Авторефераты по всем темам >>
Авторефераты по медицине
На правах рукописи
АРТЕМЬЕВ СЕРГЕЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ
ОНТОГЕНЕТИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ МЕХАНИЗМОВ РЕГУЛЯЦИИ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ВОЗМОЖНОСТЕЙ ИММУННОЙ СИСТЕМЫ ПРИ ОБШИРНЫХ ОЖОГАХ У ДЕТЕЙ
14.00.37 - анестезиология и реаниматология
Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора медицинских наук
Новосибирск - 2009
Работа выполнена на кафедре анестезиологии и реаниматологии Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования Красноярская государственная медицинская академия имени профессора В.Ф. Войно-Ясенецкого
Научный консультант:
доктор медицинских наук, профессор Назаров Игорь Павлович
Официальные оппоненты:
доктор медицинских наук, профессор Шевченко Владимир Петрович (Отдел анестезиологии и реаниматологии Федерального государственного учреждения Новосибирский научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии) (630091, Новосибирск, ул. Фрунзе, 17)) доктор медицинских наук, профессор Смагин Александр Анатольевич (лаборатория лимфодетоксикации Государственного учреждения Научноисследовательский институт клинической и экспериментальной лимфологии Сибирского отделения РАМН (630117, Новосибирск, ул. академика Тимакова, 2)) доктор медицинских наук Васильев Сергей Владимирович (кафедра анестезиологии-реаниматологии ФПК и ППВ Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования Новосибирский Государственный медицинский университет (630091, Новосибирск, Красный проспект, 52))
Ведущая организация:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Алтайский Государственный медицинский университет (656099, г. Барнаул, ул. Ленина, 40)
Защита состоится 23 сентября 2009 года в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 208.063.01 при ФГУ Новосибирский научно-исследовательский институт патологии кровообращения имени академика Е.Н. Мешалкина. Адрес: 630055, г. Новосибирск, ул. Речкуновская, 15;
e-mail: ds-meshalkin@yandex.ru
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГУ ННИИПК имени академика Е.Н. Мешалкина Автореферат разослан ____ августа 2009 года
Ученый секретарь совета по защите докторских и кандидатских диссертаций доктор мед. наук, профессор Ленько Е.В.
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ Г3ФДГ - глицерол-3-фосфатдегидрогеназа Г6ФДГ - глюкозо-6-фосфатдегидрогеназа ГР - глутатионредуктаза Ig A, M, G, E - иммуноглобулины А, М, G, Е ИРИ - иммунорегуляторный индекс (CD4/CD8; Тх/Tс) ИСтр - индекс стресса ЛДГ - лактатдегидрогеназа ЛИИ - лейкоцитарный индекс интоксикации ЛПВП - липопротеиды высокой плотности ЛПНП - липопротеиды низкой плотности ЛПОНП - липопротеиды очень низкой плотности ЛФ - лимфоциты НАД - никотинамидадениндинуклеотид НАДФ - никотинамидадениндинуклеотидфосфат НАДГДГ - НАД-зависимая глутаматдегидрогеназа НАДФГДГ - НАДФ-зависимая глутаматдегидрогеназа НАДИЦДГ - НАД-зависимая изоцитратдегидрогеназа НАДФИЦДГ - НАДФ-зависимая изоцитратдегидрогеназа НАДМДГ - НАД-зависимая малатдегидрогеназа НАДФМДГ - НАДФ-зависимая малатдегидрогеназа НЭЖК - неэстерифицированные жирные кислоты ООТ - острая ожоговая токсемия ОСТ -острая ожоговая септикотоксемия ОШ - ожоговый шок ПОЛ - перекисное окисление липидов П/Я - палочкоядерные лейкоциты САС - симпато-адреналовая система СЖК - свободные жирные кислоты СЖК/ТАГ - свободные жирные кислоты/триацилглицериды С/Я - сегментоядерные лейкоциты ТАГ - триацилглицериды CD- Т-лимфоциты CD- Т-хелперы CD- Т-супрессоры CD- В-лимфоциты ФИ - фагоцитарный индекс ФЛ - фосфолипиды ХЛ - индуцированная хемилюминесценция (время выхода на пик) ХОЛ - холестерин ХОЛ/ФЛ - холестерин/фосфолипиды ЦИК - циркулирующие иммунные комплексы ЦТК - цикл трикарбоновых кислот ЭХ - эфиры холестерина
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность проблемы. Ожоги имеют многовековую историю, однако внимание к ним не ослабевает. Это связано с увеличением частоты получений ожогов в быту и на производстве, в условиях катастроф мирного времени и региональных военных конфликтов, а также со сложностью патогенеза и трудоёмкостью лечения ожоговой болезни, а главное - с высокой летальностью (Азолов В.В., 1991, Караулов А.В., 2002). Среди пострадавших с ожогами в нашей стране около 30% составляют дети, а в структуре летальности на их долю приходится порядка 20% (Жегалов В.А., 1995). На современном этапе используется ряд эффективных методик в лечении пострадавших с обширными ожогами. Но, несмотря на большие успехи, летальность среди тяжелообожженных остается высокой даже в специализированных ожоговых центрах.
Оказание помощи больным с обширными ожогами по-прежнему сводится к непосредственному лечению ожоговой раны. Течению раненого процесса и его лечению посвящено множество исследований и научных работ, тогда как в патогенезе острого периода ожоговой болезни ведущее место принадлежит системным расстройствам. Возникая от момента получения ожоговой травмы нарушения центральной и периферической гемодинамики, функции почек, желудочно-кишечного тракта, психоэмоциональной сферы в дальнейшем усугубляются, приводя к развитию полиорганной дисфункции и сепсиса на фоне резких нарушений гомеостаза и метаболизма, а в ряде случаев и смерти больных (Воздвиженский С.И., 1990, Мустафаев А.М., 1990, Парамонов Б.А., 2000).
Степень выраженности патологических реакций со стороны различных органов и исход заболевания зависят от тяжести ожоговой травмы, своевременности и правильности проводимого лечения, а также возраста пострадавшего ребенка (Воронин Е.С., 2002, Камилов Ф.Х., 1990).
Эффективность комплексной интенсивной терапии ожоговой болезни, возникновение гнойно-септических и токсических осложнений и, в значительной мере, их исход зависят от состояния иммунологической реактивности организма (Караулов А.В., 2002, Чеснокова И.Г., 2000).
Несмотря на многочисленные исследования клеточного иммунитета единого мнения о характере воздействия на него термического повреждения выработано не было (Корнева Е.А., 1993, Carvajal H.F., 1980, Feller I., 1990, Sibbald W.J., 1981). Нерешенным остается вопрос, существует ли связь между интенсивностью ответной реакции лимфоцитов и возникновением сепсиса или летальным исходом (Волчегорский И.А., 1995, Слепушкин В.Д., 1988, Старкова Н.Т., 2000, Anderson K.L., 1996, Brisseau G.F., 1994).
Адекватное функционирование иммунокомпетентных клеток в процессах распознавания и формирования иммунного ответа происходит лишь при соответствующем состоянии внутриклеточного метаболизма, который в значительной степени обеспечивается определенным уровнем активности внутриклеточных ферментов и липидного обмена (Булыгин Г.В., 1999, Вельтищев Ю.Е., 1987, Робинсон М.В., 1993). Нарушения последнего приводят к структурно-функциональным расстройствам клеточных мембран, что, в свою очередь, оказывает значительное влияние на их функциональную активность и способствует развитию метаболических иммунодефицитов. В результате развиваются тяжелые патологические состояния на уровне целого организма. Возможно, в патогенезе возникновения и генерализации инфекции таким изменениям отведена ключевая роль.
До настоящего времени не определены возрастные особенности реагирования системы иммунитета у тяжелообожженных детей и не предложены диагностические критерии вероятности развития бактериальных осложнений.
Цель исследования: Выявить гормональные и метаболические механизмы регуляции функциональной активности иммунной системы при ожоговом шоке и в течение ожоговой болезни у детей; установить факторы, предрасполагающие к развитию бактериальных осложнений указанного патологического процесса; оценить онтогенетические особенности реагирования иммунной системы детей 1 - 5 и 6 - 10 лет на ожоговую травму.
Задачи исследования:
1. Оценить состояние неспецифических и специфических механизмов защиты организма детей в период ожогового шока и в течение ожоговой болезни.
2. Установить онтогенетические особенности реагирования защитных механизмов детей 1 - 5 и 6 - 10 лет на ожоговую травму.
3. Оценить роль гормональной и метаболической регуляции в патогенезе депрессии иммунной системы при ожоговом шоке и в течение ожоговой болезни.
4. Выявить гормональные, иммунные и метаболические механизмы предрасположенности организма детей к развитию бактериальных осложнений ожоговой болезни.
5. С учетом полученных данных о функционировании иммунной системы и механизмах ее регуляции при ожоговом шоке и в течение ожоговой болезни предложить схему патогенеза иммунодепрессии при указанном патологическом процессе у детей.
