Размещено на http://www.allbest.ru/

МІНІСТЕРСТВО ОХОРОНИ ЗДОРОВ'Я УКРАЇНИ

ДНІПРОПЕТРОВСЬКА ДЕРЖАВНА МЕДИЧНА АКАДЕМІЯ

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

доктора медичних наук

З'ясування особливостей патогенезу опікового шоку та оптимізація його інтенсивної терапії у дітей (експериментально-клінічне дослідження)

14.01.30 - анестезіологія та інтенсивна терапія

Постернак Геннадій Іванович

Дніпропетровськ-2009

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Луганському державному медичному університеті МОЗ України.

Науковий консультант:

доктор медичних наук, професор Белебез`єв Геннадій Іванович, Національна медична академія післядипломної освіти ім.П.Л. Шупика (м. Київ), завідувач кафедри дитячої анестезіології та інтенсивної терапії.

Офіційні опоненти:

доктор медичних наук, професор Георгіянц Маріне Акопівна, Харківська медична академія післядипломної освіти МОЗ України, завідуюча кафедрою дитячої анестезіології та інтенсивної терапії;

доктор медичних наук, професор Шано Валентина Петрівна, Донецький національний медичний університет ім. М. Горького МОЗ України, професор кафедри анестезіології, інтенсивної терапії, лабораторної діагностики та клінічної фізіології факультету інтернатури та післядипломної освіти; Інститут невідкладної та відновної хірургії ім. В.К. Гусака АМН України, завідуюча відділом анестезіології та інтенсивної терапії;

доктор медичних наук, професор Снісарь Володимир Іванович, Дніпропетровська державна медична академія МОЗ України, професор кафедри анестезіології, інтенсивної терапії та медицини невідкладних станів ФПО.

Захист дисертації відбудеться "22" травня 2009 р. о 13 год. на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 08.601.01 при Дніпропетровській державній медичній академії (49027, м. Дніпропетровськ, пл. Жовтнева, 4).

З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Дніпропетровської державної медичної академії (49044, м. Дніпропетровськ, вул. Дзержинського, 9).

Автореферат розісланий "22" квітня 2009 року.

Учений секретар спеціалізованої вченої ради, д. мед. н., професор Ю.Ю. Кобеляцький

Загальна характеристика роботи

Актуальність роботи. У структурі дитячого травматизму термічні ушкодження становлять до 40% випадків, при цьому опіки реєструються в 5-10 спостереженнях на 1000 дитячого населення (Yowler C.J., Fratianne R.B., 2000; Etebu E.N., Ekere A.U., 2004). При термічній травмі окропом з середньою площею ураження 65% поверхні тіла, при травмі полум'ям більше 30% поверхні летальність досягає 9-10%, а при ураженні всієї поверхні тіла - 40% (Light T. D. et. al., 2009). Зросла тяжкість пошкодження та погіршився преморбідний фон у дітей всіх вікових груп (Zhang H., Yang X., Wang F., 2002; Spies M. et al., 2003; O'Toole P. еt. al., 2008).

Опікова хвороба у дітей викликає комплекс взаємозалежних патологічних процесів у всіх системах організму (Альес В.Ф. и др., 1998; Шано В.П. и др., 2006; Moggi C. et al., 1996; Wolf S.E. et al., 1997; Jeschke M.G. et al., 2008). Тривалість шоку залежить від площі та глибини ураження, а також своєчасності і адекватності лікування. Час тривалості опікового шоку в дитячому віці, без достатньої об'єктивізації, перенесено з дорослої практики і становить до 72 годин (Erickson E. J. et al., 1991).

Термічна агресія викликає імунну, нейро-гуморальну відповідні реакції і формування системної запальної відповіді організму постраждалої дитини, причиною якої є дисбаланс запальних і протизапальних медіаторів в результаті травматичного ушкодження (Докукина Л.Н. и др., 2005; Карабаев Х.К., Хакимов Э.А., Тагаев К.Р., 2005; Шано В.П. и др., 2006; Barret J.P., Herndon D. N., 2003; Tschцp J. et al., 2009). Найважливішими проявами системної запальної відповіді на фоні формування імунодефіциту є порушення мікроциркуляції та підвищення судинної проникності, що призводять до клітинної гіпоксії (Alberti C. et al., 2003; Herndon D.N., Spies M., 2001; Gauglitz G.G. et al., 2008). Дотепер повністю не вивчені значення системної запальної відповіді в патогенезі опікової хвороби й розвитку поліорганних порушень у постраждалих дітей (Sikora J.P. et al., 2008), не розроблені діагностичні критерії та не визначені основні методи їх корекції (Barret J.P., Herndon D.N., 2003; Moggi C. et al., 1996; Sheridan R.L., Schnitzer J.J., 2001). Не розроблені фактори, що визначають тяжкість термічного ушкодження у дітей різних вікових груп, не проведена порівняльна характеристика тяжкості стану потерпілих в залежності від виду термічного фактора (Рубанов Л.Н. и др., 2005; Briggs S.E., 1990). Не описані етапи перебігу синдрому системної запальної відповіді і не визначені основні патогенетичні механізми розвитку поліорганної недостатності у дітей з тяжкою термічною травмою (Barrow R.E., Jeschke M.G., Herndon D.N., 2000; Saffle J.R., Gibran N., Jordan M., 2005; Sikora J.P., Chlebna-Sokуі D. et al, 2008). Не виявлений взаємозв'язок між тривалістю опікового шоку та розвитком поліорганної дисфункції (Erickson E.J. et al, 1991; Sheridan R.L., Schnitzer J.J., 2001).

Несприятливим результатам термічної травми у дітей можна запобігти, використовуючи на початкових етапах повний комплекс лікувальних заходів, які усувають патологічний вплив травми і підтримують компенсаторні механізми організму постраждалого (Шано В.П. и др., 2006; Gueugniaud P.Y. et al., 1995; Santaniello J.M. et al., 2004). Несвоєчасна, неадекватна невідкладна допомога та інтенсивна терапія найчастіше стають для постраждалого фатальними. Відсутня чітка аргументація для обов'язкового проведення конкретних невідкладних заходів на всіх етапах надання допомоги потерпілим (Herndon D.N., Spies M., 2001; Wolf S.E. et al., 1997; Trupkovic T, Giessler G., 2008).

