На правах рукописи Громов Петр Владимирович ЗАКОНОМЕРНОСТИ НАРУШЕНИЙ ГЕМОСТАЗА И МИКРОЦИРКУЛЯЦИИ У БОЛЬНЫХ ПОСЛЕ ЭНДОПРОТЕЗИРОВАНИЯ ТАЗОБЕДРЕННОГО СУСТАВА 14.03.03 – Патологическая физиология Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук Чита 2012 Работа выполнена в Государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Читинская государственная медицинская академия» Министерства здравоохранения и социального развития РФ. Научный руководитель: доктор медицинских наук Шаповалов Константин Геннадьевич Официальные оппоненты: доктор медицинских наук Степанов Александр Валентинович ГБОУ ВПО «Читинская государственная медицинская академия» Минздравсоцразвития России, заведующий кафедрой безопасности жизнедеятельности и медицины катастроф Ковалев Валентин Валентинович кандидат медицинских наук ГУЗ «Городская клиническая больница №1» г. Читы, врач ожогового отделения Ведущая организация: ГБОУ ВПО «Иркутский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения и социального развития РФ. Защита диссертации состоится «___» _____ 2012 года в __ часов на заседании диссертационного совета Д 208.118.01 при ГБОУ ВПО «Читинская государственная медицинская академия» Министерства здравоохранения и социального развития РФ (672090, г. Чита, ул. Горького, 39а). С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГБОУ ВПО «Читинская государственная медицинская академия» Министерства здравоохранения и социального развития РФ. Автореферат разослан « » Ученый секретарь диссертационного совета, д.м.н., профессор 2012 г. И.Н. Гаймоленко 2 ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Дегенеративно-дистрофические поражения тазобедренного сустава относятся к распространенным заболеваниям нашего времени. В случаях, когда утраченная функция тазобедренного сустава не компенсируется ортопедическими приемами и не может быть в достаточной для данного пациента мере восстановлена корригирующей остеотомией, артропластикой и другими методами, показано эндопротезирование (Исмаилов Х.Г., 2008, Кустов В.М., Корнилов Н.В., 2004). При тотальном эндопротезировании тазобедренного сустава отмечаются разнообразные патологические изменения в тканях оперированной конечности (Кравцов С.А., Власов С.В., 2009). Пусковыми механизмами являются кровопотеря, массивное повреждение тканей, болевой синдром, непосредственное повреждение эндотелия при операции, а также активация эндотелиоцитов продуктами деградации тромбоцитов и медиаторами воспаления. Течение послеоперационного периода находится в тесной связи с глубиной и распространенностью нарушений микроциркуляторного гомеостаза, которые могут приводить к локальным или генерализованным сдвигам системы гемостаза (Михеева С.А., Прохоренко В.М., Шевченко В.П., 2011). Большие экономические затраты на лечение и реабилитацию больных, перенесших тотальное эндопротезирование тазобедренного сустава, подчеркивают важность изучаемой проблемы (Рожнев Е.В., 2007). Протезирование крупных суставов сопровождается массивной кровопотерей как во время операции, так и в раннем послеоперационном периоде, что связано с необходимостью рассечения хорошо васкуляризированного мышечного массива в области хирургического вмешательства, а также с обязательным нарушением целостности костей (обработка вертлужной впадины, резекция головки и вскрытие костномозгового канала бедренной кости) и трудностью их гемостаза (Ложкин А.В., 2005). Оперативное лечение в практике современной ортопедохирургии характеризуются травматичностью, высокой степенью агрессивности, вследствие специфических воздействий материалов для формирования артифициальной суставной впадины, изменениями гемостаза (Ginsberg J., Davidson B., 2009). В связи с этим актуальным является дифференцированный выбор методов влияния на систему гемостаза при проведении выше описанных вмешательств (Первухин С.А., Шевченко В.П., 2011). У 100% оперированных пациентов отмечается наличие латентного ДВС-синдрома после выполнения агрессивного этапа операции и в ближайшем послеоперационном периоде (Томашевский И.А., Григорьев Е.В., 2007). После эндопротезирования тазобедренного сустава риск тромбоэмболических осложнений сохраняется достаточно долго (Ежов И.Ю., Загреков В.И., 2009). При этом существенно увеличивается угроза тромбоза 3 глубоких вен и ТЭЛА, обусловленная, в том числе, недостаточной подвижностью больных (Копейкин С.С., 2010, Левин Г.Я., 2003). На фоне массивной кровопотери, гемотрансфузионной терапии, травматичного оперативного вмешательства наблюдаются как коагулопатия потребления с кровотечением, так и гиперкоагуляция. Среди методов коррекции гемоциркуляторных нарушений в раннем послеоперационном периоде у больных, перенесших тотальное эндопротезирование тазобедренного сустава, предпочтение отдается своевременному и адекватному восполнению кровопотери, коррекции состояния системы гемостаза (Кустов В.М., Корнилов Н.