6. Предложить для практического здравоохранения комплекс показателей, позволяющих оценить риск развития возможных бактериальных осложнений ожоговой болезни.
Научная новизна Впервые получены следующие новые научные знания:
Х впервые проведено многоаспектное исследование, включающее в себя изучение гормональных, биохимических, иммунологических показателей детей 1 - 5 и 6 - 10 лет, а также структурнометаболических параметров их лимфоцитов в период ожогового шока и в течение ожоговой болезни;
Х оценена роль гормональной и метаболической регуляции в патогенезе депрессии иммунной системы при ожоговом шоке и в течение ожоговой болезни у детей;
Х выявлены онтогенетические особенности реагирования защитных механизмов детей 1 - 5 и 6 - 10 лет на ожоговую травму, обусловленные незрелостью физиологических систем организма и, в первую очередь, иммунной системы;
Х установлено, что одним из основных патогенетических факторов, влияющих на развитие иммунодепрессии у детей при ожоговой болезни, являются гормонозависимые изменения активности внутриклеточных ферментов лимфоцитов и их липидного спектра, ограничивающие их функциональные возможности в иммунном ответе;
Х предложена схема патогенеза иммунодепрессии у детей при ожоговой болезни, впервые учитывающая роль внутриклеточного метаболизма, как одного из механизмов иммунокомпроментации пациента;
Х установлены иммунологические механизмы, способствующие развитию тяжелых бактериальных осложнений ожоговой болезни у детей разного возраста.
Отличие полученных новых научных результатов от результатов, полученных другими авторами О состоянии внутриклеточного метаболизма лимфоцитов при различных патологических состояниях сообщалось и ранее (Булыгин Г.В. и соавт., 1999; Камзалакова Н.И., 2000; Голиков П.П., 2002; Saito T. et al., 1997;
Bernier J. et al., 1998; Rosenfeld B.A. et al., 1998; Briegel J., 2000). В отличие от указанных данных, нами было впервые установлено значение метаболической и гормональной регуляции в патогенезе вторичного иммунодефицита при тяжелой ожоговой травме у детей.
Результаты проведенного анализа позволили определить возрастные особенности реагирования иммунокомпетентных клеток детей разного возраста на тяжелую ожоговую травму, предложена схема патогенеза иммунодепрессии при указанном патологическом состоянии и выявлены показатели, отражающие механизмы её развития и предрасположенность к возникновению бактериальных осложнений при ожоговой болезни.
Практическая значимость На основании проведенных исследований появилась возможность предложить диагностические критерии адекватного функционирования иммунной системы в условиях ожоговой болезни у детей и вероятности присоединения бактериальных осложнений.
Получены новые данные о механизмах функционирования иммунной системы с точки зрения функциональных возможностей лимфоцитов детей разного возраста при ожоговой болезни, что позволяет расширить и уточнить фундаментальные представления о патогенезе иммунодепрессии при указанном патологическом процессе, а также способствует совершенствованию патогенетической терапии.
Исследования позволили установить особенности реагирования иммунной системы, обусловленные возрастом ребенка, степенью зрелости систем его организма, таких, как нервная, эндокринная и иммунная. Знание метаболических механизмов развития клеточных реакций на ожоговый шок и ожоговую болезнь позволит обосновать возможность применения метаболической иммунокоррекции в комплексном лечении детей с указанной патологией.
Результаты настоящего исследования внедрены в работу ожогового центра Краевой клинической больницы г.Красноярска, используются в лекционном курсе на кафедрах анестезиологии и реаниматологии №1 ИПО и клинической иммунологии, а также при обучении курсантов на ИПО ГОУ ВПО КрасГМА по специальности Анестезиология и реаниматология и цикле Комбустиология.
ичный вклад автора в получении новых научных результатов данного исследования Автор лично проводил отбор пациентов, осуществлял наблюдение и лечение в условиях ожогового центра. Автор самостоятельно проанализировал медицинскую документацию, провел статистическую обработку материала, выполнил анализ и дал научную интерпретацию полученных результатов. В соавторстве написал и опубликовал монографии, методические рекомендации и методические пособия.
Апробация работы Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на Всероссийской конференции хирургов, посвященной памяти В.Ф. Войно-Ясенецкого (2003, 2005, 2007г.г.); IX международном симпозиуме ФГомеостаз и экстремальные состояния организмаФ (2003г.);
межрегиональной научно-практической конференции УПроблемы термической травмы у детей и подростковФ (2003г.); Всероссийской научнопрактической конференции УДни иммунологии в СибириФ (2006г.); IV Байкальском межрегиональном научно-практическом симпозиуме УАктуальные вопросы интенсивной терапии, анестезиологии и реаниматологииФ (2007г.); краевой конференции анестезиологов и реаниматологов, г.Красноярск (2005, 2007, 2008г.г.), заседаниях общества анестезиологов - реаниматологов г.Красноярска (2007, 2008г.г.).
Структура и объем диссертации Диссертация состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов исследования, четырех глав собственных исследований, заключения с обсуждением полученных результатов, выводов, практических рекомендаций и списка литературы. Она изложена на 217 страницах машинописного текста и включает таблицы и 27 рисунков. Список литературы представлен 476 источниками, из которых - 292 отечественных и 184 зарубежных авторов.
Основные положения, выносимые на защиту 1. Формирование иммунореактивности в период ожогового шока у детей определяется активацией неспецифических механизмов защиты в сочетании с депрессией клеточного и гуморального звеньев иммунной системы, а также структурно-метаболическими перестройками лимфоцитов.
2. Онтогенетические особенности реагирования организма детей на ожоговый шок заключаются в разной степени участия неспецифических и специфических механизмов защиты, включением филогенетически более старых адаптационных реакций у детей младшего возраста.
3. Причиной развития тяжелых бактериальных осложнений ожоговой болезни у детей 1 - 5 лет является функциональная незрелость и низкие резервные возможности их гормональной и иммунной систем.
4. Совокупность показателей периферической крови, иммунного статуса, а также липидных и ферментных параметров лимфоцитов может быть использована для оценки риска развития бактериальных осложнений ожоговой болезни у детей.
Публикации Основной материал диссертации опубликован в 45 печатных работах, среди которых 5 монографий, 15 научных статей, 20 тезисов докладов, 3 методических разработки, 2 учебных пособия.
Материалы и методы исследования Для реализации поставленных задач было проведено обследование 150 детей в динамике. Обследовано 60 детей с ожоговой травмой, госпитализированных в состоянии тяжелого ожогового шока в возрасте от 1 до 5 лет и 30 детей с аналогичной травмой в возрасте 6Ц10 лет.
Пациенты, вошедшие в исследование, по полу разделились следующим образом: мальчиков - 63 (70%), девочек - 27 (30%). У всех детей, вошедших в работу, на момент получения травмы отсутствовали какие-либо интеркуррентные заболевания.
В исследование не включались дети, получившие острое отравление продуктами горения и угарным газом, ожог дыхательных путей, химические ожоги или электротравму, а также ожог в комбинации со скелетной или черепно-мозговой травмой.
Дети сравниваемых групп были сопоставимы по факторам, способным влиять на исход травмы: возраст, пол, площадь и глубина поражения кожи, степень тяжести ожогового шока, характер проведения противошоковой терапии.
В группу 1 вошли 60 детей с тяжелым ожоговым шоком в возрасте от 1 до 5 лет.
В группу 2 были отобраны 30 детей с тяжелым ожоговым шоком в возрасте от 6 до 10 лет.
Каждой исследуемой соответствовала контрольная группа из 30 практически здоровых детей, сопоставимых по полу и возрасту.
Поскольку определение глубины повреждения кожи и площади ожога в период ожогового шока, учитывая анатомо-физиологические особенности детей, носит малодостоверный и субъективный характер (Вихриев Б.С., 1986, Пахомов С.П., 1997), было решено в качестве интегрального критерия тяжести обожженных использовать степень ожогового шока. Оценка степени ожогового шока проводилась с помощью таблицы Назарова И.П. с соавт.
[1994], адаптированной для детей Насоновой Н.П. [1998].
Всем обследованным проводили определение показателей гемо- и лейкограммы, параметров клеточного, гуморального и фагоцитарного звеньев иммунной системы, исследование липидного и ферментного спектров лимфоцитов, а также гормонов и липидов сыворотки крови. Забор крови у пациентов для исследования проводился на первые, седьмые, четырнадцатые и двадцать первые сутки с момента получения травмы.
Фенотип лимфоцитов обследованных детей оценивался методом непрямой флуоресценции с мышиными моноклональными антителами на люминесцентном микроскопе Люмам И-1. На лимфоцитах определялось наличие молекул различных CD-рецепторов: CD3 (Т-лимфоциты), CD4 (Тхелперы), CD8 (Т-супрессоры), CD19 (В-лимфоциты) (Лебедев К.А., 1990, Лесков В.П., 1997, Пол У., 1988, Чередеев А.Н., 1991). Моноклональные антитела, использованные при проведении этой методики, выпускаются ЗАО Сорбент.