Визначення тактики невідкладної допомоги і інтенсивної терапії повинне ґрунтуватися тільки на розумінні патогенезу термічної травми, об'єктивної оцінки тяжкості стану постраждалої дитини та алгоритмізованому підході до лікувальних заходів.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертація є частиною планових науково-дослідних робіт кафедри анестезіології, реаніматології та хірургії Луганського державного медичного університету "Розробка стандартів та алгоритмів патогенетичної терапії поліорганної недостатності в екстремальній медицині" (реєстраційний номер 0198U002213, обліковий номер 0200U006015) та "Удосконалення медичної системи життєзабезпечення постраждалих при техногенних аваріях та катастрофах" (реєстраційний номер 0101U001187, обліковий номер 0204U003644).

Мета дослідження. Покращити результати лікування постраждалих дітей різного віку з опіковим шоком шляхом вивчення патогенетичних змін організму (клініко-біохімічних, імунних та морфометричних показників), а також тяжкості синдрому системної запальної відповіді в залежності від часу його тривалості.

Основні завдання дослідження:

1. Дослідити у експериментальних тварин з термічною травмою полум'ям і окропом морфометричні параметри лімфоцитів і альвеолярних макрофагів, частину цитокінового каскаду залежно від тривалості опікового шоку.

2. Визначити у експериментальних тварин вплив протишокових заходів на зміни морфометричних параметрів лімфоцитів і альвеолярних макрофагів на рівень цитокінів.

3. Вивчити основні клініко-лабораторні прояви синдрому системної запальної відповіді при опіковому шоку у дітей.

4. Дослідити стан клітинного та гуморального імунітету шляхом вивчення вмісту CD3+, CD4+, CD8+, CD22+, їхньої функціональної здатності, визначення вмісту імуноглобулінів класу А, G, M у плазмі крові у дітей із сполученою і комбінованою термічною травмою залежно від тривалості опікового шоку.

5. Виявити зміни показників місцевого імунітету дихальної системи шляхом вивчення клітинного складу, функціональної спроможності альвеолярних макрофагів (АМ) та нейтрофільних гранулоцитів (НГ), визначення вмісту секреторних імуноглобулінів класу А і G у бронхоальвеолярному секреті у дітей із сполученою і комбінованою термічною травмою залежно від тривалості опікового шоку.

6. Визначити морфометричні параметри лімфоцитів крові у дітей з термічною травмою залежно від фактора, що ушкоджує, і тривалості опікового шоку.

7. Дослідити рівень інтерлейкіну-1 (ІЛ-1), інтерлейкіну-2 (ІЛ-2), інтерлейкіну-6 (ІЛ-6), фактора некрозу пухлини альфа (ФНП-а) у плазмі крові і бронхіальному секреті у потерпілих з комбінованою та сполученою термічною травмою полум'ям і окропом залежно від тривалості опікового шоку.

8. Визначити найбільш значимі показники тяжкості опікового шоку у дітей.

9. Обґрунтувати необхідність диференційованого підходу до надання невідкладної допомоги та проведення інтенсивної терапії у дітей з тяжкою і украй тяжкою термічною травмою.

Об'єкт дослідження. Діагностика, невідкладна допомога та інтенсивна терапія, спрямовані на усунення прогресування синдрому системної запальної відповіді. Летальність та результати лікування дітей з опіковим шоком.

Предмет дослідження. Щури з моделлю тяжкої термічної травми. Постраждалі діти у віці від 1 до 15 років з тяжкою і украй тяжкою комбінованою та сполученою термічною травмою полум'ям і окропом.

Методи дослідження. Комплекс клініко-фізіологічних, біохімічних, імунологічних і морфометричних методів дослідження, спрямованих на вивчення процесів, що відбуваються в організмі постраждалих дітей у періоді опікового шоку, статистичні методи.

Наукова новизна одержаних результатів. У роботі вперше в умовах експериментальної моделі опікового шоку визначені зміни морфометричних параметрів альвеолярних макрофагів, рівень цитокінів крові та бронхіального секрету. Встановлено, що через 30 хвилин після травми спостерігалось підвищення активності клітини АМ із зростанням площі ядра на 15,5±2,05% та збільшення периметру в 1,6±0,1 рази. Потім йшло різке зниження розмірів площі в 1,3±0,15 рази та периметра ядра АМ до початкового рівня наприкінці дослідження.

Клітинні показники АМ після попереднього зменшення своїх розмірів збільшувалися до початкового рівня. Проведення протишокових заходів приводило до збільшення площі та периметра ядра клітини протягом перших двох діб після травми, але не попереджало змін клітинних показників альвеолярних макрофагів.

Цитокіновий баланс змінювався одразу після отримання щурами сполученої травми. Концентрація ІЛ-6 в плазмі крові збільшувалася на протязі першої доби спостереження на 50,8±4,5%, а в бронхіальному секреті - у 19,7±4,1 разів, рівень ФНП-б в бронхіальному секреті збільшувався у 32,3±4,25 рази через годину після травми. Все це сприяло умовам до ушкодження епітеліального шару легенів та розвитку гострого його ушкодження. Проведення невідкладної допомоги знижувало гостроту цитокінової відповіді на термічну травму. Протягом першої доби достовірно знижувалася продукція ІЛ-6, концентрація ІЛ-1b зростала в 2,28±0,6 рази в сироватці крові та в 1,7±0,3 рази у бронхіальному секреті.

Застосування комплексного дослідження клініко-фізіологічного статусу та біохімічних змін крові, клітинних та гуморальних факторів імунітету, місцевого імунітету дихальної системи у дітей всіх вікових груп з тяжким та украй тяжким опіковим шоком дозволило з'ясувати особливості патогенезу в залежності від його тривалості.

