Заворот толстого кишечника и повреждение после реперфузии

13.12.2014

Острое заболевание желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) - колики - является главной естественной причиной смерти взрослых лошадей. Ишемия ЖКТ обычно развивается вследствие уменьшения или прекращения кровотока. Распространенными причинами этого состояния являются заворот или ущемление тонкого кишечника, или заворот толстого кишечника. Из всех видов колик странгуляционные обструктивные поражения вызывают наиболее высокий уровень смертности (75 %), а патологии толстого кишечника являются причиной 50 % смертей или эвтаназии лошадей в связи с коликами.
По имеющимся данным, странгуляционный заворот восходящей ободочной кишки у лошадей вызывал смерть в 80 % случаев. Данное заболевание характеризуется закупоркой полости толстого кишечника и васкулярной окклюзией вследствие заворота, которые приводят к ишемии толстого кишечника, некрозу слизистой и тромбозу сосудов. Ишемия и последующая реперфузия вызывают отек тканей, накопление воспалительных клеток, набухание клеточных мембран и увеличение микроваскулярной проницаемости, кровотечение и некроз стенки кишечника. Большинство поражений возникает в эпителии слизистой, поскольку это наиболее активный в метаболическом отношении слой.
После заворота восходящей ободочной кишки, вызванного экспериментальным путем, кровоток в кишечнике остается значительно ниже базовых величин, по крайней мере в течение 4 часов после устранения полной артериовенозной окклюзии. Высокая смертность при завороте толстого кишечника может быть вызвана длительным уменьшением кровотока и гипоперфузией (вследствие повышения сосудистого сопротивления) после хирургического устранения и продолжительной ишемии. Поражение эндотелия возникает в сосудистой сети толстого кишечника вследствие ишемии и реперфузии, и может усугубляться эндотоксинами. Длительное уменьшение кровотока в толстом кишечнике может быть связано с поражением эндотелия в кровообращении кишечника, которое приводит к потере вырабатываемых эндотелием вазорелаксантов и последующему сужению сосудов. У многих из таких лошадей развивается системная гипотензия в результате гиповолемии и эндотоксемии, которые способствуют уменьшению кровотока во внутренних органах. Кроме того, было доказано, что содержание аденозин трифосфата (АТФ) в слизистой толстого кишечника понижается на 92 % во время ишемии и после реперфузии восстанавливается лишь на 44 % от контрольной величины, ограничивая, таким образом, доступность субстрата для клеточных метаболических функций. И наконец, ишемия толстого кишечника приводит к разрушению барьера слизистой и трансмуральному прохождению эндотоксинов в кровоток. При попадании большого количества эндотоксинов в системный кровоток возможен летальный исход.