Оценка функционального состояния фагоцитарного звена иммунной системы производилась исследованием спонтанной и индуцированной хемилюминесценции гранулоцитов крови по методике De Soli P. et al. (De Soli P., 1983) с опсонизированным зимозаном в качестве активатора индуцированной хемилюминесценции. Для характеристики функции фагоцитов наиболее информативным оказался показатель времени выхода на пик графика индуцированной хемилюминесценции (ХЛ), который и анализировался в работе. Фагоцитарный индекс устанавливался методом определения фагоцитарной активности нейтрофилов с использованием латекса. Определение концентрации циркулирующих иммунных комплексов проводилось после инкубации сыворотки крови с раствором ПЭГЦ6000 и последующим учетом результатов на фотоэлектрокалориметре.
Концентрация сывороточных иммуноглобулинов IgA, IgM, IgG, определялась по методике радиальной иммунодиффузии Manchini G. et al., (Manchini G., 1965). Содержание общего IgE в сыворотке крови определялось с помощью моноклональных антител (инструкция по применению иммуноферментной тест-системы АОЗТ Биоиммуноген, г. Москва).
Исходя из показателей лейкограммы определялся ЛИИ - лейкоцитарный индекс интоксикации Я.Я. Кальф-Калифа.
Изучение липидного спектра лимфоцитов периферической крови проводилось методом тонкослойной хроматографии. Липидные экстракты из лимфоцитов (4Ц 6*106 клеток) готовились по Folch et al. (1957), разгонка фракций проводилась на силуфолевых пластинках UV-254 c последующим их проявлением 5% раствором фосфорномолибденовой кислоты в 96% этаноле. Для определения размеров пиков пластины сканировались на "Chromoscan-200". Идентификация липидных фракций осуществлялась при помощи стандартов фирмы "Sigma", а также по относительной подвижности фракций. Определялись следующие фракции липидов: фосфолипиды (ФЛ), холестерин (ХОЛ), свободные жирные кислоты (СЖК), триацилглицериды (ТАГ), эфиры холестерина (ЭХ); их соотношения (ХОЛ/ФЛ, СЖК/ТАГ).
Активность внутриклеточных ферментов в общей популяции лимфоцитов периферической крови определялась биолюминесцентным методом с бактериальной люциферазой. Активность вычислялась по наработке восстановленного или окисленного кофермента в избыточно обогащенной субстратом среде. Были изучены внутриклеточные НАД(Ф)зависимые ферменты: глюкозо-6-фосфатдегидрогеназа (Г6ФДГ), глицерол3-фосфатдегидрогеназа (Г3ФДГ), лактатдегидрогеназа (ЛДГ), малатдегидрогеназы (НАДМДГ и НАДФМДГ), глутамат- и изоцитратдегидрогеназы (НАДГДГ, НАДФГДГ, НАДИЦДГ, НАДФИЦДГ), а также глутатионредуктаза (ГР). Показатели активности ферментов рассчитывались в мкЕ/104 клеток.
Исследование гормонов проводилось радиоиммунологическим методом с использованием стандартных тест-наборов: кортизол - CORTISOL RIA kit (кат. №1841); инсулин - IMMUNOTECH Insulin IRMA kit (кат. №3210); тиреотропный гормон - РИО-ТТГч (набор реактивов утвержден Комитетом по новой медицинской технике МЗ РФ от 21.06.93, протокол №5); трийодтиронин - TOTAL TRIIODOTHYRONINE (TT3) RIA kit (кат. №1699 и 3287); тироксин - FREE T4 RIA kit (кат. №1363 и 3321).
Концентрацию липидов сыворотки крови определяли с использованием реактивов фирмы Hofmann la Roche на биохимическом анализаторе Hitachi-2000 (Япония). Содержание общего холестерина определяли по методу L.L.Abel et al., концентрация триацилглицеридов сыворотки крови по методу D.Yang et al.(1975), содержание липопротеидов высокой плотности методом H.Wieland et al.(1983), концентрацию липопротеидов низкой плотности методом W.T. Fridvald et al.
Концентрацию липопротеидов очень низкой плотности рассчитывали с помощью формулы Фридвальда: ХОЛ ЛПОНП = ТГ : 5.
Статистическая обработка результатов клинических наблюдений выполнена методами вариационной статистики с использованием пакета прикладных программ Statistica 6,0 for Windows. Данные в тексте и в таблицах приведены в виде среднего значения стандартной ошибки среднего значения (Мm). Достоверность различий анализировали с помощью t-критерия Стьюдента-Фишера в доверительном интервале более 95% при нормальном распределении вариационного ряда. В случае ненормального распределения вариационного ряда достоверность различий оценивали с помощью непараметрического критерия Вилкоксона-МаннаУитни. Для оценки степени влияния какого-либо фактора на величину исследуемого показателя использовали однофакторный дисперсионный анализ (критерий Фишера).
Результаты исследования Анализ и обобщение полученных результатов исследования нецелесообразны без сравнения гормональных, иммунологических показателей, а также параметров внутриклеточного метаболизма лимфоцитов детей разного возраста, составивших контрольные группы. Подобное сравнение позволяет выявить не только факторы, определяющие разный уровень изученных показателей, но и особенности механизмов реагирования иммунной системы детей на ожоговую болезнь.
Обследование практически здоровых детей контрольных групп показывает, что возрастных особенностей гормонального фона у детей 1 - и 6 - 10 лет нет. Это позволило высказать предположение о том, что имеющие место различия в иммунных показателях и в характере внутриклеточного метаболизма лимфоцитов обусловлены особенностями развития иммунной системы в онтогенезе.
Так, в младшей возрастной группе практически здоровых детей определяется достоверно большее количество лейкоцитов (P<0,05) в периферической крови. При этом среди лейкоцитов преобладают молодые и пролиферирующие клетки: палочкоядерные гранулоциты (P<0,05), лимфоциты (P<0,001) и моноциты (P<0,05), являющиеся предшественниками макрофагов.
Среди различий в показателях иммунного статуса следует отметить у детей 1 - 5 лет более высокое абсолютное содержание лимфоцитов (P<0,001), В-клеток (P<0,001) и Т-лимфоцитов (P<0,001). При этом если уровень последнего параметра обусловлен только более высоким количеством лейкоцитов в периферической крови, то первые два - и большими относительными показателями соответствующих клеток.
Обращает на себя внимание то обстоятельство, что, несмотря на повышенное у этих детей содержание В-лимфоцитов, функция их невысока - концентрации IgA и IgG ниже, чем у детей 6 - 10 лет (P<0,01 и P<0,01;
соответственно). Более же высокий в младшей группе уровень IgE соответствует известной из литературы повышенной аллергической готовности в этом возрасте (Вельтищев Ю.Е., Стефании Д.В., 1996).
Меньшие возможности фагоцитарной системы в младшем возрасте подтверждаются снижением ФИ (P<0,05) и большим временем выхода на пик кривой индуцированной ХЛ (P<0,001).
Перечисленные выше онтогенетические различия иммунного статуса обследованных детей сочетались с особенностями структурнометаболических параметров их лимфоцитов.
Они заключались в меньшем содержании в клетках практически здоровых детей 1 - 5 лет основных структурных компонентов - холестерина (P<0,01) и фосфолипидов (P<0,05), а также ТАГ (P<0,001). В то же время показатели ЭХ и суммарного холестерина превышали таковые в старшей возрастной группе (P<0,01 - в обоих случаях). Интегративный показатель СЖК/ТАГ, отражающий баланс процессов липолиз/липогенез, был выше у младших детей (P<0,01), что свидетельствовало о смещении внутриклеточных реакций в сторону липолиза.
Последнее обстоятельство подтверждалось и более высокой активностью фермента Г3ФДГ (P<0,01), контролирующего подачу избытка субстратов с липидного обмена на гликолиз. Наиболее же характерной чертой метаболизма лимфоцитов детей 1 - 5 лет является более высокая активность всех НАДФ-зависимых ферментов: Г6ФДГ (P<0,01), ГР (P<0,01), НАДФИЦДГ (P<0,1), НАДФГДГ (P<0,001) и НАДФМДГ (P<0,01). Такой метаболический профиль клеток свидетельствует о высокой интенсивности в них реакций синтеза и способности к пролиферации.
Таким образом, можно заключить, что онтогенетические особенности функционирования иммунной системы практически здоровых детей 1 - 5 и - 10 лет обусловлены не только количественными различиями показателей иммунитета, но и структурно-метаболическими характеристиками иммунокомпетентных клеток. Последние у детей 1 - 5 лет свидетельствуют о том, что в клетках более интенсивно протекают реакции холестеринового и жирнокислотного обмена (в сочетании с повышенными затратами на реакции обмена энергетических субстратов - ТАГ) с перераспределением избытка липидных субстратов на гликолиз. Высока и способность внутриклеточного метаболизма их лимфоцитов к процессам синтеза и пролиферации за счет выработки повышенного количества НАДФН. Совокупность этих характеристик, как известно, свойственна активно пролиферирующим, быстро обновляющимся клеточным популяциям. Однако возможности гуморального звена, вероятно, в связи с этим же - преобладанием в популяции В-лимфоцитов молодых и функционально незрелых клеток - несколько ограничены, что подтверждается меньшим у младших детей количеством наиболее высокоспецифичных IgА и IgG. Менее высоки в возрасте 1 - 5 лет и возможности фагоцитарного звена иммунитета, которые лимитируются как снижением поглотительной способности фагоцитов, так и их презентационной функции.