В., 2004). Однако до настоящего времени в недостаточной мере исследованы механизмы расстройств микроциркуляции в конечности после эндопротезирования тазобедренного сустава. Не установлена взаимосвязь состояния микроциркуляции и гемостаза после эндопротезирования. Более глубокое исследование указанных процессов позволит прогнозировать перечисленные выше осложнения. Это обстоятельство и определило выбор темы и формирование цели исследования. Цель и задачи исследования Цель – изучение патогенеза нарушений гемостаза и микроциркуляции у больных после эндопротезирования тазобедренного сустава. Для достижения цели потребовалось решить ряд задач, а именно: 1. Выявить изменения показателей микроциркуляции и регуляторных компонентов сосудистого тонуса у пациентов после эндопротезирования тазобедренного сустава в оперированной конечности относительно интактной. 2. Оценить лимфоцитарно-тромбоцитарную адгезию, содержание и агрегационную функцию тромбоцитов в раннем послеоперационном периоде у больных после эндопротезирования тазобедренного сустава. 3. Установить концентрацию антигена ADAMTS-13 и его ингибитора, оценить коллагенсвязывающую активность фактора Виллебранда (vWF), уровень ингибитора тканевого пути свертывания крови (TFPI), тканевого активатора плазминогена (t-PA), ингибитора активатора плазминогена-1 (PAI-1) и экспрессию тканевого фактора лейкоцитами периферической крови у больных после эндопротезирования тазобедренного сустава. 4. Проследить патогенетические закономерности изменений показателей микроциркуляции, систем гемостаза, фибринолиза после эндопротезирования тазобедренного сустава. 4 Научная новизна Впервые установлено, что у больных после тотального эндопротезирования тазобедренного сустава в раннем послеоперационном периоде в венозной крови оперированной конечности по сравнению с интактной увеличивался уровень металлопротеиназы ADAMTS-13. У пациентов после ТЭТС в крови возрастала концентрация ингибитора пути тканевого фактора свертывания крови, одновременно уменьшался уровень тканевого активатора плазминогена и его ингибитора. У больных в крови после ТЭТС отмечалось увеличение образования лимфоцитарнотромбоцитарных розеток. Впервые выявлено, что у больных после тотального эндопротезирования тазобедренного сустава в оперированной конечности относительно интактной снижался показатель микроциркуляции, возрастал нейрогенный, миогенный тонус и показатель шунтирования. Теоретическая и практическая значимость работы В результате исследования получены новые данные о патогенезе изменений гомеостаза у больных в раннем послеоперационном периоде после протезирования тазобедренного сустава, о пусковых механизмах развития тромботических и геморрагических осложнений. Реакции микроциркуляторного русла, агрегационная функция тромбоцитов, показатели медиаторов сосудисто-тромбоцитарного, плазменнокоагуляционного гемостаза и фибринолиза отражают состояние эндотелия сосудов оперированной конечности. Оценка материалов исследования определяет необходимость тщательного мониторинга состояния волемии и гемостаза у больных с эндопротезированием тазобедренного сустава. Исследование параметров микроциркуляции в оперированной конечности позволяет прогнозировать риск коагулопатических осложнений. Внедрение результатов исследования в практику Результаты данного исследования применяются в учебном процессе в ГБОУ ВПО ЧГМА на кафедрах анестезиологии, реанимации и интенсивной терапии, травматологии, ортопедии и ВПХ, нормальной физиологии, циклах повышения квалификации врачей хирургических специальностей. Положения, выносимые на защиту 1. У больных после тотального эндопротезирования тазобедренного сустава в оперированной конечности относительно интактной регистрируется спастический тип изменения микрокровотока: снижается показатель микроциркуляции, возрастает показатель шунтирования, уменьшаются максимальные амплитуды колебаний в нейрогенном, миогенном и эндотелиальном диапазонах. 5 2. Установлены закономерности изменения механизмов регуляции сосудисто-тромбоцитарного гемостаза в первые часы после тотального эндопротезирования тазобедренного сустава: наблюдались тромбоцитопения с гипоагрегацией, усиление межклеточных взаимодействий тромбоцитов с лимфоцитами, активация механизмов регуляции сосудисто-тромбоцитарного гемостаза. 3. В раннем послеоперационном периоде после тотального эндопротезирования тазобедренного сустава у пациентов выявлены патогенетические закономерности активации про- и антикоагулянтной систем с гиперкоагуляцией, истощением факторов регуляции системы фибринолиза. Апробация работы Результаты исследования были представлены на III Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Инновационные аспекты научно-исследовательских разработок в области вертебрологии, травматологии и ортопедии, нейрохирургии, нейроонкологии» (Новосибирск, 25-26 ноября 2010г.), на V Всероссийской конференции с международным участием «Клиническая гемостазиология и гемореология в седречно-сосудистой хирургии» (Москва, 3-5 февраля 2011г.), на межрегиональной научно-практической конференции «Анестезиологическое обеспечение операций на суставах» (Новосибирск 1112 марта 2011г.), на I съезде анестезиологов реаниматологов Забайкальского края (Чита, 13-14 апреля 2011г.), на VIII Байкальском конгрессе «Актуальные проблемы анестезиологии и реаниматологии», Всероссийской конференции «Эндотелий и гемостаз при критических состояниях» (Иркутск, 30 июня – 2 июля 2011г.). Публикации По теме диссертации опубликовано 13 работ, в том числе 3 – в ведущих научных рецензируемых журналах и изданиях, определенных ВАК Министерства образования и науки РФ. Структура и объем диссертации Диссертация изложена на 121 странице машинописного текста, иллюстрирована 4 рисунками и 20 таблицами. Состоит из введения, обзора литературы, описания методов исследования и клинической характеристики больных, главы собственных результатов исследования, главы корреляционных взаимосвязей, обсуждения полученных результатов, выводов, практических рекомендаций и списка литературы, состоящего из 204 источников, из них 112 работ отечественных и 92 зарубежных авторов. