автордың кітабын онлайн тегін оқу  Теоретические и экспериментальные аспекты обратного переливания крови

Исабек Ашимов

Оглавление

Предисловие

На рубеже ХХ-ХХI веков началось лавинообразное развитие всей совокупности наук о жизни, начался процесс переосмысления на основе новых данных накопленных медициной фактов предрасположенности человека к различным заболеваниям, механизмов его иммунной защиты, а также роли окружающей среды и стрессов в развитии болезней — всего, что определяет здоровье человека, его долголетие и качество жизни. Появилась синергетическая наука — биомедицина. Биомедицина — это симбиоз медицины и биологии, в основе которого лежит использование для решения медицинских проблем идей и технологий, разработанных в биохимии, иммунологии, клеточной биологии и других биологических науках.

Наиболее важные направления биомедицина — это: ранняя диагностика заболеваний, в т.ч. выявление наследственной предрасположенности к «обычным» болезням; определение индивидуальных генетически обусловленных особенностей реакций организма на лекарственные вещества (фармакогеномика); разработка методов лечения наследственных болезней; методы диагностики инфекционных и неинфекционных заболеваний (в частности, с помощью т.н. биочипов); многократное ускорение разработки новых лекарственных средств за счет компьютерного моделирования, автоматизированного скрининга потенциальных препаратов, применения в преклинических испытаниях кандидатных веществ клеточных культур вместо лабораторных животных; создание принципиально новых лекарственных препаратов на основе антител, генотерапии, в т.ч. с помощью коротких интерферирующих РНК, и других достижений в области молекулярной биологии и нанотехнологий; применение методов генной инженерии, в частности, для получения человеческих белков с помощью трансгенных микроорганизмов, растений и животных; клеточная терапия, тканевая инженерия и разработка методов выращивания органов для трансплантации.

Считаем наужным перечислить соответстующие определения биомедицины. Биомедицина — это комплексная, интегративная, медико-биологическая, междисциплинарная отрасль знания, в основе которого лежит использование для решения медицинских проблем идей и технологий, разработанных в клеточной биологии, биохимии, биофизики, патофизиологии, патоморфологии, иммунологии, и других биологических науках. Биомедицина — это отрасль науки, изучающая жизнь человека и качество этой жизни, основанном на переосмыслении новых научно-медицинских данных предрасположенности человека к различным заболеваниям, механизмов его функционально-физиологической, иммунной защиты, а также роли окружающей среды и стрессов в развитии болезней. Биомедицина — это основа развития ранней диагностики заболеваний, основанной на прогнозировании предрасположенности к человека к болезням; на определении индивидуальных генетически обусловленных особенностей реакций организма. Биомедицина — это основа разработки эффективных методов лечения болезней, основанных на многократном ускорении разработки новых лекарственных средств за счет компьютерного моделирования, автоматизированного скрининга потенциальных препаратов, применения в преклинических испытаниях кандидатных веществ клеточных культур. Биомедицина — это основа для создания принципиально новых лекарственных препаратов на основе антител, методов клеточной и тканевая инженерии, а также разработка методов выращивания органов для трансплантации.

Итак, безусловно, биомедицина — одна из кардинальных направлений современной биологии и медицины в симбиозе. Когда мы говорим о возможностях, которые предоставляют медицине новые направления науки, надо всегда ставить вопрос: готовы ли медики, в особенности хирурги, к тому, чтобы использовать достижения биологических наук в своей деятельности? Как известно, хирурги всегда отличались консервативностью взглядов. Возможно, это оправдано, так как предметом деятельности хирургов является человек и его жизнь. Суть консерватизма хирургов состоит прежде всего в укоренившейся привычке, твердо закрепленной в десятках поколений врачевателей и ученых, делить и строить науки, руководствуясь функциональным, а не субстратным принципом, придерживаясь и проповедывая тем самым принцип сепаратизма своей науки. А ведь во дворе XXI век, который диктует синергетичность наук. В этом аспекте, современная хирургия все чаще представлет собой биоинженерную специальность, так что, сейчас, в настоящее время «хирургия слишком серьезная специальность, чтобы ею занимались только хирурги».

