Рябов Г.А. - Синдромы критических состояний - 1994

находящийся в критическом состоянии, ничтожно или отсутствует, то становится ясным, что больной «поедает самого себя»: 20 г азота появляется в моче при распаде 125 г белка, которые составляют основу почти 500 г мышечной ткани. Одновременно в моче можно обнаружить большее или меньшее количество аминного азота, что свидетельствует о появлении в организме, в частности в крови, свободных аминокислот, которые начинают экскретироваться с мочой. Повышается также выведение креатинина в моче, появляется креатин. Учитывая, что в организме отсутствуют белковые депо или белки со свободной функцией (уровень белка плазмы длительно остается стабильным), можно предполагать, что в процесс распада вовлекается главным образом мышечный белок. У больных очень быстро наступает мышечная атрофия. Однако следует подчеркнуть, что такие органы, как сердце, печень, легкие, железы и кишечник, не становятся «донорами» белка 'даже при выраженной степени белкового голодания и способны долго сохранять хотя бы минимум своих функций. Метаболизм белка обеспечивает организму определенный энергетический субстрат. Однако этот субстрат оказывается слишком дорогим, поскольку белок в этих случаях используется не по прямому (пластическому) назначению. Пожалуй, выражение «печка топится ассигнациями» максимально характеризует критическое положение. Калорическая отдача белков, хотя и близка к углеводной (около 4 ккал/г), в энергетическом метаболизме не столь эффективна. Это связано с тем, что атомы углерода, экскретируемые с мочевиной, не окисляются до конца. При этом на выведение каждого грамма азота (в составе мочевины) организм расходует около 20 кал (около 84 Дж).

Мы наблюдали больного М., 27 лет, оперированного по поводу разлитого перитонита на почве панкреонекроза. Уже на 3-й сутки после операции при явно недостаточном поступлении аминокислот и белков выведение аминного азота составило 1,7 г/сут (425% нормы!). Это свидетельствовало о крайней степени белкового катаболизма. На 6-е сутки больной погиб.

Обычно у больных, находящихся в критическом состоянии, содержание аминного азота в моче составляет, по нашим данным, 175—190% исходной величины. Концентрация общего азота в моче у них обычно достигает 125—130% исходной величины.

Определение баланса на основании точного учета количества получаемого с белками выводимого азота показывает, что перед операцией он бывает, как правило, положительным и составляет в среднем 6—8 г/сут. С 1-х суток после операции при принятых в хирургических учреждениях нормах парентерального питания наблюдается резкое преобладание выведения азота над его поступлением. Как правило, максимум дефицита азота приходится на 2—3-й сутки после операции. Только за 4 сут суммарный дефицит азота, по нашим наблюдениям, составляет 48 г, что соответствует распаду почти 30 г белка, или 1400 г мышечной ткани.

D. P. Cuthberston (1930) обратил внимание на увеличение уровня обмена и потерь азота после крупных травматических повреждений. Он

предположил, что мышечные белки расходуются при этом для обеспечения потребностей выздоровления, и указал, что повышение белкового метаболизма может быть частично покрыто, но не устранено полностью усилением питания. J. М. Kinney и соавт. (1970) установили, что после тяжелых повреждений прямое обеспечение организма энергией не является функцией белкового катаболизма: белки расходуются прежде всего для обеспечения печени субстанциями, включающимися в процесс глюконеогенеза. Авторы сделали еще одно интересное наблюдение: усиленный печеночный глюконео-генез не подавлялся искусственным повышением уровня глюкозы в крови, если больной не получал инсулин.

Отрицательный азотистый баланс в постагрессивном периоде еще более усугубляется в связи с потерями белка внепочечным путем, в частности при ожогах, желудочно-кишечных свищах, обширных раневых поверхностях.

Таким образом, в критических состояниях метаболизм, оцениваемый методом непрямой калориметрии, а также по балансу азота, приобретает выраженный катаболический характер, в. основе которого — преимущественная потеря азота и извращенный характер метаболизма.