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ При проведении данного исследования соблюдались этические принципы, согласно требованиям Хельсинской Декларации Всемирной 6 медицинской ассоциации (1964 г., 2008 ред.), национальным стандартом Российской Федерации «Надлежащая клиническая практика» ГОСТ Р 523792005. В настоящей работе представлены результаты обследования 33 пациентов отделения анестезиологии и реанимации городской клинической больницы №1 г. Читы за период с 2009 по 2010 гг. Объектом исследования являлись пациенты в раннем послеоперационном периоде после тотального эндопротезирования тазобедренного сустава, а также их кровь. Возраст пациентов варьировал от 33 до 49 лет. Количество мужчин составило 30,3% от общего числа обследуемых пациентов, а женщин – 69,7%. Группу клинического сравнения сформировали 20 здоровых добровольцев, сходных по возрасту и полу. Показанием к операции являлось наличие коксартроза, болевого синдрома, нарушение функции сустава. Критерии включения в обследованную группу: выполнение пациенту операции протезирования бесцементным методом, соматический статус перед операцией – II класс по ASA (оценка предоперационного состояния больного по классификации Американской ассоциации анестезиологов), отсутствие у больных сопутствующей патологии. Критерии исключения из исследования: сахарный диабет, гипертоническая болезнь, выраженный атеросклероз, массивная кровопотеря, заболевания сосудов и нервов нижних конечностей, проведение трансфузий в интра- и послеоперационном периоде. Всем больным в качестве анестезиологического пособия выполнялась спинномозговая анестезия на уровне L2-L4. Местным анестетиком, вводимым субарахноидально, являлся бупивакаин 0,5% в дозе 12,5-15 мг. Интраоперационная кровопотеря составляла от 150 до 500 мл. Во время операции выполнялась инфузионная терапия в соотношении кристаллоидов и коллоидов 3:1, коллоиды представлены препаратами гидроксиэтилкрахмала 130/0,4. Антикоагулянтная периоперационная профилактика выполнялась по стандартной схеме в соответствии с рекомендованными протоколами – на ночь за 12 часов до операции вводились низкомолекулярные гепарины в дозе надропарина кальция 0,3 мл, подкожно. В раннем послеоперационном периоде все больные наблюдались в отделении анестезиологии и реанимации, медикаментозная терапия проводилась по стандартной схеме. У обследуемых больных забиралась кровь из бедренной вены интактной и оперированной конечностей. Наблюдение и забор материала осуществлялись в первые два часа после окончания операции тотального эндопротезирования тазобедренного сустава. Методы исследования микроциркуляторного русла. Метод лазерной допплеровской флоуметрии (ЛДФ) (Laser Doppler Perfusion) 7 основан на использовании зондирования тканей лазерным излучением с известной длиной волны. Исследования проводились с помощью аппарата ЛАКК-02 (НПП «Лазма», Россия) при одинаковой температуре в помещении: +22-+24°С. ЛДФ-граммы регистрировались в течение 7-10 минут, в первые два часа после операции тотального эндопротезирования тазобедренного сустава, все обследуемые находились в положении лежа на спине. Для сравнения определялись параметры микрокровотока в контралатеральной конечности. ЛДФ-зонд устанавливался в I межплюсневом промежутке оперированной и интактной нижней конечности. Обработка результатов выполнялась в 2 этапа: первым этапом регистрировались показатель микроциркуляции (ПМ), коэффициент вариации (Kv); вторым этапом после компьютерной обработки и вейвлет анализа получали: показатели нейрогенного (НТ) и миогенного (МТ) сосудистого тонуса, шунтирования (ПШ), а также максимальные амплитуды колебаний в эндотелиальном (Аэ), нейрогенном (Ан), миогенном (Ам), дыхательном (Ад) и пульсовом (Ас) диапазонах. Определение лимфоцитарно-тромбоцитарной адгезии. Исследование динамики лимфоцитарно-тромбоцитарной адгезии выполнялось по методу Ю.