ПОВРЕЖДЕНИЕ ПОСЛЕ РЕПЕРФУЗИИ

Большинство тканей в организме (в том числе в ЖКТ) имеют значительный запас энергии. В митохондриях количество кислорода понижено, и происходит синтез АТФ. Во время ишемии при анаэробном гликолизе АТФ вырабатывается в недостаточном количестве, и происходит повышенная выработка молочной кислоты и ионов водорода, что приводит к внутриклеточному ацидозу и последующему подавлению синтеза АТФ. Недостаточное количество АТФ и энергии для приведения в действие мембранных насосов, отсутствие клеточного ионного баланса и накопление внутриклеточного кальция приводят к набуханию клеток. Изменение проницаемости оболочек вызывает перетекание ферментов во внеклеточное пространство. В клетках происходят необратимые изменения, и впоследствии эти клетки отмирают.
При возобновлении перфузии тканей кислород вступает в реакции с ксантин оксидазой и накопившимся гипоксантином, что приводит к выработке реактивного вида кислорода, в результате чего образуется супероксидный анион. У лошадей в тонком кишечнике присутствует ферментная система, построенная на ксантиндегидрогеназе и ксантиноксидазе. Однако в слизистой толстого кишечника эти ферменты обладают низкой активностью. Дополнительными источниками анионных пероксидов являются компоненты цени транспорта электронов, определенные флавопротеины, гемопротеины, аминооксидазы, альдегид оксидаза и пониженное количество никотинамид аденин динуклеотид фосфатоксидаза (НАДФ). В водной среде анионный пероксид относительно неустойчив и дисмутирует в перекись водорода и кислород. Анионный пероксид действует и как окислитель, и как восстановитель. В качестве слабого окислителя он инактивирует Специфические ферменты, необходимые для клеточных функций. Он не очень токсичен, но может вырабатывать другие высокотоксичные радикалы, например радикал гидроксила, очень мощный окислитель.
Перекись водорода, образованная при двухвалентном восстановлении кислорода или дисмутации анионного пероксида с помощью пероксида дисмутазы, является мощным, но медленным окислителем и предшественником радикалов гидроксила. Перекись водорода быстро распространяется в клеточных мембранах и вступает в реакцию с переходными металлами, образуя радикал гидроксила. Последний вызывает пероксидацию липидов клеточных мембран, деполимеризует гиалуроновую кислоту, разрушает коллаген, инактивирует ферменты и транспортные протеины и приводит к мутагенезу путем разрушения ДНК.
Реактивные метаболиты кислорода обладают многочисленными биологическими функциями, начиная от прямой цитотоксичности по отношению к эндотелиальным и эпителиальным клеткам и заканчивая нетоксическими изменениями функции кишечника. Например, перекись водорода увеличивает выделение Р-селектина, который усиливает прилипание нейтрофилов к эндотелиальным клеткам. Реактивные метаболиты кислорода также увеличивают агрегацию тромбоцитов.
Липопероксидация клеточных мембран с помощью реактивных метаболитов кислорода приводит к структурным и функциональным изменениям и образованию многочисленных воспалительных медиаторов, образованных фосфолипидами. Например, лейкотриен B4 и фактор активации тромбоцитов являются медиаторами, образованными фосфолипидами, которые представляют собой мощные хемоаттрактанты нейтрофилов. В результате артериальной ишемии, вызванной экспериментальным путем, у лошадей была обнаружена липопероксидация в восходящей ободочной кишке.
Накапливаясь в слизистой оболочке толстого кишечника вследствие ишемии и реперфузии, нейтрофилы играют важную роль в развитии поражений, вызванных экспериментальным путем. Накопление нейтрофилов происходит в венулах подслизистой толстого кишечника и достигает максимальных величин в начальный период повторной перфузии. Повышенная микроваскулярная проницаемость, наблюдаемая в восходящей ободочной кишке после возникновения ишемии и реперфузии, бывает следствием адгезии и диапедеза воспалительных клеток сквозь васкулярный эндотелий. При активации нейтрофилов респираторный импульс ведет к образованию большего количества кислородных радикалов, которые усугубляют поражение клеток. Активированные нейтрофилы также выделяют лизосомные гранулы, в состав которых входят эластаза, желатиназа и коллагеназа, которые разрушают кишечную матрицу и основную мембрану капилляров.
Многочисленные воспалительные медиаторы вызывают поражения вследствие ишемии или реперфузии. Например, фактор активации тромбоцитов, образованный эндотелиальными клетками, нейтрофилами, макрофагами и тромбоцитами, может вызывать агрегацию и дегрануляцию тромбоцитов, сокращение гладких мышц, активацию нейтрофилов и хемотаксис, а также повышенную проницаемость сосудов. Метаболиты арахидоновой кислоты, лейкотриен B4 и тромбоксан A2 служат медиаторами притока нейтрофилов и микроваскулярной дисфункции.
Существуют противоречия в отношении поражений толстого кишечника лошадей в результате реперфузии после заворота восходящей ободочной кишки, вызванного экспериментальным путем. На нескольких моделях геморрагической и ишемической странгуляционной закупорки in vivo не удалось документально подтвердить, что поражение произошло в результате реперфузии, в то время как другие исследования показали наличие гистологических изменений при этой патологии. Лечение лошадей диметилсульфоксидом (DMSO), который устраняет из организма свободные радикалы, а также аллопурино-лом, конкурентным ингибитором ксантиноксидазы, не уменьшают реперфузионные поражения кишечника. Противоречивые результаты исследований реперфузионных поражений у лошадей, вероятно, связаны с различием моделей для ишемии и реперфузии и переменных, используемых для оценки клеточных поражений. Однако, имеющиеся данные позволяют предположить, что реперфузия усугубляет поражение толстого кишечника вследствие ишемии.