В клінічному розділі роботи було підтверджено, що дисфункція імунної системи являється частиною патофізіології опікової травми і в залежності від фактора, що ушкоджує, імунологічні зміни будуть різними. Вперше було встановлено, що при опіковій травмі окропом показники системного імунітету у дітей всіх вікових груп були більш пригніченими в порівнянні з опіковою травмою полум'ям. Ушкодження окропом супроводжувалось лімфопенією, зменшенням кількості циркулюючих CD4+ клітин, явищами гіперсупресії, гіпоімуноглобулінемії А та М, напругою фагоцитарної здатності нейтрофілів.

Вперше показано, що в залежності від теплового чинника, а також терміну опікового шоку загальний вміст CD3+, CD4+ клітин в процентному розрахунку був різним. Відрізнявся і рівень пригнічення продукції імуноглобулінів класу А та М та напруження фагоцитарної спроможності нейтрофільних гранулоцитів. При цьому синтез цитотоксичних Т-лімфоцитів підсилювався на кожному етапі дослідження. Досконало вивчений стан імунітету та цитокіновий баланс дихальної системи у постраждалих дітей, що дає порозуміння в поясненні швидкого розвитку запальних змін в трахео-бронхіальному дереві та легенях.

Доведено, що тяжка та сполучена травма викликає посилений синтез прозапальних цитокінів, як у плазмі крові, так і в дихальній системі. При цьому, вперше встановлено, що ступінь підвищення ІЛ-6, ФНП-б прямо пропорційний площі та травматичності отриманих опіків. При опіку полум'ям рівень прозапальних цитокінів був зареєстрований в бронхіальному секреті вже через годину після отримання травми. Найбільш підвищений рівень цитокінів був зареєстрований при ушкодженні дітей окропом і водяною парою, а також при тривалості опікового шоку протягом трьох діб. При цьому максимальна концентрація цитокінів в плазмі крові спостерігалась в перші дві доби після травми.

З'ясовані основні патогенетичні механізми формування системної запальної відповіді при термічній травмі. Встановлено, що синдром системної запальної відповіді (ССЗВ) найбільш виражений у потерпілих при тривалості шокового періоду до 72 годин, у дітей раннього віку та шкільної вікової групи. Показано, що тканинна гіпоксія визначає тяжкість стану дітей, особливо в ранньому віці, і є патогномонічною для опікового шоку. На підставі клініко-лабораторних показників визначений зв'язок розвитку ССЗВ та поліорганної недостатності в залежності від площі ураження та термічного агенту, що визвав опік.

Патогенетично обґрунтована комплексна програма лікування, яка включає активну респіраторну тактику і органопротекторну терапію, що дозволяє коригувати перебіг системної запальної відповіді, попередити розвиток поліорганної недостатності і поліпшити результати лікування постраждалих дітей з термічною травмою.

Практичне значення отриманих результатів. На підставі розуміння формування синдрому системної запальної відповіді при опіковому шоці створена система алгоритмізованого підходу до діагностики, невідкладної допомоги та інтенсивної терапії тяжкого і украй тяжкого опікового шоку у дітей різних вікових груп, яка забезпечує об'єктивну оцінку стану постраждалих дітей на догоспітальному і госпітальному етапах.

Показана висока інформативність шкал SAPSII та SOFA для оцінки тяжкості термічного ураження дітей на догоспітальному і госпітальному етапах, що дозволяє об'єктивізувати стан потерпілого, можливість розвитку летального наслідка та вчасно почати проведення протишокових заходів. Обґрунтовано необхідність початку своєчасної невідкладної допомоги і інтенсивної терапії у дітей з тяжкою термічною травмою.

Встановлена залежність тяжкості опікового шоку не тільки від загальної площі термічного ураження, але і глибини. Встановлена роль показників SрО₂, PaО₂ і PaСО₂, як об`єктивних ознак оцінки тяжкості термоінгаляційного ураження у дітей на догоспітальному етапі. Показана несприятливість бронхо-альвеолярного, клітинного та гуморального імунітету в розвитку запальних ускладнень дихальної системи.

Використання показників тяжкості опікового шоку та комплексу основних невідкладних заходів і об'єму інтенсивної терапії забезпечує зменшення тривалості і вираженості системної запальної відповіді й поліорганних порушень, зниження летальності на 27%.

опіковий шок лікування дитина

Результати дослідження можуть бути використані в клінічній практиці фахівців медицини невідкладних станів, у відділеннях інтенсивної терапії лікувальних закладів та в навчальному процесі в рамках курсу післядипломного удосконалення лікарів.

Особистий внесок здобувача. Особисто виконаний інформаційний пошук і аналітичний огляд літератури. Мета і завдання визначені автором. Участь автора в одержанні конкретних результатів наукового дослідження є основною і полягає в організації та участі в проведенні експерименту із тваринами, здійсненні консультацій і регулярних оглядів 275 постраждалих дітей з термічною травмою, проведенні лабораторного моніторингу і інтенсивної терапії пацієнтам. Здобувач самостійно провів всебічний аналіз отриманого матеріалу, обробку результатів і проаналізував їх. Автором удосконалені алгоритми діагностики тяжкості опікового шоку у дітей, розроблені протоколи надання невідкладної допомоги потерпілим на догоспітальному етапі. Автором написаний текст дисертації, сформульовані висновки та основні положення, які подаються до захисту, розроблені практичні рекомендації, які є результатом досліджень, що проведені.

Апробація результатів роботи. Основні положення роботи були повідомлені та обговорені на 2 Національному Конгресі анестезіологів України (м. Харків, 1996), I установчому Пленумі "Екстремальна медицина" (м. Луганськ, 1997), науково-практичній конференції, яка була присвячена 10-річному ювілею роботи Ростовської-на-Дону лікарні швидкої медичної допомоги N2 у нових територіальних і соціально-економічних умовах "по шляху реформ і перетворень" (м. Ростов-на-Дону, 1997), VI Всеросійському з'їзді анестезіологів і реаніматологів (м. Москва, 1998), міжобласній науково-практичній конференції анестезіологів і хірургів "Сучасні концепції анестезіологічної і хірургічної допомоги" (м. Луганськ, 1998), третій міжобласній науково-практичній конференції анестезіологів "Алгоритми та стандарти надання невідкладної медичної допомоги дорослим і дітям" (м. Луганськ, 1998), міжнародній науково-практичній конференції "Екстремальна медицина" (м. Луганськ, 2001), Всеукраїнській науково-практичній конференції по дитячій анестезіології та інтенсивній терапії "Стандартизація невідкладної допомоги у дітей" (м. Дніпропетровськ, 2003), IV Національному Конгресі анестезіологів України (м. Донецьк, 2004), Міжнародному конгресі комбустіологів, фахівців відбудовної та пластичної хірургії (м. Донецьк, 2005), науково-практичній конференції дитячих анестезіологів України (м. Київ, 2005), апробації роботи на спільному засіданні кафедри медицини катастроф, військової медицини з анестезіологією та інтенсивною терапією лікувального факультету та кафедри анестезіології, реаніматології та хірургії факультету післядипломної освіти Луганського державного медичного університету (м. Луганськ, 2008).