ВВЕДЕНИЕ

Итак, надо понять одну непреложную истину: дальнейшая дифференциация науки в современных условиях приводит не к их разобщению, как это было раньше, а, напротив, к их интеграции. Речь идет о прогнозировании и реальном формировании единой науки будущего. Каким образом будет формироваться наука будущего? Каковы ее реальные черты? Прежде всего интеграция будет осуществляться посредством: «цементации» смежных наук, суть которой заключается в «наведении мостов» между разобщенными науками; «фундаментации» наук, сутью которой является проникновение в сферу конкретной науки методов фундаментальных наук; «стержнезации» науки, сутью которой является процесс пронизывания частных наук более общими, абстрактными науками, которые отражают какую-то общую сторону [И.А.Ашимов, 1995]. Допускаем, вероятность того, что феномен «цементации» и «фундаментации» медицины происходит через методику многоуровневого, интердисциплинарного познания (патоморфология, патофизиология, патобиохимия и т.д.). Полагаем, что в современных условиях, когда хирургия представляет собой не просто практическую сферу деятельности, а глубоко эшалонированную биоинженерную специальность, хирургия представляется слишком серьезной специальностью, чтобы доверить ее сугубо хирургам.

В ПЛКиЭХ выполнены ряд научных изысканий в рамках биомедицинской тематики. В данную книгу включены результаты совместных с Буланбековым А. Т. исследований (Часть I.). Речь идет о выяснении механизмов нарушения химизма крови. Нельзя игнорировать, что кровь, излившаяся в грудную или брюшную полость, контактирует с серозными оболочками и различными тканями, что не может, не отразится на физико-химическом ее состоянии, что принципиально важно учитывать при проведении реинфузии крови (РИК). Именно по этой причине, до сих пор, РИК трудно отнести к числу хорошо разработанных и патофизиологически обоснованных методов. В особенности, если речь идет о массивных и поздних РИК. Общими недостатками любой депонированной крови (донорской, аутокрови и пр.) являются повреждения форменных элементов, повышенное содержание свободного гемоглобина (Hb), опасность ее бактериального заражения, трудность собирания без сгустков, большое содержание фибриногена и тромбоцитов, высокая тромбопластическая и фибринолитическая активность, что, безусловно, отражается на состоянии больных, которым эта кровь возвращается. Между тем, до настоящего времени неизученным остается вопрос о динамике морфологии, биохимии и коагулографии крови, излившейся в брюшную и плевральную полости в зависимости от сроков развития, соответственно, гемоперитонеума и гемоторакса. Мы попытались изучить в сравнительном аспекте динамику нарушения морфологического состава, физколлоидного состояния, биохимии и коагулографии крови, излившейся в брюшную и плевральную полости, в зависимости от сроков развития, соответственно, гемоперитонеума и гемоторакса.

Нами выполнена морфологическая, физколлоидная, биохимическая и коагулографическая характеристика крови, излившейся в брюшную и плевральную полости при моделировании, соответственно, гемоперитонеума и гемоторакса у экспериментальных животных. На основании сравнительной характеристики морфологических, физколлоидных, биохимических и гемостазиологических нарушений крови в динамике и в различные сроки выполнена оценка степени пригодности крови, излившейся в брюшную или плевральную полости для РИК.

Полученные результаты позволяют выработать четкую тактику РИК на основе всесторонней характеристики излившейся в серозную полость крови при травме груди или живота. Оценка пригодности крови, излившейся в серозную полость с учетом сроков скопления крови, соответственно, в брюшную или плевральную полости при травме живота и груди позволяет избежать недостатки и осложнения РИК.

В книгу включены результаты совместных с Мусалиевым Б. Ж. исследований (Часть II.). РИК является общепризнанным эффективным и повсеместно доступным способом возмещением острой кровопотери во время оперативного вмешательства у больных с травматическими повреждениями органов грудной и брюшной полости. Важнейшее преимущество РИК перед использованием донорской крови заключается в том, что в сосудистое русло возвращаются собственные форменные элементы и иммунные тела, ферменты, что повышает иммунную реактивность организма, а значит и сопротивляемость организма к инфекции в послеоперационном периоде.