В цитоплазме большинства клеток содержится 20 аминокислот, из которых организм синтезирует специфические белки. Все аминокислоты человека относятся к а-аминокислотам и имеют общую формулу RCH(NH2)COOH. Восемь аминокислот не могут быть синтезированы в организме и должны поступать в кровь в готовом виде через кишечник (после гидролиза белка) или парентеральным путем. Они называются незаменимыми (эссенциальными). К незаменимым аминокислотам относятся: валин, изолейцин, лейцин, лизин, метионин, треонин, триптофан, фенилаланин. Суточная потребность человека в каждой из незаменимых аминокислот составляет около 1 г. Остальные 12 аминокислот (аланин, аргинин, аспарагин, цистин, цистеин, глутамин, глицин, орнитин, гистидин, серии, тирозин, таурин) могут переходить одна в другую и называются заменимыми (неэссенциальными).

Однако деление это условно, поскольку существуют переходные формы, например цистин и тирозин, которые в нормальных условиях являются заменимыми, но становятся незаменимыми при определенных обстоятельствах, например при крайне тяжелых состояниях и у новорожденных, т. е. когда невозможен нормальный ход метаболических процессов.

По оптическим свойствам аминокислоты человека относятся к 1-ряду. Некоторые аминокислоты, в избытке получаемые организмом в нормальных условиях, например глицин, не утилизируются полностью и в больших количествах выделяются почками. Это существенный момент, поскольку глицин часто поступает в организм в высоких концентрациях в составе растворов аминокислот как источник азота и, следовательно, может включаться в неспецифический путь метаболизма других необходимых заменимых аминокислот. Это свидетельствует о том, что наиболее

эффективный путь обеспечения метаболизма, который определяет оптимальный набор аминокислот в клетке,— введение в организм комплекса, содержащего полный сбалансированный набор заменимых аминокислот. Хотя принципиально количество последних, получаемых организмом в норме, составляет лишь 20%, общего количества всех аминокислот, в критических состояниях необходимо вводить до 45—50% их, чтобы обеспечить оптимум [Munro H. N., 1972].

Метаболизм поступивших аминокислот происходит главным образом в печени. При этом судьба их различна. По данным D. Elwyn (1970), полученным в опытах на крысах при содержании их на белковой диете, 57% аминокислот окисляется до мочевины, 23% поступает в общее кровообращение, 6% используется для синтеза белков плазмы и 14% временно задерживается печенью.

Метаболизм жиров. Запасы жиров покрывают до 80—90% энергетических потребностей больного, находящегося в критическом состоянии, если он не получает энергетический субстрат извне. В результате распада жиров в крови появляются большое количество триглицеридов, определяемых в плазме как свободные жирные кислоты, и глицерол, который после превращения в глюкозу (глюконеогенез) окисляется в клетках (см. рис. 3.1).

В плазме жиры могут находиться в виде:

1)эмульсии частиц жира размером 0,4—3 мкм, так называемых хиломикронов, которые представляют собой экзогенные жиры, поскольку образуются непосредственно при всасывании их в кишечнике;

2)макромолекулярных комплексов так называемых липопротеинов. Это комплексы белков с холестеролом, фосфолипидами и триглицеридами. Липопротеины образуются в печени и рассматриваются как эндогенные липиды;

3)свободных жирных кислот, которые образуются при гидролизе триглицеридов в жировой ткани. Эта фракция жиров также является эндогенным жиром.

Окисление жиров может в значительной степени покрыть калорические потребности организма. Энергетическая ценность их довольно высока и составляет 9,3 ккал/г (39 кДж/г). В; организме имеются большие депо этого высокоэнергетического субстрата. Однако полный цикл включения жиров в метаболизм весьма сложен и требует длительного времени. Продолжается изучение механизмов, которые обеспечивают появление свободных жирных кислот из триглицеридов, транспорт их в кровь, гидролиз до двукарбоновых фрагментов и последующее включение в энергетический метаболизм. Вместе с тем процесс окисления жирных кислот

выгоден тем, что идет до конца, т. е. до образования СО2 и Н2О. Высвобождающаяся при этом химическая энергия частично накапливается в ангидридных фосфатных связях, а частично переходит непосредственно в теплоту.

Гидролиз жиров в организме и его интенсивность обусловлены целым

рядом факторов. Основными липолитическими агентами являются адреналин, норадреналин и гормон роста. Под влиянием этих факторов в крови повышается уровень свободных жирных кислот и глицерола. Образующийся при этом глицерол: попадает непосредственно в плазму. Свободные жирные (неэстерифицированные) кислоты, образовавшись и проникнув в плазму, могут быть использованы в дополнение к глицеролу в энергетическом метаболизме (путем окисления) или реэстерифицироваться и отложиться в тканях в виде триглицеридов.