Публікації результатів дослідження. За темою дисертації опубліковано 27 наукових статей у фахових виданнях (з них 16 - без співавторів), 10 тез доповідей на з'їздах і конференціях різного рівня. Видано 2 інформаційних листа та 3 монографії у співавторстві.

Об'єм і структура дисертації. Дисертацію викладено на 365 сторінках машинописного тексту. Вона складається із вступу, огляду літератури, 11 розділів власних досліджень, узагальнення, висновків, практичних рекомендацій. Робота ілюстрована 108 таблицями та 102 рисунками. Перелік використаної літератури включає 451 джерело, з яких 140 робіт з кириличною графікою та 311 робіт з латинською графікою.

Основний зміст роботи

Матеріали та методи дослідження. Експериментальне дослідження на безпородних щурах було проведено з метою з'ясування механізмів основних порушень у діяльності імунокомпетентних клітин при розвитку в них критичних станів внаслідок термічної травми із сполученим ураженням дихальних шляхів та під час протишокової терапії. Експеримент проводився на 106 здорових білих щурах-самках із середньою масою 165±9,0 грамів. У тварин досліджували морфометричні параметри нейтрофільних гранулоцитів і альвеолярних макрофагів, а також цитокіновий баланс. Дослідження проводили на 30-й та 60-й хвилинах після нанесення термічної травми, через 1-у, 2-у та третю добу опікової хвороби.

Експериментальні тварини були розділені на 5 груп:

1. Перша група - контрольна - 6 щурів.

2. Друга група - опік полум'ям і опік дихальних шляхів без лікування - 25 щурів.

3. Третя група - опік полум'ям і опік дихальних шляхів з лікуванням - 25 щурів.

4. Четверта група - опік окропом і опік дихальних шляхів без лікування - 25 щурів.

5. П'ята група - опік окропом і опік дихальних шляхів з лікуванням - 25 щурів.

Комплекс протишокових заходів включав однократне внутрішньочеревинне введення кетаміну 0,2 мл, преднізолону 0,6 мг, розчину Рінгера 10 мл. Потім через кожні 4 години у шлунок тварин вводили 2 мл кип'яченої води, харчування - корм для щурів.

Клінічні дослідження проводили у відповідності із завданнями даної роботи. Під спостереженням перебувало 275 дітей з опіковою травмою у віці від 1 до 15 років. З них у 170 дітей спостерігалося сполучене або комбіноване термоінгаляційне ураження дихальних шляхів. Із загального числа госпіталізованих 114 дітей доводилось на вік від 1 до 3 років, що склало 41,45% від загального числа потерпілих, травмуючим агентом у них в 76,5% випадків був окріп. У дошкільному і шкільно-підлітковому періодах число нещасних випадків було приблизно однаковим. Травму одержали 73 і 88 дітей, що склало 26,5% і 32,0% від загального числа потерпілих. У дошкільному періоді агент, що травмує, розподілився майже рівномірно у дітей з опіком окропом (35 випадків) і полум'ям (38 дітей).

По тяжкості ушкодження у всіх обстежених дітей встановлені тяжкі і великі ураження. В усіх випадках індекс тяжкості ураження перевищував 60 од., що відповідало опіковому шоку тяжкого та украй тяжкого ступеня. Померло 85 дітей (31,0%), з них 34 дитини у віці до 3 років (40,0%),20 потерпілих дошкільного віку (23,5%) і 31 дитина наступної вікової групи (36,5%). У всіх випадках летальні результати реєструвалися на 7-15 добу з моменту одержання травми. Найважчі ушкодження були відзначені у дітей із сполученим і комбінованим термоінгаляційним ураженням дихальної системи. З 170 постраждалих дітей померло 68, що становило 40,0% у цій групі хворих і 80,0% від загального числа померлих. В цілому в структурі летальності серед потерпілих з комбінованим і сполученим термоінгаляційним ураженням 42,9% загиблих довелося на дітей від 1 до 3-х років життя, 40,0% - шкільного віку і 37,3% - дошкільного періоду життя.

Тяжкість стану всіх постраждалих дітей оцінювалася за шкалою Індексу Тяжкості Ураження (ІТУ). В залежності від площі, глибини та сполученості опіку ІТУ коливався від 45,0±6,0 до 151,0±9,0 балів. Слід сказати, що крім розподілу постраждалих дітей за віком та опіковим агентом, враховувалась і площа ураження (15-20%; 21-30%; 31-40%; більше 40%). Але основна рандомізація потерпілих з тяжкою комбінованою термоінгаляційною травмою полум'ям і сполученою травмою окропом і водяною парою була в залежності від тривалості опікового шоку - до 72 та 18 годин. Від загального числа обстежених хворих померло 85 чоловік, що склало 31,0%. З них 34 дитини у віці до 3 років (40,0%),20 потерпілих дошкільного віку (23,5%) і 31 дитина старшої вікової групи (36,5%). У всіх випадках летальні результати реєструвалися на 7-15 добу з моменту одержання травми. Слід сказати, що 80,0% від загального числа померлих (68 чоловік), були діти із сполученим і комбінованим термоінгаляційним ураженням дихальної системи. У періоді опікового шоку загинула одна дитина у віці до 3-х років, що було пов'язано зі звертанням за медичною допомогою тільки на 3-ю добу після травми. Відповідно до таблиці, при тривалості шокового періоду до 18 годин жодна дитина не загинула протягом усього періоду опікової хвороби. Всі несприятливі результати відзначалися тільки при тривалому усуненні порушень перфузії тканин у пацієнтів (табл. 1).

