятным прогностическим факто­

ром (Харламов В.В., 1981). Н.Р. Иванов и Б.З. Шенкман (1985) вооб­ще склонны все органные изменения при SIRS, связанном с БЭ, объяс­нять только наличием ДВС-синдрома, с чем нельзя согласиться.

Одной из причин нарушений кровотока при SIRS является изме­нение одного из важнейших, по нашему мнению, свойств эритроцитов, а именно способности деформироваться при прохождении через ка­пилляры, что, по данным М.Е. Astiz с соавт. (1995), значительно уве­личивает вязкость крови.

Исследованиями A.G. Moutzouri с соавт. (2007) показано, что ри­гидность эритроцитов у больных с сепсисом выше на 51%, у больных с тяжелым сепсисом — на 229%, а при состоянии, расцененном как септический шок, — на 1285% (!).

Наряду с эритроцитами изменению подвергаются и ПМЯЛ, кото­рые также в значительной степени утрачивают способность к дефор­мации, но зато приобретают способность формировать агрегаты из-за продукции молекул адгезии (Linderkamp О. et al, 1998). В качестве

других причин нарушения микроциркуляции рассматриваются акти­вация свертывающей системы с формированием фибриновых депози­тов и микротромбов (Diaz N.L. et al., 1998), дисфункция механизмов ауторегуляции сосудов (Avontuur J.A. et al., 1997). Помимо нарушения доставки кислорода с кровью недостаток его в клетках связан также и с нарушением работы митохондрий (Fink М., 1997).

Таким образом, исходя из сказанного и с учетом собственных дан­ных, SIRS можно охарактеризовать как неспецифический синдром, вызываемый поступлением из местного воспалительного очага про­

дуктов нестерильного тканевого распада.

В настоящее время общепринятыми считаются критерии SIRS, разработанные согласительной конференцией Американского коллед­жа торакальных врачей и Общества критической медицины в 1992 году (American College of Chest Phisicians/Society of Clinical Care Medicine Consensus Conference. Definitions for sepsis and organ failure and guide­lines for the use of innovative therapies in sepsis, 1992). Вот эти крите­рии:

Должно быть два или более из следующих проявлений:

1. Температура тела >38° С или 90 в минуту.

3. Частота дыхательных движений > 20 в минуту, или артериальное

рС0₂ 12х 10¹²/л или 10%.

И далее там же дается определение сепсиса: «сепсис — это SIRS, индуцированный инфекцией».

Как видно из такого толкования, едва ли не каждое инфекционное заболевание в достаточно тяжелой форме подпадает под определение сепсиса, с чем трудно согласиться.