Глицерол метаболизируется тем же путем, что и углеводы, и, следовательно, является этапом глюконеогенеза.

Катаболизм в жировых депо начинается уже в 1-е сутки после агрессии (операции или травмы). У взрослого человека массой 70 кг при нормальном питании резервные липиды составляют 10—12% массы, или около 7 кг, что равно запасу энергии 65000 ккал (272000 кДж).

Потери жиров при травмах средней тяжести могут составлять 1,5—2 кг в течение 5 дней. При этом накапливается значительное количество эндогенной воды, лишенной электролитов, и снижается уровень натрия во внеклеточном пространстве. Поскольку метаболизм жиров тесно связан с метаболизмом углеводов, запасы которых в постагрессивных условиях истощаются всего за несколько часов, катаболизм липидов в безуглеводных условиях быстро приводит к образованию кетоновых тел и кетоацидозу. Таким образом, рациональное использование запасов липидов в организме возможно лишь в первые часы после агрессии, дальнейший их метаболизм требует обязательного и массивного добавления углеводов. Общая схема метаболических процессов в организме представлена на рис. 3.

3.4. Клинические аспекты патологии метаболизма

Мы изучали в клинике ряд метаболических процессов и их изменения у больных, перенесших операции по поводу рака желудка. Наиболее типичные изменения, наблюдавшиеся у 31 больного, идентичного по характеру заболевания, исходному состоянию и возрасту, представлены в табл. 3.2. Исходное состояние было удовлетворительным, и ни один из них не нуждался в корригирующей водной, электролитной и белковой терапии. Всем больным произведена типичная резекция желудка по Финстереру. В послеоперационном периоде больные получали неполное парентеральное питание, в суточный рацион которого-входили 20% раствор глюкозы (600 мл) с КС1 (4 г) и инсулином, 5% раствор глюкозы (100—1500 мл), раствор гидролизата казеина (400 мл), растворы декстранов и электролитов, витамины. Общий объем жидкостей не превышал 30—40 мл/кг, при этом потребности в азоте покрывались в среднем лишь на 25%, а в энергии — на 30%. Иными словами, мы наблюдали группу больных, которым назначали стандартную, принятую в хирургических учреждениях, терапию.

Как видно из таблицы, эти больные за 4 сут после операции в результате катаболического характера метаболизма теряли в среднем 3,44 кг

(водный дисбаланс, изменения ОЦК и внеклеточной жидкости, потери через назогастральный зонд и дренажи учтены отдельно).

Наиболее удручающие данные касаются обмена азота. Отмечено снижение содержания общего белка сыворотки крови на 4-й день до 66 г/л, а общего циркулирующего белка до 2,4 г/кг. Баланс азота, рассчитанный на основании точного учета количества получаемого с белками и выводимого азота, показал, что если перед операцией практически у всех больных он был положительным и составлял в среднем 5,6 г/сут, то уже с 1-х суток после операции наблюдалось резкое преобладание выведения азота над его поступлением. Возникал дефицит азота, составлявший 11,3—12,8 г/сут. Максимум дефицита приходился на 2—3-й сутки. Только за 4 сут после операции дефицит азота достигал 47,8 г.

Все это характеризует неблагоприятный ход обмена в этом периоде, свидетельствующий о том, что организм живет исключительно за счет внутренних резервов и расходует на покрытие энергетических потребностей собственные белки.

Обмен электролитов (см. табл. 3.2) также претерпевает существенные сдвиги: наблюдаются задержка Na+, перемещение его в клеточный сектор, калийурия.

Таким образом, в постагрессивном периоде метаболизм характеризуется не только выраженным катаболизмом, но и быстрым истощением запасов углеводов при ограниченных возможностях использования резервных жиров.

В свете этих данных становится ясно, что повышенный распад белка (без покрытия его расходов аминокислотами и экзогенным белком) в сочетании с дефицитом энергетических ресурсов на фоне тканевой гипоксии, доказанной высоким уровнем лактата в крови, не создает благоприятных условий для нормального течения пластических процессов.