Таблиця 1

Розподіл летальних результатів залежно від тривалості опікового шоку

Висвітлюючи виконані дослідження, які оцінювали на різних рівнях організму: системному, органному, клітинному, слід сказати, що ми використовували клінічні, електрофізіологічні та лабораторні методики. Об'єктивізація клінічних симптомів і тяжкості стану постраждалих проводилась за допомогою анатомічної та фізіологічних шкал. Для визначення розповсюдженості опікового ураження площа опіку розраховувалася по діаграмі Lund, Browder. Тяжкість клінічного стану постраждалих дітей у віці 8-15 років оцінювали по шкалі SAPSII. Тяжкість поліорганних порушень залежно від недостатності функціональної здатності органів і систем оцінювали по шкалі поліорганної дисфункції. Протягом спостереження у всіх пацієнтів постійно контролювалися частота серцевих скорочень (ЧСС), артеріальний тиск (АТсистол., АТ діаст.), рівень насиченості гемоглобіну киснем (SpО₂) за допомогою монітору "Ютас Оксі". Центральний венозний тиск (ЦВТ) вимірювався апаратом Вальдмана. Імунний статус дітей оцінювали по стану клітинної та гуморальної ланок імунітету, рівню фагоцитарної і метаболічної активності нейтрофільних гранулоцитів (НГ) крові. Вивчення Т-лімфоцитів (CD3+) і В-лімфоцитів (CD22+), субпопуляцій Т-хелперів/індукторів (CD4+) та Т-супресорів/кілерів (CD8+) вивчали цитотоксичним методом із застосуванням панелі моноклональних антитіл (МКАТ) фірми "Ortho Diagnostic System Inc" (USA). Фагоцитарну активність НГ крові вивчали прямим візуальним методом (Чернушенко Е.Ф., Когосова Л.С., 1981). Метаболічну активність НГ оцінювали реакцією відновлення нітроблакитного тетразолія (НБТ-тест) у спонтанному варіанті (за методом Віксмана М. Є., 1977 і Маянського Д.Н., 1986). Гуморальну ланку імунітету визначали по рівню імуноглобулінів класу А, М, G у сироватці крові методом простої радіальної імунодифузії в гелі по G. Mancini. Кількість циркулюючих імунних комплексів та їх фракційний склад досліджували по молекулярній масі методом преципітації в розчині поліетиленгліколю за M. Digeon et al. Морфометричні дослідження проводили у відповідності із програмою Scion Image (США). Визначення рівня цитокінів у сироватці крові та бронхо-альвеолярному змиві вивчали у нерозбавлених зразках плазми крові та бронхо-альвеолярного змиву на імуноферментному аналізаторі фірми Tekan (Австрія) з використанням набору реагентів ProCon IL-1b, IL-2, IL-6 і TNF-a (Росія). Були проведені ендоскопічні, цитологічні та імунологічні методи обстеження захисних факторів дихальної системи.

Отримані результати дослідження аналізували за допомогою прикладного пакету програм StatSoft, Inc. (2001), Statistica version 6,0, пакета Mega Stat 10,1 для Microsoft Excel (№31415926535897). Для випадків нормального розподілу використовувався критерій t Стьюдента. Для визначення статистичної значимості розбіжностей ознак використовувалися непараметричні методи перевірки статистичних гіпотез - критерій Вілкоксона для незалежних виборок, точний метод Фішера. Дослідження залежностей проводили за допомогою кореляційного (r) та регресійного аналізу (R²).

Результати роботи та їх обговорення. Експериментальна частина. На підставі проведених експериментальних досліджень встановлено, що в альвеолярних макрофагах характер і глибина морфометричних змін при термоінгаляційному ураженні залежали від тривалості опікового шоку та виду агента, що травмує. Протягом першої доби експерименту перебудова метаболізму клітини носила компенсаторно-пристосувальний характер. Фаза активної діяльності клітини характеризувалася збільшенням розмірів ядра клітини і підвищенням ядерно/плазматичного відношення. Зміна морфометричних параметрів ядра клітини більше 15,0% у тварин з опіком полум'ям відбувалася вже відразу після травми і була максимальною через 30 хвилин. Значно збільшувалася і площа клітини АМ, яка через годину після травми на 17,9% перевищувала цей показник контрольної групи, а також ядерно-плазматичне співвідношення. При опіках окропом площа ядра на цей період зростала всього на 5,7% (Р>0,05) при зменшенні загальної площі клітини понад 21,1% (Р<0,05). При порівнянні змін цитокінового профілю крові й бронхіального секрету слід сказати, що незалежно від фактора, що ушкоджує, в організмі тварин спостерігався розвиток системної запальної відповіді. Термічна травма відразу викликала посилений синтез ІЛ-1в, особливо у тварин з опіком полум'ям, з максимальним підвищенням вже через годину. Але подальше пригнічення синтезу цього цитокіну відзначалось на 3-ю добу і було більшим у щурів з опіком окропом. Через добу після травми спостерігався пік підвищення концентрації ІЛ-6, який був найбільш виражений у тварин з опіком окропом (в крові на 88,5±0,13 пкг/мл, у бронхіальному секреті більш, ніж в 27 раз в порівнянні з нормою). Щодо ФНП-б, то його концентрація повільно підвищувалась більше у тварин з ураженням окропом і перевищувала норму на 21% в крові та 45% в бронхіальному секреті.

Проведена протишокова терапія у всіх тварин попереджала різке збільшення площі ядра АМ та сприяла відновленню периметрів клітини до вихідного рівня. Лікувальні заходи викликали поступове зростання розмірів ядра АМ з досягненням максимальної його величини на 2-го добу після травми, а також подальше збільшення на наступних етапах дослідження. Щодо площі клітини АМ, то при протишокових заходах ми не визначали істотних змін цих показників. Необхідно відмітити, що збільшення параметрів, що вивчались, мало місце у тварин з опіками як полум'ям, так і окропом.