Результаты проведенного исследования позволили выявить основные закономерности изменений состояния иммунной системы детей при тяжелой ожоговой травме. Учитывая установленные при анализе полученных данных онтогенетические различия в функционировании иммунной системы здоровых детей, с целью выявления особенностей реагирования детского организма на указанный патологический процесс нами проведена дополнительная обработка результатов исследования однофакторным дисперсионным анализом. В качестве фактора, определяющего уровни изученных показателей, избран возраст пациентов.
0,0,0,1 группа 0,2 группа контроль0,контроль0,0,1 сутки 7 сутки 14 сутки 21 сутки сутки Рис. 1 Динамика уровня ЛПОНП сыворотки крови.
ммоль/л Использование дисперсионного анализа позволило установить не только различия реакций по степени их выраженности при однонаправленных изменениях, но и при разнонаправленных изменениях параметров выявить качественные особенности реагирования организма детей 1 - 5 и 6 - 10 лет на ожоговый шок и ожоговую болезнь.
Тяжелая ожоговая травма характеризуется увеличением расхода энергии, с увеличением катаболизма во внутренних органах и скелетных мышцах, повышением зависимости от жировых запасов организма. В период ожогового шока происходит активация процессов липолиза с увеличением количества ТАГ и их переносчиков - ЛПОНП в сыворотке крови (рис. 1).
Также в период шока отмечается разобщение всех звеньев липидного обмена в сыворотке крови и резкое торможение липогенеза под влиянием стрессовых факторов, что проявляется в снижении уровня ХОЛ, ЛПВП и ЛПНП сыворотки крови (рис. 2).
2,1,1 группа 2 группа контрольконтроль0,1 сутки 7 сутки 14 сутки 21 сутки сутки Рис. 2 Динамика уровня ЛПВП сыворотки крови.
Ожоговый шок, регистрируемый в 1-е сутки после травмы, сопровождается активацией симпатоадреналовой системы с характерным для неё резким увеличением концентрации кортизола и снижением уровня инсулина (рис. 3). Эти гормональные перестройки вызывают активацию неспецифических факторов защиты организма, которая проявляется повышением количества лейкоцитов в периферической крови детей, м м оль/л снижением относительного и абсолютного числа лимфоцитов, эозинопенией, гранулоцитозом и, в соответствии с этим, сдвигом лейкоцитарной формулы.
43321 группа 22 группа контроль 1контроль 11 сутки 7 сутки 14 сутки 21 сутки сутки Рис. 3 Динамика индекса кортизол/инсулин.
Наряду с перечисленным происходят изменения и в работе высокоспецифических иммунных защитных механизмов, отражающие их депрессию: уменьшение количества CD3-, CD4-клеток и, соответственно, снижение иммунорегуляторного индекса (рис. 8), дисгаммаглобулинемия с уменьшением концентрации основных защитных классов иммуноглобулинов - IgA и IgG (рис. 4), но с одновременным увеличением уровня IgE.
Обращает на себя внимание то, что эти перестройки в функционировании защитных систем, проявляющиеся на 1-е сутки после травмы, в большинстве своем однотипны и мало зависят от возраста детей.
Возрастные различия в реагировании детей на ожоговый шок заключаются в различной степени участия в этом процессе неспецифических (прежде всего, фагоцитарного звена) и специфических факторов защиты (клеточного и гуморального звеньев). Уровень показателей, отражающих функцию перечисленных звеньев иммунной системы, тесно связан с исходными, определяемыми у здоровых детей разного возраста, параметрами.
Так, например, при исходно меньшей у здоровых детей 1 - 5 лет концентрации основных классов иммуноглобулинов A, M, G; эти показатели меньше, чем у 6 - 10-летних и при ожоговом шоке. Подобным образом сохраняется при шоке и более высокая активность в лимфоцитах младших детей НАДФ-зависимых дегидрогеназ (табл. 1, 2), а также соотношения уровней в клетках основных липидных фракций.
г/л 1 группа 2 группа контроль 10 контроль 1 сутки 7 сутки 14 сутки 21 сутки сутки Рис. 4 Динамика уровня IgG сыворотки крови.
Наиболее существенными качественными отличиями являются следующие. Во-первых, в старшем возрасте в период ожогового стресса формируется выраженная депрессия фагоцитоза, тогда как у младшей группы функция фагоцитов сохраняется на уровне контроля (рис. 5).
Во-вторых, из онтогенетических особенностей внутриклеточного обмена необходимо отметить различия в реакциях, обеспечивающих гликолиз дополнительными субстратами. Если у детей младшего возраста это в значительной степени зависит от филогенетически более старой анаэробной реакции, катализируемой ЛДГ, то у детей 6 - 10 лет - от поступления метаболитов с липидного обмена (высокая Г3ФДГ). В то же время в младшей группе отсутствует реакция со стороны показателя активности НАДГДГ, имеющая место в первый день после травмы у старших детей (табл. 1, 2).
% 1 группа 2 группа 40 контроль контроль 1 сутки 7 сутки 14 сутки 21 сутки сутки Рис. 5 Динамика уровня фагоцитарного индекса.
Основным моментом, который отмечен на 7-е сутки ожоговой болезни детей, является изменение их гормонального фона. Причем наиболее важным следует считать динамику уровней кортизола и его контргормона - инсулина.
Однако если в старшей группе снижение концентрации кортизола происходит на 37,38%, а увеличение содержания инсулина - на 62,34%; то в младшем возрасте эти изменения равны, соответственно: 52,11% и 160,27%.
Следует отметить, что, несмотря на указанное снижение, уровень кортизола не достигает контрольных значений.
1,1 группа 1,2 группа контрольконтроль0,0,1 сутки 7 сутки 14 сутки 21 сутки сутки Рис. 6 Динамика уровня ТАГ сыворотки крови.
ммоль/л Таблица Показатели активности ферментов лимфоцитов детей 1 группы с ОШ тяжелой степени, мкЕ/104кл. (n=60) Контроль 1 (n=30) 1 сутки 7 сутки 14 сутки 21 сутки Показатели 1 2 3 4 15,201,42 12,321,64 13,071,Г6ФДГ 8,470,70 8,020,Р1<0,001 Р2<0,001 Р1<0,05 Р1<0,25,013,Г3ФДГ 24,592,29 23,102,10 27,673,10 25,432,39,382,ЛДГ 31,792,22 35,113,03 37,153,26 32,772,Р1<0,55,653,53 61,104,НАДМДГ 44,932,69 48,243,42 51,093,Р1<0,05 Р1<0,01 Р3<0,10,110,64 10,220,97 9,450,НАДФМДГ 7,090,83 8,861,Р1<0,01 Р1<0,05 Р1<0,2,010,25 2,020,23 2,960,32 2,170,НАДИЦДГ 1,380,Р1<0,05 Р1<0,05 Р1<0,001 Р3<0,05 Р1<0,НАДФИЦДГ 19,761,99 21,201,84 21,911,68 20,702,23,112,2,330,НАДГДГ 1,600,19 1,710,15 2,030,22 2,060,Р1<0,5,610,НАДФГДГ 4,070,16 4,630,48 5,150,65 4,840,Р1<0,10,570,71 8,180,54 9,950,66 6,810,ГР 6,230,Р1<0,001 Р1<0,05 Р2<0,01 Р1<0,001 Р3<0,05 Р4<0,Р1 - достоверность различий с контролем;
Р2,3,4 - достоверность различий с показателем соответствующей графы.
Таблица Показатели активности ферментов лимфоцитов детей 2 группы с ОШ тяжелой степени, мкЕ/104кл. (n=30) Контроль 2 (n=30) 1 сутки 7 сутки 14 сутки 21 сутки Показатели 1 2 3 4 10,571,32 9,780,83 12,050,Г6ФДГ 5,470,66 7,030,Р1<0,001 Р2<0,05 Р1<0,001 Р1<0,001 Р4<0,29,431,65 28,072,60 26,622,25 18,941,Г3ФДГ 16,982,Р1<0,001 Р1<0,001 Р1<0,001 Р4<0,28,262,ЛДГ 32,312,92 36,523,07 33,874,10 30,063,52,704,24 53,795,НАДМДГ 41,113,55 47,095,75 46,235,Р1<0,05 Р1<0,6,240,53 6,760,77 5,670,65 6,550,НАДФМДГ 4,730,Р1<0,05 Р1<0,05 Р1<0,2,110,19 2,350,27 2,420,НАДИЦДГ 1,560,17 1,750,Р1<0,05 Р1<0,05 Р1<0,19,151,НАДФИЦДГ 14,871,20 15,601,64 16,501,96 16,301,Р1<0,2,270,19 1,630,НАДГДГ 1,740,15 2,530,37 2,110,Р1<0,05 Р4<0,4,820,57 4,490,НАДФГДГ 2,940,28 3,130,38 3,600,Р1<0,01 Р2<0,05 Р1<0,5,380,55 5,680,54 5,180,ГР 3,810,30 3,990,Р1<0,05 Р1<0,01 Р1<0,Р1 - достоверность различий с контролем;
Р2,3,4 - достоверность различий с показателем соответствующей графы.