А. Витковского (1999). Подсчитывали число лимфоцитов и количество коагрегатов лимфоцитов с тромбоцитами (так называемых лимфоцитарно-тромбоцитарных розеток, за которые принимали лимфоцит, присоединивший не менее 3 кровяных пластинок). Степень адгезии оценивали по количеству тромбоцитов, агрегированных с лимфоцитом. Исследование агрегационной функции тромбоцитов. Агрегационную функцию кровяных пластинок исследовали турбодиметрическим методом по G.V.R. Born (1962) с помощью агрегометра «Биола» (РГНЦ, Москва). Определяли спонтанную и индуцированную агрегацию (АДФ, ристомицин, адреналин). Кривую агрегации оценивали по флуктуации светоотражения агрегатов и светопропусканию суспензии. В агрегатограмме определяли амплитуду и наклон кривой агрегации. Коллагенсвязывающая активность фактора фон Виллебранда в плазме людей устанавливалась методом ИФА с использованием наборов фирмы Technoclone GmbH (Австрия). Исследование экспрессии тканевого фактора лейкоцитами периферической крови. Исследование экспрессии тканевого фактора лейкоцитами осуществляли по методу, предложенному R.A.Santucci et al. (2000). Время свертывания крови регистрировали с помощью коагулографа Н 334 (Россия). Фибринолиз оценивался по скорости растворения эуглобулинового сгустка по методу H. Kowarzyk, K. Buluk (1954). Уровни тканевого активатора плазминогена, ингибитора тканевого активатора плазминогена-1 в плазме людей определялись методом ИФА с 8 использованием наборов фирмы Technoclone GmbH (Австрия) в соответствии с инструкцией производителя. Исследование коагуляционного гемостаза. Для исследования свертывания крови использовали реактивы и фибринтаймер фирм Behring (Германия), Технология-Стандарт (Барнаул). Применяли следующие методики: протромбиновое время по Квику, с расчетом МНО; АЧТВ по M.J. Larrien, C. Weilard (1957); уровень фибриногена устанавливали коагулологическим методом. Содержание антикоагулянтов АТ-III выявляли методом радиальной иммунодиффузии; определение РФМК в плазме - ортофенантролиновым тестом по А.П. Момоту (1987). Методом ИФА определялись концентрация антигена ADAMTS-13 и его ингибитора с использованием реактивов фирмы Technoclone GmbH (Австрия), уровень ингибитора тканевого пути свертывания крови American Diagnostica Inc.(США) в соответствии с инструкцией производителя. Статистическая обработка материала. Статистический анализ результатов исследования выполнялся с помощью статистической обработки данных в пакете Windows Office Excel, а также компьютерной программы Biostat ver. 3.0 free. Для оценки количественных показателей определялись стандартные статистические характеристики: среднее значение и стандартное отклонение (М±SD). Для анализа нормальности распределения данных применялся параметрический tкритерий Стьюдента, если гипотеза нормальности отвергалась, показатель достоверности вычислялся с помощью рангового непараметрического критерия Манна-Уитни. Связи между признаками оценивались путем вычисления коэффициента линейной корреляции Пирсона. Критический уровень достоверности статистической нулевой гипотезы р принимался равным 0,05. РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ Исследование состояния микроциркуляторного русла у больных после протезирования тазобедренного сустава Установлено, что у больных после тотального эндопротезирования тазобедренного сустава при анализе ЛДФ-грамм с оперированной конечности по сравнению с показателями интактной конечности отмечалось снижение ПМ в 1,3 раза (p<0,05). Уменьшение показателя микроциркуляции свидетельствовало о наличии спазма сосудов, замедления кровотока, что на фоне поврежденного эндотелия создавало условия для активации системы гемостаза (Шаповалов К.Г., Витковский Ю.А., 2008). Коэффициент вариации изменялся в сторону повышения в оперированной конечности относительно интактной, что отражало работу активных механизмов регуляции сосудистого тонуса на фоне метаболических изменений и тканевой гипоксии (табл. 1). У больных после ТЭТС в оперированной конечности показатель шунтирования возрастал на 15% (p<0,05) в сравнении с параметром в 9 интактной. Возрастание тонуса сосудов различного калибра в нижних конечностях с преобладанием шунтового сброса крови приводило к обеднению нутритивного звена микроциркуляторного русла, усугубляло метаболические расстройства в оперированной конечности. Отмечалось возрастание нейрогенного и миогенного тонуса, так НТ увеличивался в 1,3 раза (p<0,05), а МТ в 1,4 раза (p<0,05) (табл. 2). Возрастание тонуса сосудов различного калибра в нижних конечностях с преобладанием шунтового сброса крови неизбежно приводило к обеднению нутритивного звена микроциркуляторного русла, усугубляло метаболические расстройства в оперированной конечности. По всей видимости, результативность локальных факторов поддержания должного притока крови к тканям являлась недостаточной. Таблица 1 Показатели микроциркуляции нижних конечностей у больных после эндопротезирования тазобедренного сустава (M±SD) показатель интактная конечность, n=33 оперированная конечность, n=33 ПМ, пф.ед. 5,6± 2,8 4,3± 2,1 р<0,05 Kv, % 13,5± 7,3 17,2± 5,1 р<0,05 p – статистическая значимость различий между интактной и оперированной конечностью Таблица 2 Показатели микроциркуляции и компонентов регуляции тонуса сосудов нижних конечностей у больных после эндопротезирования тазобедренного сустава (M±SD) показатель интактная конечность, оперированная конечность, n=33 n=33 ПШ, пф.ед. 1,26± 0,28 1,44± 0,34 р<0,05 НТ, ммрт.ст./ 2,73± 0,89 3,54± 1,19 пф.ед. р<0,05 МТ ммрт.ст./ 3,08± 1,02 4,31± 1,07 пф.ед. р<0,05 Аэ, пф.ед. 0,41± 0,28 0,26± 0,11 р<0,05 Ан, пф.ед. 0,25± 0,09 0,16± 0,05 p<0,05 Ам, пф.ед. 0,21± 0,07 0,14± 0,04 p<0,05 Ад, пф.