Явища не купованого опікового шоку приводили до зменшення розмірів ядра клітини, зростання площі та її периметра з порушенням осмотичних процесів між ядром і цитоплазмою макрофагів, що сприяло зниженню місцевих захисних механізмів слизової оболонки бронхіального дерева. У всіх тварин, що отримували протишокову терапію, відзначалося зниження рівня прозапальних цитокінів: ІЛ-6 на 16,3±0,28 пкг/мл, ФНП-б більш, ніж в 1,5 разів.

Клінічна частина. В усіх потерпілих дітей незалежно від площі опікового ураження, а також термічного агенту, що приводив до опіку, спостерігався тяжкий ступінь гіповолемічного шоку. Термічна травма із площею ураження більше 20% поверхні тіла викликала порушення периферичного кровообігу, що клінічно проявлялося блідістю шкірних покривів і слизових оболонок, позитивним симптомом "блідої плями". Шкірна температура в потерпілих починала знижуватися при площі ураження більше 30% поверхні тіла. При цьому величина SрО₂ сягала нижче фізіологічної норми. При збільшенні площі ураження сатурація кисню у дітей знижувалась більш ніж на 5,0%, а надалі на 10,0±1,4%. Розвивався дефіцит венозного повернення при повній відсутності діурезу. Компенсаторне тахіпное на 47,3±2,4% виникало у дітей вже при термічному ушкодженні більше 15% поверхні тіла. При наступному ступені ураження частота дихальних рухів зростала більше 2 разів. Система кровообігу в досліджуваних дітей при площі термічного ураження більше 20% поверхні тіла характеризувалася компенсаторною гіпердинамією. При збільшенні тяжкості ураження порушення гемодинаміки відповідало дефіциту венозного повернення, а при крайньому ступені тяжкості стану пацієнтів - гіподинамічному типу кровообігу. У клінічному аналізі крові потерпілих по мірі зростання загальної площі ураження визначалося збільшення гемоконцентрації, зростання рівня лейкоцитів до 13,2±0,4 - 15,3±0,4Ч10⁹/л, зменшення кількості лімфоцитів на 8,0±0,09% при украй тяжкому опіковому шоку. Кількість тромбоцитів у пацієнтів із площею термічного ураження 20-30% поверхні тіла на 23,0±1,5% перевищувала вихідний рівень. Поширення ушкодження викликало тромбоцитопенію зі зниженням кількості клітин на 28,0±3,2% у порівнянні з нормальною величиною, що вказувало на розвиток ССЗВ та можливість його прогресування до сепсису.

У всіх потерпілих при загальній площі опіку більше 30% відзначалося зниження рівня загального білка крові понад 8,0%, при збільшенні ураженої поверхні різниця значно зростала. Гіпоальбумінемія частіше діагностувалася у хворих із сполученою термічною травмою при її загальній площі понад 20%. При цьому, збільшення ступеня термічного ушкодження приводило до вираженої дісімуноглобулінемії. Так, у дітей раннього віку при термічній травмі крайнього ступеня тяжкості рівні б₁-та б₂-глобулінів збільшувалися більше, ніж в 2 та 1,5 рази відповідно, а концентрація в-глобулінів була нижче контрольної величини в 2,6±0,08 та 3,5±0,04 рази. При цьому відбувалося зростання рівня глюкози крові на 33,2±3,1% та рівня амілази більше ніж в 2 рази, а в подальшому навіть викликало виражену гіпоглікемію. Це особливо проявлялося у пацієнтів вікової групи до 3-х років, коли тяжкість стану була прямо пропорційна ступеню гіпоглікемії та підвищенню рівня амілази крові. Водно-електролітні розлади були характерною ознакою обстежених нами пацієнтів і посилювалися відповідно поширеності травми. Так, при опіковому шоку украй тяжкого ступеня рівень калію крові перевищував вихідні дані на 22,8±2,4%, а показники натрію на 6,4±0,7%, хлору на 12,8±1,2% були нижче фізіологічної норми.

Таким чином, у всіх потерпілих, особливо дітей шкільного віку, з тяжким і украй тяжким перебігом опікового шоку, мав місце прогресуючий розвиток синдрому системної запальної відповіді в сполученні з синдромом поліорганної недостатності (СПОН). Причому, найбільша кількість балів за шкалою SOFA була при площі опіку 30-40% і пов'язувалась з декомпенсацією системи дихання. При крайньому ступені тяжкості термічного ушкодження стан дітей оцінювався за шкалою SOFA в 7 балів, що цілком відбивало вираженість дихальної недостатності та розвиток синдрому гострого ушкодження легенів - респіраторного дістрес-синдрому (СГУЛ/РДС). Останнє підтверджувалося низьким коефіцієнтом оксигенації (РаO₂/FiO₂), який знижувався максимально до рівня 72,5±9,1. Розуміння патофізіології СГУЛ/РДС потребує і наступної адекватної терапії. Штучна вентиляція легенів (ШВЛ) може бути одним із основних та визначальних компонентів в лікуванні пацієнтів з тяжкою ізольованою термічною травмою, особливо при комбінації опіку з інгаляційним ураженням дихальної системи.

Оцінка системних порушень у хворих за шкалою SAPSII дозволяла досить об'єктивно підійти до оцінки статусу пацієнтів і в певній мірі прогнозувати ймовірність летального результату, оскільки існує доведена кореляція між сумою балів і летальністю. Бальна оцінка за зазначеною шкалою постраждалих дітей шкільної вікової групи із сполученою термічною травмою окропом і водяною парою давала послідовне та закономірне зростання суми балів пропорційно збільшенню площі термічного ураження від 21 до 66 балів. Саме пацієнти з декомпенсованим опіковим шоком набирали за шкалою SAPSII 66 балів. При цьому у них була надвисока ймовірність розвитку летального результату, що підтверджується статистичними даними, наведеними вище. Це констатує факт, що украй несприятливе значення протягом опікової травми має приєднання СПОН та СГУЛ/РДС.