Период острой ожоговой токсемии сопровождается усиленным потреблением энергии и, как следствие, активацией процессов катаболизма, что проявляется высоким содержанием ТАГ сыворотки крови (рис. 6).
Отмеченные в этот срок различия в реагировании регуляторных систем организма детей разного возраста зависят, вероятно, от меньших резервов САС у 1 - 5-летних. На наш взгляд, в пользу этого предположения свидетельствуют как одинаковый уровень гормонов у практически здоровых детей, так и отсутствие достоверных различий их показателей в острый период ожогового шока. Недостаточная зрелость САС приводит к более быстрому, чем у старших детей, ее листощению, что сопровождается повышением уровня инсулина.
Описанные гормональные перестройки, происходящие на 7-й день патологического процесса, являются причиной перераспределения клеток периферической крови, изменений показателей иммунитета и структурнометаболических параметров лимфоцитов. При этом, так же, как и на фоне ожогового шока, сохраняются возрастные количественные и качественные различия в уровне изученных показателей, подтверждающиеся дисперсионным анализом.
Несмотря на сохранение лейкоцитоза, в периферической крови детей обеих групп определяется большее относительное содержание клеток, участвующих в формировании специфического иммунного ответа - моноцитов и лимфоцитов (рис. 9). Вероятно, в связи с меньшей концентрацией кортизола у детей 1 - 5 лет менее выражен лейкоцитоз и большее количество лимфоцитов. Однако эти количественные изменения не согласуются с функциональными показателями иммунной системы.
Например, при одинаковом в обеих возрастных группах абсолютном содержании В-лимфоцитов концентрация основных защитных классов иммуноглобулинов IgA и IgG в младшей возрастной группе ниже, чем в старшей. Обращает на себя внимание и то, что у детей 1 - 5 лет достоверно больше уровень ЦИК. Это может быть обусловлено не только резким снижением функции фагоцитов на 7-й день ожоговой болезни, но и нарушением элиминации иммунных комплексов почками.
Повышенная концентрация кортизола в этот срок обследования детей способствует сохранению изменений большинства параметров липидного спектра лимфоцитов, отражающих реакции клеток на стрессовые гормоны. К ним относятся: более плотная, чем в контроле, мембрана, определяемая соотношением основных структурных элементов - ХОЛ и ФЛ (рис. 7);
высокий уровень процессов липолиза и ПОЛ.
1,% 1,1 группа 2 группа 0,контрольконтроль0,0,1 сутки 7 сутки 14 сутки 21 сутки сутки Рис. 7 Динамика соотношения ХОЛ/ФЛ лимфоцитов.
В качестве онтогенетических особенностей следует отметить более высокие пролиферативные возможности лимфоцитов детей 1 - 5 лет за счет меньшей плотности мембран и максимально интенсивных в этот срок НАДФ-зависимых реакций, что и подтверждается достоверно большим, чем у старших детей, количеством этих клеток.
Показатели периферической крови, иммунного статуса и структурнометаболические параметры лимфоцитов детей, определяемые на 14-е сутки ожоговой болезни, тесно ассоциированы с изменениями их гормонального фона. В этот срок концентрация кортизола в обеих группах сохраняется на более высоком, чем в контроле, уровне. Однако динамика этого показателя разнонаправлена: если у старших детей, по сравнению с предыдущим днем обследования, он достоверно ниже, то в младшей возрастной группе, напротив, достоверно выше. Прямо противоположно этому меняется уровень инсулина в сыворотке крови. Онтогенетические особенности изменений концентраций этих гормонов, а также их соотношения, подтверждаются результатами дисперсионного анализа.
Из общих характеристик периферической крови и иммунного статуса детей обеих групп следует отметить сохранение лейкоцитоза, лимфопении, нормализацию числа моноцитов и активацию гуморального звена иммунитета. Общим проявлением перестроек иммунной системы в этот срок является и повышение, по сравнению с предыдущим днем обследования, уровня дифференцировки клеточного звена иммунной системы: увеличение относительного количества CD3-лимфоцитов и их CD4- и CD8-субпопуляций (рис. 8).
Обращает на себя внимание, что на 14-е сутки патологического процесса впервые появляются разнонаправленные реакции иммунной системы детей, обусловленные их возрастом. Если в результате происходящих изменений абсолютное содержание лимфоцитов, CD3-, CD4- и CD19-клеток в младшей группе определяются на уровне меньше контрольного, то у 6 - 10-летних детей - они больше.
1,1,1,1 группа 2 группа 0,9 контроль контроль 0,0,1 сутки 7 сутки 14 сутки 21 сутки сутки Рис. 8 Динамика уровня иммунорегуляторного индекса.
В связи с этим к онтогенетическим особенностям реагирования иммунной системы детей на ожоговую болезнь следует отнести меньшую в возрасте 1Ц5 лет способность к дифференцировке иммунокомпетентных клеток. Это, несомненно, является фактором, способствующим возникновению бактериальных осложнений описываемого патологического процесса.
Отличия гормонального фона у детей разного возраста на 14-й день ожоговой болезни формируют особенности липидного спектра и внутриклеточного обмена лимфоцитов (табл. 1, 2). В старшей возрастной группе продолжающееся в процессе наблюдения снижение уровня кортизола не приводит к нормализации этого показателя и сопровождается сохранением величин основных липидных фракций, их соотношений и активности в клетках ферментов.
Еще одной из онтогенетических особенностей реагирования организма детей на ожоговую травму является наличие в этом процессе гормонозависимой фазности изменений не только показателей иммунной системы, но и структурно-метаболических параметров лимфоцитов. У младших детей, у которых концентрация кортизола на 46,53% выше, а инсулина - на 36,35% ниже, чем в старшей группе, вновь отмечается описанный ранее механизм защиты клеточных мембран от деструктивных процессов: происходит увеличение ХОЛ, снижение ФЛ и нарастает в 1,5 раза соотношение ХОЛ/ФЛ (рис. 7). Параллельно этому регистрируется и перераспределение субстратных потоков в клетках, вследствие чего, как и в период ожогового шока, для них приоритетными становятся не только реакции синтеза, но и энергопродуцирующие реакции ЦТК. Повышение же ГР связано, по-видимому, с активацией антиоксидантной защиты (рис. 11).
Для пациентов обеих возрастных групп была характерна нормализация большинства исследуемых показателей липидов сыворотки крови к 14-м суткам после травмы. Разнонаправленные изменения между обследуемыми группами детей были выявлены лишь на 21 сутки течения ожоговой болезни.
У обследуемых детей 1-й группы отмечается снижение большинства описанных показателей липидного обмена ниже возрастной нормы после суток исследования (за исключением ЛПНП). В тоже время у пациентов 2-й группы все представленные показатели повышались (рис. 1, 2).
Указанные изменения могут свидетельствовать о том, что у детей раннего возраста в условиях длительного воздействия стресса происходит срыв адаптационных реакций. В то время как у пациентов старшей возрастной группы компенсаторные возможности выражены в большей степени, что позволяет более адекватно реагировать на тяжелую ожоговую травму.
Анализ результатов исследования, полученных на 21-е сутки наблюдения, свидетельствуют о том, что уровни кортизола в сыворотке крови детей обеих групп достоверно не отличаются от параметров здоровых.
В отличие от этого, концентрация инсулина, как и соотношение кортизол/инсулин, не достигают контрольных значений. Высокое соотношение указанных гормонов подтверждает сохранение напряженности адаптационных систем организма детей и в конце срока наблюдения.
Это сочетается с сохраняющимися лейкоцитозом, гранулоцитозом, тенденцией к активации гуморального звена иммунитета, но относительной лимфопенией (рис. 9).
% 1 группа 2 группа контроль контроль 1 сутки 7 сутки 14 сутки 21 сутки сутки Рис. 9 Динамика уровня лимфоцитов периферической крови.
Возрастные же особенности состояния иммунной системы в этот срок заключаются в том, что у младших детей происходит нормализация большинства показателей, а у старших - отмечается активация иммунной системы.
Учитывая данные клинического наблюдения и наличие достаточно большого числа осложнений в группе детей 1Ц5 лет, нельзя расценивать нормализацию у них иммунологических параметров как свидетельство полного выздоровления. Это может быть объяснено высокой лабильностью большинства изученных показателей, отмечаемой за весь период наблюдения и обусловленной незрелостью физиологических систем организма.
Наблюдаемая же активация иммунитета у детей старшего возраста более адекватна в данной ситуации и отражает более высокий, чем в младшей группе, уровень защиты.