ед. 0,13± 0,11 0,12± 0,11 p>0,05 p – статистическая значимость различий между интактной и оперированной конечностью 10 При анализе спектра максимальных амплитуд колебаний кровотока в 1,6 раз уменьшалась Аэ (p<0,05) в оперированной конечности по сравнению с интактной, амплитуды максимальных колебаний в нейрогенном и миогенном диапазоне снижались на 13% и 16% соответственно (p<0,05)(табл. 2). Уменьшение амплитуд спектра колебаний кровотока позволяет предположить как наличие значительного повреждения и нарушения функционирования эндотелия, так и истощение механизмов регуляции сосудистого тонуса микроциркуляторного русла. В результате описанных явлений складываются негативные условия для течения репаративных процессов в зоне повреждения, и возникают провоцирующие факторы внутрисосудистых патологических изменений. Отсутствие значимых отклонений в результатах оценки амплитуды колебаний в дыхательном диапазоне (табл. 2) свидетельствует о меньшем вовлечении в активную регуляцию венул, а также респираторного компонента колебаний сосудистой стенки микроциркуляторного русла. Таким образом, у больных в раннем периоде после эндопротезирования тазобедренного сустава отмечалось снижение показателя микроциркуляции, что на фоне повышения нейрогенного и миогенного тонуса свидетельствовало о наличии спазма сосудов, при этом увеличение показателя шунтирования указывало на реализацию механизмов поддержания нутритивного кровотока (Крупаткин А.И. 2005, Шаповалов К.Г. 2008). Максимальные амплитуды колебаний в нейрогенном и миогенном диапазонах снижались, что соответствовало изменению показателей НТ и МТ. Уменьшение ПМ свидетельствовало о замедлении кровотока, что на фоне поврежденного эндотелия создавало условия для активации сосудистотромбоцитарного гемостаза (Петрищев Н.Н. 2003). Сосудисто-тромбоцитарный гемостаз и лифоцитарнотромбоцитарная адгезия у пациентов после ТЭТС У больных после тотального эндопротезирования тазобедренного сустава отмечалось повышение адгезивной способности тромбоцитов к лимфоцитам в 1,5 раза, а степени адгезии в 2 раза (р<0,05) по отношению к группе контроля (диагр. 1). Известно, что при повреждении тканей возникает тесное взаимодействие между отдельными лейкоцитами, тромбоцитами и сосудистой стенкой (Шитикова А.С. 2000, Витковский Ю.А., Кузник Б.И. 2006). Высвобождающиеся из активированных и поврежденных эндотелиальных клеток биологически активные вещества способны стимулировать адгезивную и агрегационную функцию тромбоцитов. При этом одни лейкоциты присоединяются к эндотелию, тогда как другие адгезируют к уже прикреплённым клеткам. Увеличение феномена лимфоцитарно-тромбоцитарной адгезии может указывать на активацию клеточного гемостаза и повреждение эндотелия (Витковский Ю.А., Кузник Б.И 1999). 11 Диаграмма 1 Лимфоцитарно-тромбоцитарная адгезия у больных после ТЭТС (M±SD) * 20 15 10 Количество розеток * 5 Степень адгезии 0 Контроль Больные * - статистически значимая достоверность разницы показателей относительно контрольной группы. Установлено, что у больных после протезирования тазобедренного сустава снижалась активность спонтанной агрегации тромбоцитов, в венозной крови протезированной конечности в сравнении с интактной прогрессировали сдвиги спонтанной агрегации тромбоцитов. В плазме крови, взятой у пациентов в раннем послеоперационном периоде после протезирования тазобедренного сустава, коллагенсвязывающая активность vWF повышалась относительно контроля в 1,7 раза (p<0,01). Кроме того, у больных после ТЭТС в венозной крови оперированной конечности отмечалось увеличение содержания антигена ADAMTS-13 в 1,4 раза (p<0,05) относительно интактной, однако при сравнении с группой контроля зафиксировано снижение концентрации антигена ADAMTS-13 в крови интактной конечности в 1,3 раза (p<0,05). При этом отсутствовала разница ингибитора ADAMTS-13 в крови оперированных больных относительно группы контроля (p>0,05) (табл. 3). Таблица 3 Показатели системы гемостаза у больных после эндопротезирования тазобедренного сустава (M±SD) показатель группа контроля интактная оперированная n=20 конечность, n=33 конечность, n=33 Антиген 51,6± 18,3 39,5±14,7 50,4±26,5 ADAMTS-13, % p<0,05 p>0,05 p1<0,05 Ингибитор 96,6± 5,1 100,1±8,5 99,3±8,5 ADAMTS-13, u/ml p>0,05 p>0,05 p1>0,05 p – статистическая значимость различий между интактной, оперированной конечностью и контролем; p1 – статистическая значимость различий между интактной и оперированной конечностью 12 Возрастание содержания в общем кровотоке фактора Виллебранда сопровождалось увеличением концентрации антигена ADAMTS-13 в крови оперированной конечности относительно интактной. Непосредственная альтерация сосудистой стенки и изменение гормональной активности эндотелиоцитов сопровождались повышением коллагенсвязывающей активности фактора vWF (Петрищев Н.