ЗАВОРОТ ВОСХОДЯЩЕЙ ОБОДОЧНОЙ КИШКИ

Заворот восходящей ободочной кишки встречается у лошадей всех пород и возрастов. Однако чаще всего поражаются взрослые лошади и кобылы, находящиеся в группе повышенного риска по сравнению с кастрированными животными и жеребцами. Кобылы на последних месяцах жеребости и сразу после родов подвергаются наибольшему риску возникновения заворота толстого кишечника. В подтверждение этого существует несколько предположений, в том числе повышенная подвижность толстого кишечника после родов, смещение и частичная закупорка восходящей ободочной кишки в связи с близостью матки на последних месяцах жеребости и изменения в питании, приводящие к высокому соотношению углеводов и клетчатки, усилению брожения и последующему ослаблению перистальтики кишечника.
Заворот толстого кишечника обычно возникает на уровне слепокишечной связки, но встречается также заворот у основания слепой кишки или на грудинном и диафрагмальном сгибах. Наиболее часто встречается заворот на 360 градусов, но бывает также поворот на 720 градусов. Наиболее распространенным видом заворота восходящей ободочной кишки является геморрагическая странгуляционная закупорка, при которой возникает несоответствие между артериальным и венозным кровотоком. Однако периодически возникает артериовенозная закупорка, которая приводит к ишемической странгуляционной закупорке. Через три-четыре часа после полной артериальной и венозной окклюзии возникают необратимые поражения слизистой кишечника.
Во время геморрагической или ишемической странгуляционной закупорки происходит секвестрация жидкости в субэпителиальном пространстве, что заставляет эпителий отслаиваться от основания мембраны. Целлюлярный некроз ведет к слущиванию клеток. Если животное остается жить в начальный период некроза и слущивания слизистой, а также при наличии жизнеспособных энтероцитов, может произойти регенерация слизистой. Слизистая покрывается эпителием в течение 12-24 часов после поражения.
Клинические признаки обычно показывают продолжительность и степень заворота. Интенсивность боли имеет прямое отношение к степени заворота, давлению на брыжейку ободочной кишки и растяжению кишечника под действием газов. Введение анальгетиков обычно слабо помогает больным лошадям. Распространенными клиническими признаками являются обильное потоотделение, тахикардия, тахипноэ и сильное растяжение брюшной полости. При осмотре слизистые оболочки ротовой полости бывают нормальными или бледными, а затем приобретают багровый цвет с замедлением времени наполнения капилляров. Гематологические и сывороточные биохимические показатели часто показывают степень обезвоживания организма, эндотоксемию и потерю белков в ЖКТ. При пальпации через прямую кишку выявляется заметное растяжение кишечника из-за газов. Иногда пальпируется отек стенок и брыжейки ободочной кишки. Результаты анализа перитонеальной жидкости бывают различными и зависят от степени поражения кишечника.