По данным ряда авторов в связи с очень упрощённой обработкой крови (только фильтрацией) возникает ряд осложнений: из-за трансфузии лизированных эритроцитов повышался уровень свободного гемоглобина, первичная активации свёртывания либо фибринолиза вызывала расстройства гемокоагуляции, развивалась даже почечная недостаточность. В целях профилактики таких осложнений в настоящее время используют специальную аппаратуру по эксфузии, фильтрации и РИК. Для сбора крови предложены всевозможные усовершенствованные системы, в том числе и производимые промышленным способом. Между тем, пока эти системы не получили всеобщего признания. Доступные простые методы оказываются малоэффективными, а сложные, аппаратные — эффективными, но малодоступными для широкого использования. В этой связи, надо полагать, что эта проблема заслуживает внимания и дальнейшего совершенствования, главным образом, в направлении доступности.

К разрушению эритроцитов могут приводить многие факторы: особенности техники аспирации излившейся крови; слишком сильное разрежение вакуума; контакт эритроцитов с инородными материалами и воздухом; турбуленция, возникающая в трубках аспиратора и резервуаре; коагуляция; слишком интенсивная эксфузия и пр. В этой связи возникает вопрос: насколько востребованы и безопасны простейшие методы аппаратной эксфузии аутокрови для РИК? Мы решили повысить результативность экстренной коррекции острой кровопотери и гемоциркуляторного шока при повреждениях органов груди и живота на основе совершенствования методических подходов и принципов выполнения аппаратной РИК.

Впервые по материалам НХЦ изучена частота и удельный вес использования РИК, а также выполнена оценка эффективности традиционной технологии РИК у пострадавших с травматическим гемотороксом и гемоперитонеумом. Выполнена сравнительная морфологическая, биохимическая и гемостазиологическая характеристика крови у экспериментальных животных до и после аппаратной РИК при моделировании у них внутриполостного кровотечения. Проведена сравнительная оценка динамики лабораторных показателей до и после РИК при моделировании различных скоростных режимов аппаратной эксфузии крови, излившейся в грудную и брюшную полости.

Полученные результаты позволяют выполнять РИК с учетом не только сроков развития гемоторакса и гемоперитонеума, но и скорости аппаратной эксфузии крови, излившейся в грудную и брюшную полости. Для профилактики осложнений РИК, связанных с повышенным гемолизом и нарушением свертываемости крови, излившейся в грудную и брюшную полости следует использовать медленный режим аппаратной эксфузии крови.

Хотелось бы подчеркнуть, что в настоящее время сама попытка усомниться или даже критически отнестись к возможностям современной биомедицины может быть оценена только отрицательно — как проявление мировоззренческого бессилия, т.е. «пессимизма» по отношению к технологическим перспективам. Существуют два вида такой негативной позиции: первый, «естественный» вид пессимизма выражает скепсис по отношению к биотехнологическим инновациям, но не приводит к требованиям их полного запрета; второй, «неоправданный тип пессимизма» требует полного запрещения работ в этом направлении и представляет собой «выражение идеологического пораженчества». Абсолютное большинство медиков и сейчас склоняются к созерцательно-стоической позиции. Мы же относим себя к стану оптимистов, которые с энтузиазмом воспринимают возможности вмешательств во все механизмы физиологических функций человеческого организма. Биомедицина способствует размыванию прежней, очерченной императивом «не вреди!» границы между «можно» и «нельзя», в переоценке традиционного отношения к возможностям хирургии.