Н., 2003). Концентрация металлопротеиназы ADAMTS-13 в системном кровотоке больных после ТЭТС уменьшалась, что, предположительно, связано с её активным рилизингом из эндотелиального депо в ответ на повреждение, с последующим относительным дефицитом синтеза на фоне повышенного потребления. Гигантские мультимеры фактора фон Виллебранда (vWF) расщепляются ADAMTS-13 (Bruno K., Volker D., 2005). Недостаток ADAMTS-13 приводит к накоплению гигантских мультимеров vWF в крови, тромбоцитах и на эндотелиальных клетках, способствуя тем самым усилению агрегации кровяных пластинок и возникновению тромбозов (Dong J.F., 2005). Вероятно, высвобождение ADAMTS-13 происходило при инкреции локальных гуморальных факторов в сосудах зоны оперативного вмешательства, проникающих в системный кровоток. Такие изменения соответствовали превалирующей активации процессов сосудистотромбоцитарного гемостаза. Повышение уровня металлопротеиназы ADAMTS-13 в крови оперированной конечности по сравнению с интактной свидетельствует о значительном изменении функционального состояния эндотелия зоны хирургической агрессии и более дистальных сегментов конечности. Вместе с тем, концентрация ингибитора ADAMTS-13 в крови больных после ТЭТС не возрастала, что можно объяснить преобладанием факторов активации процессов сосудисто-тромбоцитарного гемостаза, относительным дефицитом его рилизинга из микроциркуляторного русла оперированной конечности. Исследование плазменно-коагуляционного гемостаза у больных после ТЭТС Коагулологические тесты выполнялись в первые часы после операции. Установлено, что у больных после тотального эндопротезирования тазобедренного сустава в раннем послеоперационном периоде в системном кровотоке возрастало количество РФМК в 2,3 раза (p<0,01) (табл. 4). Одновременно отмечалось укорочение АЧТВ на 7% (p<0,05), снижение уровня антитромбина III на 11% (p<0,01), уменьшение концентрации фибриногена на 31% (p<0,01) относительно группы контроля. У больных после ТЭТС в крови возрастала экспрессия тканевого фактора лейкоцитами в 1,6 раза (р<0,001) (табл. 4). Одновременно в плазме оперированной и интактной конечностей уровень TFPI увеличивался относительно группы контроля в 1,8 и 1,6 раза (p<0,05) соответственно (табл. 5). 13 Возрастание концентрации TFPI в ответ на усиление экспрессии TF позволяло судить о включении механизмов, препятствующих развитию ДВС синдрома, ограничивающих чрезмерную активность системы гемостаза (Петрищев Н.Н., Власов Т.Д., 2003). Таблица 4 Показатели коагуляционного звена гемостаза у больных после эндопротезирования тазобедренного сустава (M±SD) больные после группа контроля, эндопротезирования показатель n=20 тазобедренного сустава,n=33 0,9± 0,5 МНО 1,1± 0,3 p>0,05 33,1± 3,4 АЧТВ, с 35,4± 3,6 p<0,05 89,3± 12,9 Антитромбин III, % 100,0± 6,3 p<0,01 8,4±1,1 РФМК, мг/100 мл 3,6±0,4 p<0,01 2,2±0,6 Фибриноген, г/л 3,2± 0,8 p<0,01 53,8± 11,8 Экспрессия TF 33,6± 7,6 р<0,001 р - статистическая значимость различий между группой контроля и больными Таблица 5 Содержание ингибитора тканевого пути свертывания в крови больных после эндопротезирования тазобедренного сустава (M±SD) показатель группа интактная оперированная контроля,n=20 конечность, n=33 конечность, n=33 TFPI, ng/ml 127,2± 62,6 207,2± 135,6 230,4± 180,8 p<0,05 p<0,05 p1<0,05 p – статистическая значимость различий между интактной, оперированной конечностью и контролем; p1 – статистическая значимость различий между интактной и оперированной конечностью У больных после ТЭТС наблюдалось увеличение концентрации TFPI в крови обеих конечностей с преобладанием показателя в оперированной. Так как TFPI является основным антикоагулянтом эндотелиального генеза, возрастание его уровня свидетельствовало о повреждении и активации клеток эндотелия в зоне хирургической агрессии. Являясь главным ингибитором, блокирующим реализацию реакции системы гемостаза по внешнему пути свертывания, TFPI высвобождался из активированных 14 тромбоцитов и поврежденного эндотелия (Черний В.И., Кузнецова И.В., 2005; Петрищев Н.Н., Власов Т.Д., 2003). Активация плазменнокоагуляционного гемостаза имела системный характер с преобладанием в сосудистом русле оперированной конечности (Ахтямов И.Ф. 2006). Состояние системы фибринолиза у больных после ТЭТС Установлено, что у больных в венозной крови в раннем послеоперационном периоде после тотального эндопротезирования тазобедренного сустава концентрация t-PA снижалась в 1,9 раза (p<0,05), относительно группы контроля, а PAI-1 уменьшалась в 1,6 раза (p<0,001) (табл. 6). Уменьшение содержания t-PA в плазме больных после эндопротезирования тазобедренного сустава свидетельствовало об ограничении активности процессов фибринолиза. Падение уровня t-PA могло быть связано с его потреблением вследствие активации гемостаза, изменением напряжения сдвига на фоне явлений стаза и микротромбоза, а также снижением секреторной активности эндотелия. Выброс t-PA на фоне индукции чрезмерного тромбообразования, стимуляции клеток эндотелия, является биологически целесообразной реакцией, направленной на ограничение указанного процесса и реканализацию сосудов микроциркуляторного русла (Петрищев Н. Н., Стойко Ю. М. 2004). В совокупности с изменениями сосудисто-тромбоцитарного гемостаза в сторону активации и подавлением системы фибринолиза такие отклонения объясняются дисфункцией эндотелия, обладающего широким спектром биологических эффектов. Таблица 6 Показатели системы фибринолиза у больных после эндопротезирования тазобедренного сустава (M±SD) больные после эндопротезирования показатель группа контроля,n=20 тазобедренного сустава,n=33 1,8± 1,7 0,9± 0,5 t-PA, нг/мл р<0,05 96± 22 60± 17 