Виходячи із мети дослідження, ми провели порівняльний аналіз клініко-лабораторних та імунологічних показників у постраждалих дітей із сполученою і комбінованою термічною травмою при тривалості шокового періоду до 72 годин (1-а група потерпілих) і 18 годин (2-а група потерпілих).

При дослідженні імунних показників у постраждалих дітей у гострому періоді термічного ушкодження як полум'ям, так і окропом, виявлена схильність до лімфопенії, яка обумовлена, насамперед, зменшенням кількості циркулюючих CD4+, явищами гіперсупресії, гіпоімуноглобулінемії А і М. Щодо процентного вмісту клітин з фенотипом CD3+, то тільки в дітей 2-ї групи у віці 4-7 років з опіками полум'ям їх кількість була високою на протязі всього періоду дослідження. У першу добу після травми різниця становила понад 6,45%, а в останній день спостереження - більше 13,0%. У решти дітей відсоток клітин CD3+ поступово зменшувався. Так, у пацієнтів другої групи з опіком окропом у віці 8-15 років на 3-ю добу хвороби абсолютна величина CD3+ була знижена на 9,9±1,1%, у дітей 1-ї групи зниження клітинного показника відбувалося на 0,22±0,04 одиниці. Термічне ушкодження у дітей викликало підвищення загального числа Т-лімфоцитів протягом перших двох діб після травми з наступним зниженням показника у всіх потерпілих. Концентрація клітин CD4+ знижувалася у всіх потерпілих протягом всього періоду шоку. Найбільш виражене пригнічення спостерігалося у хворих першої групи.

Клітини з фенотипом CD8+ достовірно зростали тільки у дітей шкільного віку з опіковим шоком тривалістю 72 години, що викликано окропом, з третьої доби після травми з перевагою на 14,3±0,8% або 0,15±0,01 одиниці відповідно. Слід відзначити, що тільки у потерпілих раннього віку з опіком полум'ям та старших дітей з травмою окропом, ми спостерігали пригнічення CD22+ на протязі всього періоду дослідження. Імунорегуляторний індекс (CD4+/CD8+) знижувався у всіх пацієнтів одразу після одержання опікової травми.

Фагоцитарна активність нейтрофільних гранулоцитів периферичної крові в дітей раннього віку з опіковим шоком полум'ям була підвищеною протягом усього періоду опікового шоку (табл.2). При цьому до закінчення дослідження відсоток фагоцитозу в 1,4 рази, а фагоцитарне число на 12,8±3,5% перевищували дані контрольної групи. Метаболічна активність нейтрофільних гранулоцитів за даними НБТ-тесту перевищувала фізіологічну норму на останньому етапі спостереження на 12,2±2,8%.

У групі дітей дошкільного віку опікова травма полум'ям викликала підвищення фагоцитарної здатності нейтрофільних гранулоцитів. На 3-ю добу дослідження відсоток фагоцитозу зростав в 1,4 рази, фагоцитарне число - на 9,3±2,45%. Клітинна активність за даними НБТ-тесту на 3-ю добу опікової хвороби збільшилась в 2,7 рази. При цьому висока кореляційна залежність спостерігалась між ФІ - ФЧ (r=0,68), ФЧ - НБТ-тестом (r=0,88) та ФЧ - НБТ-тестом (r=0,94).

Фагоцитарний індекс у дітей у віці 8-15 років з термічним ушкодженням полум'ям був підвищеним тільки протягом першої доби після травми з найбільшим зростанням більше, ніж в 1,3 рази на 2-у добу спостереження. Надалі показник знижувався до фізіологічної величини. Зміни фагоцитарного числа мали недостовірний характер протягом усього періоду опікового шоку. Метаболічна активність нейтрофілів збільшувалася відразу після травми на 41,1±5,2%. Потім дана величина починала знижуватися, але залишалася вище вихідних даних на останньому етапі спостереження на 25,3±5,7%.

Таблиця 2

Фагоцитарні показники нейтрофільних гранулоцитів периферичної крові у постраждалих дітей різного віку першої та другої групи з опіковим шоком внаслідок термічної травми полум'ям

Примітка:

* - достовірне розходження (P<0,05) у порівнянні з контрольною групою,

** - достовірне розходження (P<0,001) у порівнянні з контрольною групою,

*** - достовірне розходження (P<0,05) у порівнянні з попереднім етапом,

**** - достовірне розходження (P<0,001) у порівнянні з попереднім етапом.

Фагоцитарна здатність нейтрофільних гранулоцитів і їхня фагоцитарна активність у постраждалих дітей раннього віку від опіку окропом (табл.3) підсилювалися відразу після одержання термічної травми. На останньому етапі дослідження відсоток фагоцитозу був нижче контрольної величини на 3,24±0,3%, число поглинених часток латексу нейтрофілами знизилося на 9,6±2,8%. Функціональний стан і метаболічна активність нейтрофільних гранулоцитів за даними НБТ-тесту перевищували фізіологічну норму на 23,95±1,95% в 1-у добу після травми. На останньому етапі спостереження досліджуваний показник знижувався на 16,4±1,2% стосовно вихідної величини.

Таблиця 3

Фагоцитарні показники нейтрофільних гранулоцитів периферичної крові у постраждалих дітей різного віку першої та другої групи з опіковим шоком внаслідок термічної травми окропом

Примітка:

* - достовірне розходження (P<0,05) у порівнянні з контрольною групою,

** - достовірне розходження (P<0,001) у порівнянні з контрольною групою,

*** - достовірне розходження (P<0,05) у порівнянні з попереднім етапом,

**** - достовірне розходження (P<0,001) у порівнянні з попереднім етапом.

У потерпілих дошкільного віку відсоток фагоцитуючих нейтрофілів перевищував нормальну величину в 1-у добу спостереження на 12,75±2,65%, на 2-у добу - на 9,1±0,8%. Фагоцитарне число нейтрофілів достовірно не відрізнялося від фізіологічної норми протягом всього дослідження.