Лечение

Из-за быстрого ухудшения состояния кишечника ранняя диагностика и хирургическое вмешательство являются единственными видами медицинской помощи при завороте восходящей ободочной кишки. У многих лошадей в связи с сильным обезвоживанием и эндотоксемией ухудшается состояние сердечно-сосудистой системы. Необходимо проведение интенсивной инфузионной терапии кристаллоидными растворами для расширения внутри-сосудистого пространства и поддержания венозного оттока и сердечного выброса. Перед операцией назначаются противомикробные препараты широкого спектра действия и флуниксин меглумин. Перед устранением заворота вводят коллоидные растворы и антитела к эндотоксинам для уменьшения последствий, связанных с внезапным выделением эндотоксинов, которое имеет место при реперфузии кишечника.
После устранения заворота исследуется состояние восходящей ободочной кишки, чтобы решить вопрос о резекции кишечника или эвтаназии во время операции. Методы оценки состояния кишечника включают: зрительную и тактильную оценку по поглощению флуоресцеина, метод Доплера, метод поверхностной оксигемометрии, оценку по внутриполостному давлению и гистологическим данным. Клинические симптомы (например, цвет, перистальтика, кровотечение из участка энтеротомии) являются субъективными, и на них могут оказывать влияние среднее артериальное давление и анестезирующие препараты. Наиболее часто врач определяет состояние кровотока с помощью доплеровского ультразвука, лазера Доплера и флуоресцеинового красителя. Кровяное давление, частота сердечных сокращений, объем внутривенной (в/в) жидкости и двигательные артефакты влияют на результаты, полученные при методах исследования с помощью ультразвука или лазера Доплера. Флуоресцеиновый краситель вводится в/в (11 мг/кг 25 % раствора), и через 3 минуты оценивается наличие красителя в пораженном кишечнике. На результаты, полученные при помощи флуоресцеинового красителя, влияют те же факторы, что и при других методах оценки кровотока.
Оценка давления кислорода при поверхностной оксигемометрии является объективной, но зависит от диффузного расстояния до ближайших сосудов, содержания кислорода в крови и регионарного кровотока. Прогноз является благоприятным, если давление кислорода превышает 20 мм рт. ст. В одном исследовании проводилась оценка давления в полости кишечника, по которой можно было судить о вероятности выживания, и у погибших лошадей полостное давление было больше, чем у выздоровевших. Полостное давление, превышающее 38 см H2O, относительно точно и специфично предсказывало смертельный исход. Однако ни один из этих методов не в состоянии оценить степень клеточного поражения. Единственным методом непосредственной оценки поражения клеток является гистоморфоло-гическая оценка замороженных срезов. Данный метод является точным и объективным. Если соотношение интерстиции к крипте (1:С) равно 1:1, потеря железистого эпителия составляет менее 25 % и отек/кровотечение минимальны, то прогноз благоприятный. Если соотношение 1:С больше 1, но меньше 3, потеря железистого эпителия составляет между 25 % и 50 %, отек/кровотечение является несильным, то прогноз будет осторожным. Неблагоприятный прогноз ожидается, если соотношение 1:С больше 3, потеря железистого эпителия больше 50 %, а потеря поверхностного эпителия более 97 % и при наличии тяжелого отека/кровотечения. В недавнем исследовании, при котором для предсказания выживания после заворота восходящей ободочной кишки проводилась биопсия тазового изгиба, анализ морфологических переменных позволил правильно предсказать выживаемость или смерть у 51 из 54 лошадей.
В послеоперационный период могут продолжаться эндотоксемия и поражения, вызванные ишемией и реперфузией. При жизнеспособности кишечника частота сердечных сокращений будет повышаться. Цвет слизистых мембран и время заполнения капилляров будут улучшаться, подвижность ЖКТ будет возрастать, и гематологические данные нормализуются. Если частота сердечных сокращений не стабилизируется или не возрастет в течение первых 24 часов после операции, прогноз на выживаемость будет сдержанным или неблагоприятным.

Прогноз

По имеющимся данным, коэффициент выживаемости составляет от 12 до 35 %, но около 50 % лошадей подвергают эвтаназии во время операции из-за тяжести поражения. На прогноз значительно влияют тяжесть и продолжительность поражения сосудов в восходящей ободочной кишке. Раннее распознавание заболевания и проведение операции улучшают клинический результат. При проведении резекции выживание зависит от длины удаленного кишечника. Многие лошади умирают или подвергаются эвтаназии в начальный послеоперационный период из-за эндотоксемии и продолжающегося ухудшения состояния кишечника. При поражении значительной части кишечника нужно попытаться удалить почти весь кишечник. Резекция производится как можно ближе к слепокишечной связке. Однако сильный отек стенок кишечника и брыжейки затрудняют или делают невозможной экстериоризацию (выведение органа из операционной раны) и успешную резекцию.
После резекции кишечника на уровне слепокишечной связки усвоение грубого белка, целлюлозы и фосфора заметно уменьшается. Из-за уменьшения длины кишечника время прохождения пищи по нему сокращается. Содержание жидкости в кале и общее количество каловых масс увеличивается. В начальный послеоперационный период многие лошади теряют в весе; однако, через 6 месяцев после операции у многих лошадей компенсируется потеря длины кишечника.