PAI-1, нг/мл р<0,001 Эуглобулиновый 157±45 228± 68 фибринолиз, с p<0,01 р - статистическая значимость различий между группой контроля и больными Установлено, что у больных после ТЭТС в раннем послеоперационном периоде время эуглобулинового фибринолиза удлинялось в 1,4 раза (p<0,01). При травматической агрессии в конечности имеются условия для генерализованной активации и повреждения эндотелия сосудов. Замедление кровотока на фоне спазма сосудов, повреждение эндотелиоцитов 15 сопровождались инициированием процессов свертывания крови. Фибринолитическая активность при этом направлена на ограничение чрезмерного тромбообразования и реканализацию сосудов. Корреляционные связи между исследованными параметрами гемостаза и микроциркуляции У больных после протезирования тазобедренного сустава установлена прямая связь средней силы между экспрессией тканевого фактора и уровнем ингибитора пути тканевого фактора (r=0,55, p<0,05). Активированные лейкоциты экспрессируют тканевой фактор. TFPI, являясь его главным ингибитором, блокирует гиперактивацию системы гемостаза при повышенных концентрациях тканевого фактора. Установлена прямая средней силы связь между экспрессией тканевого фактора и способностью к коагрегации тромбоцитов к лимфоцитам (r=0,67, p<0,05). Лейкоциты экспрессируют больше тканевого фактора и активно вступают в контакт с тромбоцитами. Стимуляция, вероятно, происходит провоспалительными цитокинами, недоокисленными продуктами тканевого обмена, факторами эндотелиального генеза. В результате комплексного обследования больных после ТЭТС выявлялась прямая средняя связь адгезивной способности лимфоцитов к кровяным пластинкам и показателем шунтирования, а также максимальной амплитуды колебаний в эндотелиальном диапазоне (r=0,36, p<0,05; r=0,41, p<0,05). Высвобождающиеся из активированных и поврежденных эндотелиальных клеток биологически активные вещества способны стимулировать адгезивную и агрегационную функцию тромбоцитов. При образовании коагрегатов лимфоцитов и кровяных пластинок снижается нутритивный кровоток, включаются механизмы компенсации тканевой микроциркуляции. При исследовании системы фибринолиза пациентов после ТЭТС регистрировалась прямая средняя связь между длительностью развития эуглобулинового фибринолиза и t-PA, PAI-1 (r=0,46, p<0,05; r=0,68, p<0,05). Безусловно, выделение и потребление t-PA и PAI-1 оказывало значительное влияние на состояние системы фибринолиза после протезирования тазобедренного сустава. Кроме того, на основании полученных результатов можно предположить, что ингибирующее влияние PAI-1 на скорость эуглобулинового фибринолиза преобладало над активирующим действием tPA. После выполненного анализа параметров микрокровотока и гемостаза сосудистого русла оперированной конечности выявлялась обратная слабой силы связь между показателем микроциркуляции и концентрацией металлопротеиназы ADAMTS-13 (r=-0,21, p<0,05). Очевидно, состояние микрокровотока контролировалась рядом более значимых факторов, в том числе вазорегуляторными молекулами эндотелиального генеза, тонусом симпатической нервной системы, циркуляцией эндогенных катехоламинов. 16 Не установлено взаимосвязи показателя микроциркуляции и уровня TFPI. Вероятно, на фоне выраженного сосудистого спазма, отклонений агрегационной функции тромбоцитов, вклад изменений плазменнокоагуляционного гемостаза в сдвиги состояния микроциркуляции минимален. Таким образом, в системе гемоциркуляции оперированной конечности больных после тотального эндопротезирования тазобедренного сустава выявлялись закономерности ремоделирования системы микроциркуляции с замедлением кровотока, возрастанием нейрогенного и эндотелийзависимого компонентов регуляции сосудистого тонуса. В комплексе с рядом повреждающих факторов хирургической агрессии (кровопотеря, боль, зона сотрясения, иммобилизация) и изменением функциональной активности эндотелиоцитов такие отклонения индуцировали выраженные сдвиги систем гемостаза и фибринолиза. В результате затруднялись процессы межклеточных взаимодействий, создавались предпосылки для развития коагулопатии потребления с усугублением микроциркуляторных расстройств и возрастанием тромбоопасности. ВЫВОДЫ 1. В сосудистом русле оперированной конечности относительно интактной после тотального эндопротезирования тазобедренного сустава уменьшается показатель микроциркуляции и максимальная амплитуда колебаний кровотока в эндотелиальном диапазоне, возрастает параметр шунтирования и коэффициент вариации. 2. В раннем послеоперационном периоде в крови пациентов после эндопротезирования тазобедренного сустава регистрируется снижение агрегационной способности тромбоцитов на фоне тромбоцитопении, увеличение количества лимфоцитарно-пластиночных агрегатов. 3. В плазме больных после тотального эндопротезирования тазобедренного сустава отмечается возрастание коллагенсвязывающей активности фактора Виллебранда, уменьшение концентрации ингибитора пути тканевого фактора, в венозном русле оперированной конечности относительно интактной повышается уровень ADAMTS13. 4. В системном кровотоке пациентов после эндопротезирования тазобедренного сустава уровень тканевого активатора плазминогена и ингибитора тканевого активатора плазминогена-1 существенно снижается относительно группы контроля. 