Подтверждают наличие состояния напряжения на 21-й день и структурно-метаболические параметры (табл. 1, 2). У младших детей на фоне нормализации основных структурных компонентов лимфоцитов ХОЛ и ФЛ, а также СЖК, не достигают контрольного значения ТАГ, отражающих внутриклеточные энергозапасы (рис. 10). Более интенсивный липидный обмен в клетках детей 1 - 5 лет (высокий уровень показателей СЖК/ТАГ и ЭХ) позволяет активнее использовать его субстраты в гликолизе, о чем свидетельствует высокий показатель Г3ФДГ.
% 2,2,1 группа 2 группа 1,контрольконтроль1,0,1 сутки 7 сутки 14 сутки 21 сутки сутки Рис. 10 Динамика соотношения СЖК/ТАГ лимфоцитов.
Высокая же активность ГР, по-видимому, в большей степени обусловлена усилением транспорта в лимфоциты аминокислот, а не потребностями их ферментной системы антиоксидантной защиты (рис. 11) 1 группа 2 группа 6 контроль контроль 1 сутки 7 сутки 14 сутки 21 сутки сутки Рис. 11 Динамика уровня ГР лимфоцитов Информация, полученная в результате анализа данных, позволяет представить гипотетическую схему участия иммунной системы в патогенезе ожоговой болезни, учитывающую роль в этом процессе не только иммунных, но и гормональных, а также метаболических механизмов регуляции функций иммунокомпетентных клеток (рис. 12). Предлагаемая схема также учитывает онтогенетические особенности реагирования организма детей в возрасте 1 - 5 и 6 - 10 лет на ожоговый шок и в разные периоды ожоговой болезни.
Нами предпринята оценка правомочности представленной схемы, которая учитывает основные факторы, определяющие возможность развития у детей бактериальных осложнений ожоговой болезни. Среди них наиболее часто встречаются пневмония, плеврит, бактериальный эндокардит, сепсис.
Частота указанных осложнений достоверно не различается в обследованных возрастных группах (36,67% и 40,00%; соответственно в 1-й и 2-й группе).
кЕ м /10000кл.
1 - 5 1 сутки 6 - ЛЕТ ЛЕТ АКТИВАЦИЯ САС КОРТИЗОЛ ИНСУЛИН ФИ - N ФИ ХЛ - N ХЛ ЛФ П/Я С/Я Э ЛИИ CD 3 CD 4 ИРИ CD 19 Г3ФДГ Г3ФДГ Ig A Ig G Ig E - N ХОЛ ФЛ СЖК ТАГ ХОЛ/ФЛ СЖК/ТАГ ЛДГ ЛДГ - N НАДМДГ НАДФМДГ НАДИЦДГ ГР 7 - 14 сутки CD 3 КОРТИЗОЛ КОРТИЗОЛ / ИНСУЛИН CD 3 CD 4 L П/Я Э С/Я ЛФ ЛИИ CD4 ЦN ИРИ Ig A Ig М Ig E ФИ CD 19 CD 19 ХОЛ ФЛ ХОЛ/ФЛ СЖК ТАГ СЖК/ТАГ Igg - N Igg Г6ФДГ ГР НАДФГДГ ХЛ - N ХЛ 21 сутки CD 3 - N КОРТИЗОЛ - N ИНСУЛИН CD 3 CD 4 - N КОРТИЗОЛ / ИНСУЛИН CD 4 ФИ - N ФИ ИРИ L Э С/Я ЛФ ЛИИ ИРИ ХЛ CD8 Igg ХЛ CD 19 CD 19 IgM ФЛ - N ТАГ ХОЛ/ФЛ СЖК/ТАГ IgM - N ХОЛ - N ХОЛ СЖК - N Г6ФДГ НАДФИЦДГ СЖК Рис. 12 Схема патогенеза ожоговой болезни у детей разного возраста.
В то же время, такие тяжелые бактериальные осложнения как бактериальный эндокардит и сепсис у младших детей регистрируются в 1,раза чаще, чем у старших (P<0,01); а пневмонии и плевриты, напротив, достоверно реже (P<0,01).
С целью уточнения механизмов, формирующих развитие бактериальных осложнений ожоговой болезни дисперсионным анализом проведена оценка уровней изученных показателей в подгруппах детей с наличием или отсутствием этих осложнений. Оказалось, что и в первый день обследования, и на 7-е сутки ожоговой болезни - актуальные для прогноза развития осложнений сроки - значительная часть иммунологических и метаболических параметров высокодостоверно (по критерию Фишера) зависит от того, как у детей в дальнейшем протекает патологический процесс.
По результатам дисперсионного анализа можно заключить, что исходными условиями (1-й день наблюдения) для развития бактериальных осложнений вне зависимости от возраста детей являются:
Х низкое относительное количество лимфоцитов в периферической крови;
Х сниженное среди них абсолютное содержание CD19-лимфоцитов;
Х дисбаланс реакций фагоцитарного звена иммунной системы:
выраженная активация неспецифического компонента фагоцитоза (ФИ) в сочетании с отсутствием активации его специфического компонента (по времени выхода на пик кривой индуцированной ХЛ);
Х более высокий уровень интоксикации по ЛИИ;
Х низкое значение индекса стресса (0,31 - 0,36) по шкале адаптационных реакций Л.Х. Гаркави [1990], отражающее стрессовое перераспределение клеточного состава периферической крови в острый период болезни;
Х снижение проницаемости липидного бислоя мембран лимфоцитов для субстратов и увеличение его микровязкости, ограничивающее экспрессию рецепторов и нарушающее процессы распознавания антигена;
Х метаболический профиль лимфоцитов, способствующий развитию лимфопении: снижение способности клеток к пролиферации и синтезу (низкая активность Г6ФДГ); снижение антиоксидантной активности системы глутатиона (по ГР), недостаточно ограничивающей деструктивные процессы ПОЛ.
Онтогенетические особенности механизмов развития бактериальных осложнений в этот срок наблюдения заключаются в следующем.
Во-первых, параметры, отражающие состояние неспецифических механизмов защиты, различаются в группах детей разного возраста.
Так, у 1Ц5-летних с развившимися впоследствии бактериальными осложнениями стрессовые проявления более выражены - выше показатель ЛИИ (соответственно: 3,780,32 и 3,000,13; P<0,05). Кроме этого, имеет место переключение на более активную реакцию со стороны неспецифических факторов по сравнению с детьми 6Ц10 лет - выше в 1,раза ФИ (62,360,80 и 39,751,92; P<0,001).
Во-вторых, различаются и метаболические механизмы, регулирующие функциональное состояние лимфоцитов. Липидные перестройки, приводящие у детей с последующими осложнениями к формированию более плотных и менее текучих клеточных мембран, в младшей группе происходили за счет уменьшения доли ФЛ, а в старшей - накопления ХОЛ.
Свидетельством более выраженного метаболического ответа на стресс в лимфоцитах детей 1 - 5 лет является дополнительная энергопродукция в гликолизе за счет субстратов с липидного обмена (Г3ФДГ) и в ЦТК - с аминокислотного (НАДГДГ).
Таким образом, исходя из представленной выше совокупности изменений изученных параметров, можно сделать заключение о том, что уже в острый период ожогового шока выявляется ряд показателей, как отражающих механизмы предрасположенности к развитию бактериальных осложнений при ожоговой болезни.
Кроме этого, анализ полученных результатов позволяет утверждать, что изменения функциональных возможностей иммунной системы при ожоговом шоке у детей 1 - 5 лет выражены в большей степени, чем в возрасте 6 - 10 лет, несмотря на то, что уровень кортизола у младших достоверно ниже (соответственно: 1362,6756,49 и 1534,7763,58; P<0,05).
Это подтверждается характерными для стресса уровнем показателей ЛИИ, ФИ, а также изменениями липидных параметров (ФЛ и СЖК/ТАГ), свидетельствующими о высокой активности деструктивных процессов в клеточных мембранах, и активацией энергопродуцирующих реакций гликолиза и ЦТК.
На 7-й день ожоговой болезни условия, предопределяющие возможность присоединения бактериальных осложнений, в отличие от 1-х суток качественно иные и отражают только степень реагирования специфических защитных механизмов, а не неспецифических факторов.
Кроме этого, обращает на себя внимание зависимость практически вдвое большего количества показателей детей 1Ц5 лет от развившихся у них впоследствии бактериальных осложнений.
Характер специфической защиты ассоциирован с уровнем кортизола (у старших детей) или его соотношения с контргормоном - инсулином (у младших). В возрастной группе 1 - 5 лет развитие осложнений определяется низкими значениями всех показателей клеточного звена иммунной системы (CD3, CD4 и CD8). Это сочетается с В-лимфоцитозом (относительное и абсолютное количество CD19). Однако концентрация наиболее специфического эффектора гуморального звена - иммуноглобулина G, напротив, ниже у детей с развившимися осложнениями.
Вероятно, это связано с тем, что у этих детей костный мозг работает с большим напряжением и активнее пролиферация В-лимфоцитов, но более ярко проявляется нарушение дифференцировки Т-лимфоцитов и их субпопуляций. Нарушение клеточной дифференцировки в этот срок ожоговой болезни приводит к тому, что в популяциях иммунокомпетентных клеток начинают преобладать незрелые элементы с низкой функциональной активностью.