Эффективное питание тяжелобольного имеет исключительно важное значение. Цель его — обеспечить организм энергетическими субстратами, снизить интенсивность потерь белков организмом и по возможности заместить эти потери. Существует довольно тесная связь между продукцией энергии в организме и аминокислотным обеспечением. При постоянном поступлении азота в организм увеличение энергетического снабжения организма улучшает азотистый баланс. В целом положительный азотистый баланс может быть только тогда, когда энергетическое обеспечение равно основному обмену или превышает его уровень. С другой стороны, при постоянном уровне энергетического обеспечения азотистый баланс улучшается при увеличении снабжения организма аминокислотами. Увеличение снабжения организма какими-либо энергетическими субстратами или аминокислотами обычно ведет к уравновешиванию азотистого баланса с достижением плато, свидетельствующего об установлении равенства между количеством поступающего азота и количеством выводимого.

Возможность достижения положительного азотистого баланса зависит

от выраженности катаболизма и от того, как адаптирован организм к неадекватному поступлению азота. В организме, индивидуально адаптированном к условиям голодания, положительный азотистый баланс достигается в том случае, когда энергетическое обеспечение покрывает уровень его основного обмена плюс 10 г азота в сутки [Woolfson A. M. J., 1979]. Больным, находящимся в фазе катаболизма (травма и сепсис), требуется не только более высокое энергетическое обеспечение (существенно превышающее уровень основного обмена), но также введение значительно большего количества азота (15—20 г/сут), чтобы получить положительный азотистый баланс.

Для обеспечения оптимальной утилизации азота здоровый организм должен получать 200 ккал на 1 г вводимого азота (азотно-калорический коэффициент). У больных, находящихся в катаболической фазе метаболизма, это отношение снижается до 125 ккал [Shenkin A., 1983]. Однако это означает, что в катаболической фазе организм нуждается не только в существенном усилении доставки азота, но и в увеличении энергетического покрытия метаболизма для приближения азотно-калорического коэффициента к нормальному.

В начале 80-х годов в литературе имела место дискуссия относительно азотсберегающих свойств углеводов и жиров, их улучшающего влияния на азотистый баланс в организме и взаимной эквивалентности в отношении азотистого баланса [Shizgal H. М., 1981]. Не вызывало сомнений, что высокое углеводное обеспечение организма (глюкоза с инсулином) эффективно снижает высокую экскрецию азота у больных с тяжелой травмой [Shizgal H. M. et al., 1979]. Более того, было показано, что у крайне тяжело больных азотсберегающий эффект является функцией глюкозного обеспечения, который не изменялся под влиянием введения в организм жира [Lond J. M. et al., 1974]. На этом основании были разработаны методики так называемой гипералиментации, предусматривавшие введение в организм огромных количеств глюкозы (до 7000—8000 ккал/сут) в расчете на подавление белкового катаболизма и сбережение азота [Dudrick S. J., 1977; Fischer J. E., 1977]. Однако одновременно с этим было установлено, что при критических состояниях, вызванных тяжелыми травмами, глюкоза и жировые растворы давали примерно одинаковый азотсберегающий эффект и примерно одинаково влияли на азотистый баланс, особенно в первые дни парентерального питания [Jeejeebhoy К. N. et al., 1976].

Другим фактором, оказывающим влияние на сравнительную оценку углеводов и жиров, применяемых в качестве энергоносителей, является образование СО2. При утилизации глюкозы количество образовавшейся СО2 существенно больше, чем при утилизации эквивалентного по энергетическому выходу количества жиров. Соответственно повышаются требования к респираторной системе (для элиминации СО2) в случаях высокой углеводной нагрузки.

3.5. Метаболизм в условиях голодания

Тяжесть критических состояний зависит от двух взаимодействующих факторов: неизбежного голодания и реакции метаболизма на травму или операцию. Клиническое значение этих факторов подчеркивается тем, что нормальный организм не в состоянии перенести потерю более 40% массы. Если больной находится в критическом состоянии, то трагический исход может наступить при потере менее 25% массы.