5. В раннем послеоперационном периоде экспрессия тканевого фактора лейкоцитами периферической крови возрастает пропорционально с уровнем ингибитора пути тканевого фактора и активностью лимфоцитарно-тромбоцитарных взаимодействий. Между адгезивной способностью лимфоцитов к кровяным пластинкам и показателем шунтирования, а также максимальной амплитудой колебаний 17 кровотока в эндотелиальном корреляционная связь. диапазоне установлена прямая ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ Пациентам после тотального эндопротезирования тазобедренного сустава рекомендуется выполнять комплексную оценку показателей микроциркуляции для прогнозирования риска развития тромбоэмболических осложнений. СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ: Статьи, опубликованные в рецензируемых журналах, определенных ВАК Министерства образования и науки РФ: 1. Громов П.В. Изменения эндотелийзависимых компонентов системы гемостаза и фибринолиза у больных после эндопротезирования тазобедренного сустава / П.В. Громов, К.Г. Шаповалов // Врачаспирант. – 2010. – 6.2(43). – С. 233-237. 2. Громов П.В. Изменения микроциркуляции и гемостаза у больных после эндопротезирования тазобедренного сустава / П.В. Громов, К.Г. Шаповалов // Общая реаниматология. – 2011. – VIII, 1. – С. 15-19. 3. Громов П.В. Выявление закономерностей изменений микроциркуляции у больных после эндопротезирования тазобедренного сустава / П.В. Громов, К.Г. Шаповалов // Медицина в Кузбассе. – 2012. – № 1. – С. 2327. 1. 2. 3. 4. Прочие публикации: Состояние микроциркуляции у больных после эндопротезирования суставов / П.В. Громов [и др.] // Материалы Первого съезда травматологов-ортопедов Дальневосточного федерального округа. – Хабаровск, 2009. – С. 72. Опыт применения комбинированной спинально-эпидуральной анестезии при операциях эндопротезирования суставов нижней конечности / А.Р. Махазагдаев, А.А. Семенов, П.В. Громов [и др.] // Шестой Байкальский конгресс «Актуальные проблемы анестезиологии и реаниматологии». – Иркутск, 2009. – С. 46-47. Громов П.В. Дисфункция эндотелия у больных после эндопротезирования тазобедренного сустава / П.В. Громов, К.Г. Шаповалов // Актуальные вопросы интенсивной терапии. – Иркутск, 2010. – С. 13-14. Громов П.В. Изменения системы фибринолиза у больных после эндопротезирования тазобедренного сустава / П.В. Громов, К.Г. Шаповалов // Материалы Всероссийской научно-практической конференции с международным участием с элементами научной школы для молодежи, посвященной 90-летию со дня рождения заслуж. деят. науки РСФСР Я.Л. Цивьяна. – Новосибирск, 2010. – С. 122-123. 18 5. Громов П.В. Содержание тканевого фактора и его ингибитора у больных после эндопротезирования тазобедренного сустава / П.В. Громов, К.Г. Шаповалов // Материалы Пятой Всероссийской конференции с международным участием «Клиническая гемостазиология и гемореология в седречно-сосудистой хирургии». – Москва, 2011. – С. 153. 6. Громов П.В. Изменения микроциркуляции при различных видах обезболивания у больных после эндопротезирования тазобедренного сустава / П.В. Громов, К.Г. Шаповалов // Материалы Межрегиональной научно-практической конференции «Анестезиологическое обеспечение операций на суставах». – Новосибирск, 2011. – С. 12-13. 7. Громов П.В. Реинфузия дренажной крови больным в раннем послеоперационном периоде после протезирования тазобедренного сустава / П.В. Громов, К.Г. Шаповалов // Сборник материалов I съезда анестезиологов-реаниматологов Забайкалья. – Чита, 2011. – С.22-23. 8. Громов П.В. Способность адгезии лимфоцитов к тромбоцитам после эндопротезирования тазобедренного сустава / П.В. Громов, К.Г. Шаповалов // Сборник материалов I съезда анестезиологовреаниматологов Забайкалья. – Чита, 2011. – С.23-24. 9. Громов П.В. Экспрессия тканевого фактора лейкоцитами в крови больных в раннем послеоперационном периоде после эндопротезирования тазобедренного сустава / П.В. Громов, К.Г. Шаповалов // Сборник материалов I съезда анестезиологовреаниматологов Забайкалья. – Чита, 2011. – С.24-25. 10. Громов П.В. Ингибитор тканевого пути свертывания у больных после эндопротезирования тазобедренного сустава / П.В. Громов, К.Г. Шаповалов // Материалы VIII Байкальского конгресса «Актуальные проблемы анестезиологии и реаниматологии». – Иркутск, 2011. – С. 15. Ад Ам Ан Аэ ДВС ИФА ЛДФ МТ НТ ПМ ПШ ТЭЛА СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ - амплитуда колебаний в дыхательном диапазоне - амплитуда колебаний в миогенном диапазоне - амплитуда колебаний в нейрогенном диапазоне - амплитуда колебаний в эндотелиальном диапазоне - диссеминированное внутрисосудистое свёртывание крови - иммуноферментный анализ - лазерная допплеровская флоуметрия - миогенный тонус - нейрогенный тонус - показатель микроциркуляции - показатель шунтирования - тромбоэмболия лёгочной артерии 19 ТЭТС ASA PAI-1 TFPI t-PA vWF - тотальное эндопротезирование тазобедренного сустава - Американская ассоциация анестезиологов - ингибитор активатора плазминогена-1 - ингибитор тканевого пути свертывания крови - тканевой активатор плазминогена - фактор фон Виллебранда 20