НБТ-тест нейтрофілів у пацієнтів був постійно підвищеним з найбільшим зростанням його на 6,55±0,15% на 2-у добу хвороби. Позитивна залежність між ФІ - ФЧ склала r=0,9, ФІ - НБТ-тест - r=0,9. Фагоцитарна здатність нейтрофілів у постраждалих дітей шкільного віку після первинного посилення знижувалася на 6,14±0,02% на 3-й день хвороби. Депресія фагоцитарної активності й рівня метаболічних процесів у досліджуваних клітинах достовірно проявлялася на останньому етапі спостереження.

У гуморальній ланці імунітету потерпілих у першу добу після травми незалежно від термічного агенту відзначалося зниження показників IgG і IgМ, збільшення рівня IgА в обох групах дітей. При міжгруповому порівнянні на 2-у добу спостереження гіпоімуноглобулінемія класу G складала 6,8±0,03% при опіку полум'ям та 9,7±0,1% при травмі окропом і була більш вираженою у пацієнтів першої групи.

У цей період часу спостерігався ріст концентрації IgМ у всіх потерпілих з перевищенням на 7,7±0,04% у дітей з відновленими показниками кровообігу й газообміну. На останньому етапі дослідження показники IgG залишалися зниженими у всіх потерпілих, величина IgМ була нижче фізіологічної норми тільки в першій групі пацієнтів з максимальною різницею при опіку окропом на 26,2±0,2% у порівнянні з дітьми другої групи. Вміст IgA у потерпілих з тривалістю шоку до 18 годин на 12,0±0,5% при опіку полум'ям та на 14,2±1,3% при травмі окропом був вищим в порівнянні з пацієнтами 2-ї групи.

Отримані порівняльні дані у пацієнтів різних вікових груп свідчать, що максимальні зміни імунного статусу у потерпілих з термічною травмою були відзначені в ранньому дитячому та шкільному віці. Дана обставина дає можливість вважати ці вікові періоди критичними для несприятливого впливу на організм дітей термічних факторів.

Місцеве та системне підвищення концентрацій прозапальних цитокінів виникає в процесі розпізнавання і представлення антигенів макрофагами і є необхідним для активації, проліферації та диференціювання лімфоцитів, зміни функціонального стану нейтрофілів.

За допомогою викиду цитокінів термічна травма ініціює каскад механізмів, що викликають системну запальну відповідь. У дітей з термічним ураженням полум'ям із тривалістю опікового шоку до 72 годин рівень ІЛ-1b у крові у першу добу після травми був збільшений в 1,7±0,08 рази, ФНП-б - в 14,5±0,85 разів, а ІЛ-6 - в 2,1±0,02 рази.

Надалі рівень ІЛ-1b залишався підвищеним на всіх етапах спостереження, ФНП-б зростав й досягав максимальної величини на 2-у добу дослідження, перевищуючи вихідні дані в 20,2±1,3 рази. До того ж, концентрація інтерлейкіну-2 (ІЛ-2) у плазмі крові протягом 48 годин після травми значно знижувалась. Тільки на 3-ю добу цей показник починав зростати, але ще залишався на 13,27±0,75% нижче контрольної величини.

У постраждалих дітей із сполученою термічною травмою окропом і неусунутими явищами шоку системний рівень ІЛ-1b підвищувався протягом перших двох діб після травми понад 150,0%.

ФНП-б вже на 1-у добу спостереження збільшувався більше, ніж в 12 разів, на останній день дослідження - в 16 разів. Рівень ІЛ-6 перевищував контрольні дані на 56,35±0,15%. Концентрація ІЛ-2 у сироватці крові була зниженою протягом усього періоду опікового шоку з максимальною різницею з контрольною величиною на 23,2±2,1% на третю добу дослідження.

Морфометричні дослідження лімфоцитів продемонстрували відмінності в спрямованості змін клітинних параметрів не тільки залежно від виду агента, що травмує, але й від тривалості шокового періоду. При усуненні явищ шоку протягом 2-3 діб після травми полум'ям, периметр ядра лімфоцитів зростав на 18,25±2,6 %, а головна вісь ядра була збільшена на 35,8±4,4%. Периметр клітини лімфоцитів мав тільки тенденцію до зміни своїх розмірів у всі періоди спостереження, але при цьому показник головної осі клітини був збільшений на 47,3±4,6%. Ядерно/плазматичні співвідношення лімфоцитів зазнавали постійних змін протягом усього дослідження від збільшення до зниження цього показника.

При опіку окропом площа ядра лімфоцитів була збільшена на останньому етапі дослідження на 24,3±3,8%, периметр ядра CD3+ зростав більш, ніж в 1,6 рази, а головна вісь ядра збільшувалася на 41,5±2,9%. Зміни морфометричних параметрів площі клітини відбувалися відразу після травми. На перших етапах розміри площі зростали максимально до 30,2±3,6% на 1-у добу дослідження. Потім збільшення змінювалось зменшенням показника до рівня контрольної величини на останньому етапі дослідження. Аналогічні зміни відбувалися з периметром клітини лімфоцитів. Величина головної вісі клітини на основних етапах спостереження здобувала тільки тенденцію до різноспрямованих змін. Зміни площі ядра CD3+ згідно W-критерію Вілкоксона при р<0,049 були достовірні, параметри площі цитоплазми клітини методом Ірвіна-Фішера при р<0,05 достовірні. При цьому найбільш виражені й тривалі зміни спостерігалися в потерпілих з опіком окропом.

На підставі отриманих результатів можна констатувати, що активація лімфоцита антигенами опікової травми призводить до проліферації й трансформації лімфоцитів. Метаболічна перебудова клітини змінює її морфометричні параметри. Ступінь і тривалість клітинних змін відбиває тяжкість ушкодження організму. Прогресування запальної відповіді при тривалості опікового шоку більше 24 годин супровожується появою толерантності до антигенів організму потерпілого. Незрілий лімфоцит дитини, що несе антитільний рецептор до власних антигенів, після зустрічі з таким антигеном інактивується або гине. При тривалому періоді опікового шоку в дітей клітинні показники CD3+ різко зростали протягом першої доби після травми. Надалі відбувалося зниження ядерних параметрів і порушення осмотичного балансу між ядром і цитоплазмою клітини лімфоцитів. Імовірно, даний механізм є одним з пускових моментів розвитку поліорганної недостатності в дітей з декомпенсованим опіковим шоком.