Важно подчеркнуть, что критическая фаза в голодании наступает тогда, когда начинается интенсивное расходование белков организма и возникает отрицательный азотистый баланс, т. е. когда количество выделяемого азота начинает превышать количество поступающего. С этой точки зрения, всех больных, находящихся в критическом состоянии, следует рассматривать как голодающих [Shizgal H. M., 1983]. После крупных полостных операций (особенно на органах брюшной полости), массивных кровотечений, при сепсисе и обширных ожогах желудочно-кишечный тракт не в состоянии адекватно усвоить нормальные для здорового человека питательные субстраты, поступающие энтеральным путем. У таких больных, даже если удается вводить в желудочно-кишечный тракт (через зонд или обычно) достаточно пищи, все равно наблюдается отрицательный азотистый баланс, указывающий на возможность использования собственных белков на энергетические нужды. Голодание и, в частности, отрицательный белковый баланс неблагоприятно сказываются на течении репаративных процессов и, конечно, не способствуют быстрому выздоровлению. В ряде случаев это является непосредственной причиной таких осложнений, как несостоятельность анастомозов и образование свищей.

После того, как организм в начале голодания исчерпает незначительные постоянные запасы своих углеводов, составляющих всего около 400 г (в виде гликогена печени и мышц), в метаболизм включаются запасы жиров, которые довольно длительно покрывают до 85—90% энергетических потребностей.

Основной ход метаболических процессов в период голодания характеризуется глюконеогенезом, окислением свободных жирных кислот и кетоновых тел (см. рис. 3.1).

Принципиально возможны три пути глюконеогенеза: 1) в процессе липолиза высвобождается около 10% глицерола (от общего количества включающихся в метаболизм триглицеридов), который конвертируется печенью в глюкозу; 2) глюкозозависимые ткани и клетки (нейроны, эритроциты, лейкоциты), а также частично мышечная ткань продуцируют в гликолитическом пути Эмбдена — Мейергофа лактат и пируват, которые в периоде голодания конвертируются печенью в глюкозу в так называемом цикле Кори; 3) в скелетных мышцах в сутки происходит деградация 60—80 г белков, которые, превратившись в аминокислоты, дезаминируются печенью и превращаются в глюкозу.

По-видимому, началом голодания следует считать момент, когда в организме полностью истощаются запасы гликогена и в метаболизм включаются жиры. Запасы жиров можно рассматривать как главное

«топливо» организма. Если в неголодающем организме мышечные белки являются естественным резервом пластических материалов, то при голодании они становятся частично энергетическим субстратом. В отличие от жиров, исключая глицерин, белки довольно легко превращаются в глюкозу после дезаминирования в печени. При этом аминогруппа их используется для синтеза мочевины, а карбоновые фрагменты включаются в глюконеогенез. При полном энергетическом обеспечении превалирует обратный процесс, когда печень поставляет аминокислоты для строительства плазматических и мышечных белков.

Снижение массы тела в периоде голодания бывает обусловлено не только расходованием жирового пула, но также непосредственной потерей клеточной массы организма, т. е. ее исчезновением в результате расходования пластического материала — белков. При этом имеется тесная зависимость между потерей клеточной массы и интенсивностью потерь азота (как показателя катаболизма).

Через 3—5 дней голодания активный распад жиров и накопление высоких концентраций ацетил-СоА ведут к образованию кетоновых тел, из которых ткани, главным образом мозг, начинают получать часть необходимой энергии. Мышцы также начинают частично окислять кетоновые тела вместо аминокислот и тем самым экономят собственные специфические белки. В дополнение к этим двум процессам происходит существенное торможение всех обменных реакций. Вместе с тем уровень метаболизма в периоде голодания остается достаточно высоким и не может быть полностью покрыт энергией, образующейся при распаде мышечных белков. Эти процессы могут рассматриваться как адаптация к голоданию. Их назначение — защита от белкового истощения и в конечном счете выживание организма.

Адаптационные и компенсационные процессы при голодании не безграничны, их истощение наступает быстро. Задачей врача являются адекватная и точная оценка разрушающих эффектов голодания и ранняя профилактика их, направленная на поддержание нормальных метаболических функций.