ЧАСТЬ I

ПАТОБИОХИМИЯ, ПАТОБИОФИЗИКА, ПАТОМОРФО-ЛОГИЯ, ПАТОФИЗИОЛОГИЯ АУТОКРОВИ ДЛЯ РЕИНФУЗИИ

Глава 1

Современные проблемы оценки пригодности крови для трансфузии и реинфузии

§1. Проблемы, связанные с переливанием донорской крови в хирургической практике

Анализ литературы показывает, что механизм переливания крови (донорской, аутологичной) должен рассматриваться не столько с точки зрения замещения потерянной крови по принципу «капля за каплю», сколько с точки зрения фармакологического воздействия на те процессы, которые возникают в результате кровотечения [1,5,92,104]. Исходным постулатом является то, что переливаемая кровь — это трансплантат, сохраняющий все свои биофизико-химические свойства: форменные элементы, белки, солевой состав, витамины и т.д., которые оказывают как непосредственное, так и более длительное воздействие [18,33,67,107].

При ранениях груди и живота внутриполостная кровопотеря остаётся одним из наиболее частых и грозных осложнений на практике неотложной хирургии. В связи с этим адекватное восполнение кровопотери у этой категории хирургических больных имеет большое значение [16,27,112]. В определённой степени эта проблема представлялась решённой в связи с широкой организацией банков донорской крови за рубежом и станций переливания крови в нашей стране [23,39,114]. Однако широкое применение донорской крови выявило ряд серьёзных недостатков, связанных с её применением. Среди них, конечно же, экономические затруднения, связанные как с исследованием крови на вышеназванные инфекции, так и с организацией службы крови, и вообще обеспечением препаратами крови, особенно в ургентной хирургии [13,65].

Вышеуказанные проблемы при трансплантации гомологической крови заставляют искать новые подходы в коррекции кислородно-транспортной функции крови [28,36,124]. Каковы основные мотивы для пересмотра классических показаний к гемотрансфузии? Во-первых и прежде всего, применение гемостатических препаратов, обеспечивающих снижение интра- и послеоперационную кровопотерю (апротинин, десмопрессин, трансксаминовая кислота и др.) [4,25,52,95,132]. Во-вторых, использование искусственных заменителей крови [39,46,135]. В-третьих, использование аутокрови пациента [49,51,54,68,142].

Если говорить о недостатках донорской крови, то следует указать на два основных фактора определяющие неполное соответствие донорской крови собственной крови больного: во-первых, чужеродность ее белковой структуры неизбежно вызывает иммунологические реакции с многочисленными, большей частью скрытыми последствиями для организма реципиента [70,82,152]; во-вторых, консервация цельной крови или эритроцитарной массы приводит к множественным изменениям их свойств негативного характера. По этим причинам консервированная донорская кровь в принципе не способна выполнять свои функции с той же эффективностью, которую можно ожидать от собственной крови пациента [9,14,22,116]. Поэтому при массивных кровозамещениях сохраняется высокий риск возникновения системной гипоксии, снижения тканевой перфузии за счёт блокады микроциркуляции и ацидоза [21,35,171].

В таблице 1.1. представлен далеко не полный перечень осложнений, возникающих после аллогемотрансфузий [39]. К вышеперечисленным проблемам трансфузии гомологичной крови следует добавить существование пациентов с редкими группами крови (hr-фактор) [15] и пациентов, религиозные убеждения которых не позволяют переливать им донорскую кровь (Свидетели Иеговы) [40,103,166]. Кроме того, качество самой донорской крови часто вызывает сомнения в ее использовании [39,56,97,114]. Известны данные об изменениях, происходящих в донорской крови при ее хранении [71,82,145]. Так, во время хранения Эр теряют до 96% 2,3-дифосфоглицерата, что сопровождается повышением сродства Hb к кислороду и смещением кривой диссоциации оксигемоглобина влево [95,97].

Hb Эр долгих сроков хранения на протяжении 4 часов после гемотрансфузии не способен отдавать кислород тканям, а полностью восстанавливает свои функции только через 24 часа [86,101,123]. Таким образом, при мнимом улучшении газотранспортной функции (по показателям Hb и сатурации артериальной крови), за счет снижения артериовенозной разницы, гемическая гипоксия не будет достаточно скорригирована. Кроме того, общая приживаемость донорских Эр разных сроков хранения тоже различна: наиболее жизнестойкие Эр до 5 суток хранения — из них с кровообращения выключается 22%, при больших сроках — до 50% общего количества [5,15,106].