Взаимосвязей предрасположенности детей 1 - 5 лет к развитию осложнений и метаболических параметров их лимфоцитов в этот срок существенно меньше, чем в период ожогового шока. Они представлены зависимостью активности двух ферментов, ассоциированных с гликолизом, и отражают большее его обеспечение субстратами за счет лактата (ЛДГ), а не поступления их с липидного обмена (Г3ФДГ), как это было в предыдущем сроке.
В старшей возрастной группе детей (6Ц10 лет) отсутствует влияние предрасположенности к развитию бактериальных осложнений на параметры клеточного звена иммунной системы. В то же время имеют место зависимости от этих осложнений показателей гуморального звена (CD19 и IgG). Подобно тому, как это отмечалось в младшей группе, определяется и связь предрасположенности к осложнениям с метаболическими показателями Г3ФДГ и ЛДГ.
Таким образом, в результате обработки полученных данных однофакторным анализом выделена группа параметров, использованных в нашем исследовании, которые отражают механизмы предрасположенности к развитию бактериальных осложнений ожоговой болезни у детей 1Ц5 и 6Ц10 лет. Так как эти показатели обладают, по сути, прогностическим значением, они могут быть использованы в практической работе.
Установленные нами особенности реагирования гормональной и иммунной систем детей 1 - 5 лет, у которых в последующем развивались осложнения болезни, причем в своем большинстве - тяжелые или генерализованные, объясняют известные ранее данные о высокой их предрасположенности к таким состояниям. Наиболее важным условием для этого можно считать депрессию у них функционально незрелого клеточного звена иммунной системы, формирующуюся под воздействием стрессовых гормонов, и лотключение участия в патологическом процессе наиболее специфических иммунных механизмов защиты.
ВЫВОДЫ:
1. Развитие тяжелого ожогового шока у детей, вне зависимости от возраста, сопровождается активацией неспецифических факторов защиты и подчиняется общефизиологическим закономерностям с характерным перераспределением клеток в периферической крови. Изменения высокоспецифических иммунных защитных механизмов отражают их депрессию с уменьшением количества CD3-, CD4-клеток, снижением иммунорегуляторного индекса и дисгаммаглобулинемией. Параллельно этому происходят структурно-метаболические перестройки в лимфоцитах, определяющие изменения их функционального состояния в процессе формирования иммунного ответа.
2. Возрастные различия реагирования детей на ожоговый шок заключаются в разной степени участия в этом процессе неспецифических и специфических факторов защиты. У детей в возрасте 6Ц10 лет формируется выраженная депрессия фагоцитоза, отсутствующая в младшей группе. Изменения специфических иммунных механизмов у детей 1Ц5 лет выражены в большей степени, чем в возрасте 6Ц10 лет.
Это сочетается с характерными для стресса изменениями в функциональном состоянии лимфоцитов и включением филогенетически более старых адаптационных реакций.
3. Особенностью реагирования организма детей младшей возрастной группы на тяжелую ожоговую травму является наличие двух фаз в изменениях как неспецифических, так и специфических параметров защиты организма, определяющихся перестройками гормональной регуляции, что создает условия для развития осложнений основного заболевания.
У детей 6Ц10 лет подобной фазности в изменениях изучаемых показателей в динамике ожоговой болезни не наблюдается. Изменения параметров максимальны в острый период ожоговой травмы с последующей тенденцией к их нормализации.
4. В конце периода наблюдения (21-е сутки) сохраняется напряженность адаптационных систем организма детей. У младших детей происходит нормализация большинства показателей, а у старших - отмечается активация иммунной системы. Наличие тяжелых бактериальных осложнений в группе детей 1Ц5 лет позволяет расценивать нормализацию у них иммунологических параметров не как свидетельство полного выздоровления, а как проявление незрелости физиологических систем организма. Активация же иммунитета у детей старшего возраста более адекватна в данной ситуации и отражает более высокий, чем в младшей группе, уровень защиты.
5. Онтогенетические особенности развития бактериальных осложнений заключаются в более быстром развитии реакции неспецифических факторов защиты у детей 1 - 5 лет, относительно реакции детей старшей возрастной группы, а также в различных механизмах, регулирующих состояние мембран лимфоцитов: в младшей группе - за счет уменьшения доли ФЛ, а в старшей - накопления ХОЛ.
6. На раннем этапе ожоговой болезни выявляются показатели, отражающие механизмы развития стрессовой иммунодепрессии и предрасположенность к развитию бактериальных осложнений при ожоговой болезни - снижение CD3- и CD4- лимфоцитов в периферической крови, высокое содержание холестерина в их мембранах.
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ 1. Для оценки функционального состояния иммунной системы, контроля за течением инфекционного процесса и вероятностью присоединения бактериальных осложнений целесообразно на 1-е и 7-е сутки после травмы определять содержание CD3-, CD4- и CD19-лимфоцитов периферической крови.
2. С целью оценки функционального состояния клеточных мембран лимфоцитов, способности распознавания антигенов иммунокомпетентными клетками и возможности формирования адекватной реакции на возбудителей генерализованной гнойной хирургической инфекции, необходимо определять содержание холестерина и фосфолипидов мембран лимфоцитов в основные периоды ожоговой болезни.
3. Для оценки метаболического статуса иммунокомпетентных клеток и возможности их полноценного функционирования в условиях ожоговой болезни целесообразно определять активность таких внутриклеточных ферментов лимфоцитов, как Г3ФДГи ЛДГ в основные периоды ожоговой болезни.
ПУБЛИКАЦИИ, СОДЕРЖАЩИЕ ОСНОВНЫЕ НАУЧНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ДИССЕРТАЦИИ 1. Состояние иммунитета у детей с ожоговой болезнью / И.П.Назаров, В.А.Мацкевич, Г.Д.Кокоулина, С.А.Артемьев // Современные вопросы обезболивания и интенсивной терапии: научно-практ. конф. Красноярск, 2001. С.244Ц246.
2. И.П.Назаров, Ю.С.Винник, С.А.Артемьев [и др.] Интенсивная терапия критических состояний (лекционный курс, том 2). Красноярск: Поликом, 2002. 239 с.
3. Назаров И.П., Артемьев С.А. Изменение иммунологического статуса у детей при ожоговой болезни (обзор литературы) // Современные проблемы анестезиологии и интенсивной терапии (выпуск III): труды III Краевой научно-практ. конф. анестезиологов и реаниматологов.
Красноярск, 2003. С.170Ц178.
4. Назаров И.П., Артемьев С.А. Иммунологический статус детей при ожоговой болезни // Современные проблемы анестезиологии и интенсивной терапии (выпуск III): труды III Краевой научно-практ.
конф. анестезиологов и реаниматологов. Красноярск, 2003. С.178Ц180.
5. Назаров И.П., Мацкевич В.А., Артемьев С.А., Назарова С.И.
Интенсивная терапия критических состояний (лекционный курс) // Омск:
ОГМА, 2002. 334с.
6. Назаров И.П. Влияние термической травмы на иммунный статус детей / И.П.Назаров, С.А.Артемьев // Гомеостаз и экстремальные состояния организма: матер. IX междунар. симп. Красноярск, 2003. С.104Ц106.
7. Назаров И.П. Состояние иммунитета при ожоговой травме у детей / И.П.Назаров, С.А.Артемьев, В.А.Мацкевич // Актуальные вопросы гнойно-септической хирургии: всеросс. конф. хирургов, посвящ. памяти В.Ф.Войно-Ясенецкого. Красноярск, 2003. С.249Ц251.
8. Артемьев С.А. Динамика некоторых интегральных физиологических параметров у детей с тяжелой ожоговой травмой / С.А.Артемьев, И.П.Назаров, Е.В.Волошенко, В.А.Мацкевич // Проблемы термической травмы у детей и подростков: матер. межрегиональной научно-практ.
конф. Екатеринбург, 2003. С.25Ц27.
9. Артемьев С.А. Состояние иммунитета при ожоговой травме у детей / С.А.Артемьев, И.П.Назаров, Е.В.Волошенко, В.А.Мацкевич // Проблемы термической травмы у детей и подростков: матер. межрегиональной научно-практ. конф. Екатеринбург, 2003. С.27Ц29.
10. Артемьев С.А. Динамика некоторых параметров эндокринного гомеостаза у детей с тяжелым ожоговым шоком / С.А.Артемьев, И.П.Назаров, Е.В.Волошенко, В.А.Мацкевич // Проблемы термической травмы у детей и подростков: матер. межрегиональной научно-практ.
конф. Екатеринбург, 2003. С.24Ц25.
11. Назаров И.П., Артемьев С.А. [и др.] Стресспротекция в хирургии повышенного риска (том 2): монография // Красноярск: Флат, 2003.
565 с.
12. Артемьев С.А. Состояние гуморального звена иммунитета у детей с тяжелой ожоговой травмой / С.А.Артемьев, И.П.Назаров, Е.В.Волошенко, В.А.Мацкевич // Тезисы докладов IX съезда Федерации анестезиологов и реаниматологов. Иркутск, 2004. С.222Ц224.