Глава 4

СИНДРОМЫ ОСТРОЙ ДЫХАТЕЛЬНОЙ НЕДОСТАТОЧНОСТИ

В клинической практике острая дыхательная недостаточность (ОДН) является одной из наиболее частых причин критических состояний. Существует множество различных определений этого понятия [Сайке М. К. и др., 1974; Рябов Г. А., 1979; Шик Л. Л., Канаев Н. Н., 1980; Зильбер А. П., 1989]. В отечественной литературе получило распространение определение дыхательной недостаточности, принятое на XV Всесоюзном съезде терапевтов (см. также «Энциклопедический словарь медицинских терминов», М., 1982, т. 1, с. 372), согласно которому дыхательная недостаточность — это патологическое состояние организма, при котором поддержание нормального газового состава крови не обеспечивается или достигается за счет напряжения компенсаторных механизмов внешнего дыхания. Не вдаваясь в терминологические тонкости, применительно к реанимационной практике в соответствии с мнением А. П. Зильбера (1978) ОДН можно определить как в той или иной степени выраженную неспособность легких превращать венозную кровь в артериальную [Рябов Г. А., 1979].

С клинических позиций выраженная ОДН прежде всего характеризуется: 1) снижением Ро2 артериальной крови (Ра0.,) ниже 50 мм рт. ст. при дыхании атмосферным воздухом; 2) повышением Рсо2 артериальной крови (РаСо2) выше 50 мм рт. ст.; 3) расстройством механики и ритмики дыхания; 4) снижением рН (<7,35).

Перечисленные признаки ОДН могут наблюдаться не всегда, но есть среди них по крайней мере один, обязательный для ОДН —это гипоксемия

[Balk R., Bone R. С., 1983].

По характеру расстройств газообмена ОДН можно разделить на два типа: 1) с гипоксемией и нормальным или сниженным Рсо2; 2) с гипоксемией и гиперкапнией.

Первый тип характерен для больных с синдромом дыхательных расстройств взрослых (СДРВ), у которых гипоксемия сочетается со снижением податливости легких. Второй тип наблюдается у больных с хроническими обструктивными легочными процессами, а также при нарушениях центральной регуляции дыхания и выражается в снижении альвеолярной вентиляции. Наблюдаются также смешанные типы дыхательной недостаточности, когда гипоксия и гиперкапния сочетаются со сниженными податливостью легких и бронхиальной проходимостью, в частности при астматическом статусе.

С патогенетических позиций ОДН — это состояние, когда в результате воздействия на организм каких-либо экстремальных факторов, в том числе конкретных заболеваний, развивается поражение дыхательного аппарата, нарушающее нормальный газообмен.

Существует множество конкретных причин развития острой дыхательной недостаточности — от внелегочных (например, поражение

мозга, блокада нейромышечной проводимости, обструкция дыхательных путей) до сложных легочных, являющихся результатом поражения интегрированных функций дыхательного аппарата или других органов и систем организма, например при возникновении СДРВ, тяжелой пневмонии или астматического состояния.

К сожалению, в настоящее время не существует общепринятой клинической классификации острой дыхательной недостаточности. С практической точки зрения представляется целесообразным пользоваться следующей классификацией.

I. Интерстициальный отек легких при низком давлении в левом предсердии (синдром капиллярного просачивания) при:

1)септическом шоке;

2)гиповолемическом шоке;

3)тупой травме груди;

4)жировой эмболии;

5)интерстициальной пневмонии (аллергической или лекарственной);

6)ДВС-синдроме;

7)эмболии амниотической жидкостью;

8)ожоговых повреждениях;

9)ингаляции токсических газов;

10)искусственном кровообращении;

11)эклампсии;

12)интоксикациях (перитонит, панкреатит);

13)воздушной эмболии;

14)кислородной интоксикации.

II. Отек легких (преимущественно альвеолярный) с высоким давлением в левом предсердии при:

1)кардиогенном шоке;

2)застойной сердечной недостаточности;

3)левожелудочковой недостаточности при гипертоническом кризе;

4)передозировке жидкостей.

III.Пневмония:

1)аспирационная;

2)ателектатическая;

3)крупозная.

IV. Тромбоэмболия при:

1)инфаркте легкого;

2)эмболии ствола или ветвей легочной артерии. V. Острые обструкции бронхов при:

1)аспирационном синдроме;

2)астматическом статусе.

В настоящей главе мы рассмотрим варианты критических состояний, обусловленных гипоксемией,— СДРВ и острую бронхиальную обструкцию на примере астматического статуса и кратко коснемся других состояний,