Таблица 1.1. Осложнения, связанные с переливанием крови

При хранении в донорской крови постепенно снижается кислотность, нарастает калий и количество микросгустков, практически отсутствуют тромбоциты, недостаточное количество факторов свертывания [15,19,26,125].

§2. Проблемы, связанные с обратным переливанием аутокрови в хирургической практике

РИК в экстренной хирургии применяется при разрывах селезенки, печени, почек [2,10,130], при нарушенной внематочной беременности [66,83,96], при операциях на крупных сосудах [16,20,44,100], на органах грудной клетки [23,37] и при целом ряде других хирургических вмешательств с хорошим результатом. С недавних пор используют так называемую дренажную кровь, или кровь, выделяющуюся по дренажам в послеоперационном периоде [82,85,115]. Интраоперационная РИК называется переливание крови пациента, теряемой в ходе операции и текущей кровопотери и реинфузируемой непосредственно во время операции или в ближайшие 6 часов [75,91,99,131].

Концепция РИК крови далеко не нова. После того, как 1818 г. J. Blundell был беспомощным наблюдателем маточного кровотечения, он провел серию экспериментов по РИК на собаках и рекомендовал её для применения у больных [54]. Затем, после долгого перерыва мысль о возвращении крови в сосудистое русло больному, высказал в России в 1865 г. В.В.Сутугин [54].

Следующий период интереса к этому методу начался в 1874 г. с исследования Highmore, который предложил собирать и дефибринизировать кровь, излившуюся после родов, затем согревать её до температуры тела и переливать пациентке при помощи шприца Хиггинсона. В январе 1886 г. John Duncan (Edinburg) первым перелил около 100 мл излившейся крови травматологическому пациенту при операции ампутации нижней конечности. Антикоагулянтом служил цитрат натрия [18,54].

В феврале того же года Miller (Edinburg), провёл неосложнённую РИК больному с экзартикуляцией инфицированного бедренного сустава. Затем, однако, наступил очередной период забвения кровосбережения до тех пор, пока в 1914 году лейпцигский гинеколог Johannes Thies не провёл первую успешную РИК при операции по поводу внематочной беременности, после чего процесс внедрения РИК в рутинную хирургическую практику стал повсеместным [27,54].

Особенно актуальным этот метод стал в период первой мировой войны. Так в 1916 Henry и Elliot стали переливать аутокровь из гемоторакса раненым солдатам [18]. Метод активно применялся и тщательно изучался в России. Так, в 1918 г. А.Н.Филатовым была осуществлена РИК больной с внутрибрюшным кровотечением при внематочной беременности [54].

Доказан факт дефибринирования крови, остро излившейся в серозные полости, и ее пригодность для РИК в первые часы после кровопотери [84]. Уже в 1928 г. А.Н.Филатов доложил о 574 пациентах, которым проводилась РИК, и отметил осложнения, возникшие в результате её. Среди последствий РИК были отмечены озноб, рвота, беспокойство, желтуха и даже несколько смертельных исходов [54]. Причину этих осложнений А.Н.Филатов видел в частности в несовершенстве методов обработки крови.

В США первая РИК была проведена в 1917 году Lockwood’ом во время спленэктомии при синдроме Банти. Всего к 1920 году в мировой медицинской прессе было опубликовано 164 сообщений о применении РИК, а к 1931 их было уже 282 [54]. Так, в частности, в 1931 году Brown и Dagenham применили РИК у гражданских пациентов с гемотораксом [54]. В нейрохирургии первыми применили РИК Davis и Cushing в 1925 году у 23 пациентов, оперированных в госпитале Peter Bent Brigham по поводу опухолей головного мозга [72].

РИК стала широко применяться в общей хирургии, урологии, ортопедии и грудной хирургии. Однако после внедрения в 1935 году техники консервирования донорской крови интерес к РИК резко угас [54]. Лишь единичные упоминания о работах в этой области встречаются в медицинской литературе того времени. Так, в частности, в 1943 г. Arnold Griswold разрабатывает первую систему для РИК, а в 1960 г. Leroy Weeks использует РИК в рутинной практике акушерства и гинекологии [68].