13. Артемьев С.А. Состояние клеточного звена иммунитета и его коррекция стресспротекторами у детей с тяжелой ожоговой травмой / С.А.Артемьев, И.П.Назаров // Человек и лекарство: матер. II сибирского конгресса. Красноярск, 2004. С.80Ц82.
14. Артемьев С.А. Влияние стресспротекторов на баланс тиреоидных гормонов при тяжелой ожоговой травме у детей / С.А.Артемьев, И.П.Назаров // Человек и лекарство: матер. II сибирского конгресса.
Красноярск, 2004. С.83Ц86.
15. Мацкевич В.А. Артемьев С.А., Самигулин А.Р., Хлебников А.Б.
Интенсивная терапия больных в ожоговом шоке (методическое пособие для врачей). Красноярск, 2004. 26 с.
16. Назаров И.П., Артемьев С.А. [и др.]. Анестезиология и реаниматология, том 2. Красноярск: Флат, 2005. 485 с.
17. Назаров И.П. Мацкевич В.А., Артемьев С.А., Коркина Л.П. Оказание помощи тяжелообожженным детям (методические рекомендации).
Красноярск, 2005. 20 с.
18. Назаров И.П. Винник Ю.С., Артемьев С.А. [и др.]. Иммунитет в хирургии (том 1): монография. Красноярск: Флат, 2006. 620 с.
19. Артемьев С.А. Камзалакова Н.И., Булыгин Г.В., Назаров И.П. Состояние иммунитета и его коррекция стресспротекторами у детей с тяжелой ожоговой травмой // Сибирский медицинский журнал. Иркутск, 2006.
№ 6. С.53Ц56.
20. Артемьев С.А. Влияние стресспротекции на состояние гуморального звена иммунной системы детей с тяжелой ожоговой травмой / С.А.Артемьев, Г.В.Булыгин, Н.И.Камзалакова, Н.С.Пронькина // Дни иммунологии в Сибири: матер. Всеросс. научно-практ. конф.
Красноярск, 2006. С.5Ц6.
21. Назаров И.П., Артемьев С.А., Островский Д.В. Мониторинг и иммунокоррекция при септических состояниях (методическое пособие для врачей и студентов). Красноярск, 2007. 50 с.
22. Назаров И.П., Мацкевич В.А., Артемьев С.А. [и др.]. Ожоги интенсивная терапия (учебное пособие). Ростов-на-Дону: Феникс, 2007. 415с.
23. Артемьев С.А. Динамика интегральных физиологических параметров при обширных ожогах у детей / С.А.Артемьев, И.П.Назаров, В.А.Мацкевич // Альманах анестезиологии и реаниматологии: матер.8-й сессии МНОАР. Москва, 2007. С.7Ц8.
24. Артемьев С.А. Эндокринные расстройства у детей при тяжелом ожоговом шоке / С.А.Артемьев, И.П.Назаров, В.А.Мацкевич // Альманах анестезиологии и реаниматологии: матер. 8-й сессии МНОАР. М., 2007. С.8.
25. Артемьев С.А. Состояние иммунитета при тяжелой ожоговой травме у детей / С.А.Артемьев, И.П.Назаров, В.А.Мацкевич // Альманах анестезиологии и реаниматологии: матер. 8-й сессии МНОАР. М., 2007. С.8.
26. Коррекция показателей гуморального звена иммунитета у детей с обширными ожогами // Актуальные вопросы медицины и новые технологии - 2007: сб. научных статей. Красноярск, 2007. С. 7Ц10.
27. Назаров И.П., Артемьев С.А. Состояние эндокринного гомеостаза и его коррекция стресс-протекторами у детей с тяжелой ожоговой травмой // Анестезиология и реаниматология. М., 2007. № 1. С.52Ц54.
28. Артемьев С.А. Изменения гуморального звена иммунитета при обширных ожогах у детей / С.А.Артемьев, И.П.Назаров, В.А.Мацкевич // Актуальные вопросы интенсивной терапии: матер. IV Байкальского межрегионального научно-практ. симп. Иркутск, 2007. С.3Ц4.
29. Артемьев С.А. Изменение показателей неспецифической защиты организма при тяжелой ожоговой травме у детей / С.А.Артемьев, И.П.Назаров, В.А.Мацкевич // Актуальные вопросы интенсивной терапии: матер. IV Байкальского межрегионального научно-практ. симп.
Иркутск, 2007. С.5Ц6.
30. Артемьев С.А. Коррекция показателей клеточного иммунитета стресспротекторами при тяжелом ожоговом шоке у детей / С.А.Артемьев, И.П.Назаров, В.А.Мацкевич // Актуальные вопросы интенсивной терапии: матер. IV Байкальского межрегионального научно-практ. симп. Иркутск, 2007. С.7Ц 8.
31. Артемьев С.А. Стресс-протекция и тиреоидные гормоны при тяжелой ожоговой травме у детей / С.А.Артемьев, И.П.Назаров, В.А.Мацкевич // Актуальные вопросы интенсивной терапии: матер. IV Байкальского межрегионального научно-практ. симп. Иркутск, 2007. С.8Ц10.
32. Назаров И.П., Артемьев С.А., Крючкова И.Ч. Ожоги интенсивная терапия у детей (учебное пособие). Ростов-на-ДонуЦКрасноярск:
Феникс, 2007. 164 с.
33. Артемьев С.А. Влияние ожоговой болезни на иммунитет детей / С.А.Артемьев, И.П.Назаров, И.Ч.Крючкова // Актуальные вопросы гнойно-септической хирургии и проблемы клинической медицины:
сб. материалов. Красноярск, 2007. С.95Ц97.
34. Коррекция иммунитета при сепсисе / С.А.Артемьев, И.П.Назаров // Актуальные вопросы гнойно-септической хирургии и проблемы клинической медицины: сб. материалов. Красноярск, 2007. С.202Ц205.
35. Артемьев С.А. Булыгин Г.В., Камзалакова Н.И., Булыгин В.Г. Онтогенетические особенности параметров иммунного статуса и метаболизма лимфоцитов здоровых детей // Сибирский медицинский журнал. Томск, 2008. Т.23, № 1. С.19Ц22.
36. Артемьев С.А., Назаров И.П., Мацкевич В.А. Нейрогуморальный гомеостаз и система иммунитета при ожоговой болезни у детей // Сибирское медицинское обозрение. Красноярск, 2008. № 1. С.40Ц43.
37. Артемьев С.А., Назаров И.П., Камзалакова Н.И., Булыгин Г.В.
Активность внутриклеточных ферментов лимфоцитов при тяжелом ожоговом шоке у детей // Сибирское медицинское обозрение.
Красноярск, 2008. № 2. С.40Ц42.
38. Артемьев С.А., Булыгин Г.В., Камзалакова Н.И. Возрастные различия структурно-метаболических параметров иммунокомпетентных клеток детей // Бюллетень сибирской медицины. Томск, 2008. Т.7, № 4. С.11Ц14.
39. Артемьев С.А., Камзалакова Н.И., Булыгин Г.В. Содержание липидов сыворотки крови при обширных ожогах у детей разного возраста // Бюллетень сибирской медицины. Томск, 2008. Т.7, № 4. С.93Ц98.
40. Артемьев С.А., Ломиворотов В.В., Камзалакова Н.И., Булыгин Г.В.
Влияние тяжелой ожоговой травмы на иммунный статус детей раннего возраста // Инфекции в хирургии. М., 2008. Т.6, № 4. С.25Ц29.
41. Артемьев С.А., Камзалакова Н.И., Ломиворотов В.В., Булыгин Г.В.
Реакции внутриклеточного метаболизма иммунокомпетентных клеток детей с тяжелой ожоговой травмой // Вопросы практической педиатрии. М., 2008. Т.3, № 6. С.17Ц21.
42. Артемьев С.А., Ломиворотов В.В., Камзалакова Н.И., Булыгин Г.В.
Особенности реагирования структурно-метаболических параметров лимфоцитов детей на тяжелый ожоговый шок // Иммунология. М., 2009.
Т.30, № 1. С. 62Ц63.
43. Артемьев С.А., Назаров И.П., Камзалакова Н.И., Булыгин Г.В.
Метаболизм лимфоцитов детей с обширными ожогами // Анестезиология и реаниматология. М., 2009. № 1. С.31Ц34.
44. Артемьев С.А., Ломиворотов В.В., Камзалакова Н.И., Булыгин Г.В.
Изменение липидного спектра лимфоцитов детей разного возраста с обширными ожогами // Российский вестник перинатологии и педиатрии. М., 2009. №2. С. 22Ц25.
45. Артемьев С.А., Камзалакова Н.И., Булыгин Г.В., Назаров И.П. Метаболиические параметры лимфоцитов детей при тяжелом ожоговом шоке // Сибирское медицинское обозрение. Красноярск, 2009. № 3. С.29Ц32.
Соискатель Артемьев С.А.