Одним из методов лечения осложнений во время кесарева сечения является интраоперационная РИК [66]. Э. С. Нунаева (1997) на основании результатов лабораторных и клинических исследований представила преимущества и возможности применения интраоперационной РИК аппаратным способом при выполнении кесарева сечения, позволяющей в 99,6% случаев сохранить ультраструктуру и функциональные способности эритроцитов [66].

Определено влияние интраоперационной РИК на клинические, биохимические, гемостазиологические показатели кислородного обеспечения тканей при кесаревом сечении. Полученные результаты продемонстрировали отсутствие коагулянтной активности в реинфузируемой эритроцитной взвеси [66]. Электронно-микроскопические исследования показали, что Эр, использованные для РИК во время операции и полученные способом аппаратной обработки, обладают нормальными структурно-функциональными свойствами, что делает их способными к полноценному функционированию после РИК [9,17,28].

Впервые выявлено уменьшение времени стабилизации гемодинамических показателей крови и улучшение показателей кислотно-щелочного равновесия и газов крови, объемного транспорта кислорода, более быстрое восстановление показателей гемоглобина, количества эритроцитов и объема циркулирующей крови в раннем послеоперационном периоде [38,133,134].

Интраоперационная РИК при кесаревом сечении показана при кровопотере более 700 мл у женщин группы высокого риска развития кровотечений (предлежание и отслойка плаценты, варикозное расширение вен матки, гемангиома органов малого таза и др.), а также при расширении объема оперативного вмешательства (консервативная миомэктомия, надвлагалищная ампутация и экстирпация матки) [66].

Разработана тактика проведения реинфузии крови аппаратным способом во время кесарева сечения [40,66]. В конструкциях аппаратов нового поколения предусмотрен режим высококачественной отмывки Эр большим количеством раствора, делающим процедуру безопасной в акушерстве [84,85].

Проблема ограничения использования донорской крови путем использования аутокрови пациента в настоящее время решается 4 основными путями [4,23,39,60,94]: во-первых, предоперационная заготовка крови пациента; во-вторых, острая нормоволемическая гемодилюция; в-третьих, интраоперационный забор крови из операционной раны с дальнейшей реинфузией; в-четвертых, послеоперационный забор крови из дренажей с ее обработкой и реинфузией.

Интраоперационный забор крови из операционной раны с дальнейшей РИК существует виде обычного и аппаратного варианта [23,88,128]. Данные исследования касаются обычной РИК, так как аппараты для РИК только сравнительно недавно были представлены, а их стоимость не позволяет широко применять метод в условиях обычной клиники [22,23].

Для крови, собираемой во время операции по поводу внутренних кровотечений, характерны минимальные морфологические и биохимические сдвиги. Такая кровь мало, чем отличается от донорской крови трехнедельной консервации [18,32]. Для морфологической картины крови характерно некоторое уменьшение количества Эр и тромбоцитов. Разрушение форменных элементов зависит от гемолитического воздействия серозных оболочек и, главным образом, от механической травмы во время сбора крови [6,17,153,165].

Само по себе разрушение части Эр не обесценивает аутокровь, поскольку оно не превышает 25% их общего количества [13,18,169]. Немедленное же введение этой крови в сосудистое русло позволяет не только улучшить гемодинамику, но и восстановить транспорт кислорода к тканям, снизив тем самым степень развивающейся гипоксии [20,28,63,173]. Повышенное содержание в плазме крови свободного Hb, связанное с разрушением Эр, не превышает предельно допустимых значений и практически не сказывается на функции почек [51,74,166].

Проведенные авторами исследования подтвердили, что повышенное содержание билирубина в моче, клинически проявляется резким изменением цвета мочи на протяжении 2—3 суток после массивных РИК [37,127,170]. Использование в комплексе лечения интенсивного введения кристаллоидов, ощелачивания плазмы крови и сохранение адекватного диуреза поможет избежать скопления и задержку кристаллов Эр в почечных канальцах, что в конечном итоге благотворно сказывается на функции почек [51,59,160].

Лейкоциты аутокрови мало подвергаются разрушению, их колич