СПОСОБ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ДИАГНОСТИКИ ЭНДОГЕННОЙ ИНТОКСИКАЦИИ
DIFFERENTIAL DIAGNOSTIC TECHNIQUE FOR ENDOGENOUS INTOXICATION

Изобретение относится к медицине, а именно к лабораторной диагностике, и может быть использовано в колопроктологии и гастроэнтерологии.
Огромное значение для оценки тяжести состояния больного и прогноза заболевания уже на ранних этапах развития патологии имеет синдром эндогенной интоксикации (ЭИ). Синдром ЭИ - сложное патогенетическое явление, сопровождающееся избыточным катаболизмом, нарушением функционирования механизмов естественной детоксикации, развитием депрессии иммунных систем организма [Карпищенко А.И. Справочник «Медицинская лабораторная диагностика (программы и алгоритмы)». - СПб.: Интермедика, 2001. - 544 с.]. Возникновение его сопровождается процессами накопления в организме больного избыточного количества промежуточных и конечных метаболитов, оказывающих токсическое воздействие на органы и системы жизнеобеспечения. ЭИ относится к числу наиболее распространенных патофизиологических состояний в клинической практике и наблюдается при самых различных заболеваниях.
Хронические заболевания толстой кишки, которыми страдают до 70% всех пациентов, обращающихся к гастроэнтерологам, так или иначе связаны с нарушением процессов ферментирования и всасывания различных продуктов белкового обмена, вследствие чего развивается ЭИ организма внутрикишечными агентами [Карбовницкая Л.П., Савченко Ю.П. Хронический колостаз, клиника, диагностика, лечение. Краснодар. - 1998. - 80 с., Карпищенко А.И. Справочник «Медицинская лабораторная диагностика (программы и алгоритмы)». - СПб.: Интермедика, 2001. - 544 с.]. Для абдоминальной хирургической практики важным является определение ведущего механизма развития синдрома ЭИ, поэтому продолжается поиск способов дифференциальной диагностики ЭИ резорбционного генеза кишечного происхождения от других первичных механизмов ее развития (продукционный, реперфузионный, ретенционный, инфекционный), что необходимо для своевременного выбора рациональной тактики ведения пациентов с частичной кишечной непроходимостью, ущемленной грыжей, колостазе, врожденных заболеваниях кишечника (мегаколон, долихосигма) и других условиях, когда происходит активация микрофлоры пищеварительной системы.
Токсические продукты, попадая в кровоток, прежде всего, адсорбируются на поверхности эритроцитов в силу их многочисленности и особенностей архитектоники их мембран снижают их функциональную активность и физико-химические свойства, в том числе изменяя избирательную проницаемость биомембран. На основании этого о степени ЭИ любого происхождения можно косвенно судить по изменению проницаемости плазматической мембраны эритроцитов и их редукционных свойств [Тогайбаев А.А., Кургузкин А.В., Рикун И.В., Карибжанова P.M. Способ определения эндогенной интоксикации. // Лаб. Дело. - 1988. - №9. - С.22-24].
Одним из представителей токсических продуктов, обуславливающих развитие синдрома ЭИ, является индол. Ряд работ показывает, что содержание индола в мышечных тканях и слизистой толстой кишки у больных с хроническими колитами и запорами значительно выше, чем у здоровых лиц [Lincoln J., Crowe R., Kamm M., Burnstock G., Lennard-Jones J. Serotonin and 5-hydroxyindoleacetic acid are increased in the sigmoid colon in severe idiopathic constipation. Gastroenterology, 1990, May; 98 (5 Pt 1): 1219-25], что можно использовать для дифференциальной диагностики типа ЭИ, определяя концентрацию индикана в сыворотки крови обследуемого пациента. Индикан представляет собой калиевую или натриевую соль индоксилсерной кислоты, образующейся в печени при обезвреживании индола. Подобно другим ядовитым веществам индол появляется в кишечнике при гниении аминокислот [Колб В.Г., Камышников B.C. Клиническая биохимия. // Минск, 1976. - С.65-67.].
Известен способ определения степени эндогенной интоксикации по способу Павлюченко И.И., Дынько Ю.В., Потемина С.Н., Басова А.А., Павлюченко Е.В. - «Способ диагностики эндогенной интоксикации при абдоминальной патологии» // Вестник интенсивной терапии». - 1999. - №5-6. Раздел 4. - С.164-165, основанному на определении сорбционной способности эритроцитов (ССЭ) при использовании витального красителя (метиленовая синь). ССЭ вычисляют по формуле: А (%) = (100-100·C:B):N, где
А - количество поглощенного красителя, усл. ед.;
В - оптическая плотность контрольного раствора красителя, в единицах оптической плотности;
С - оптическая плотность супернатанта после инкубации крови обследуемого и витального красителя, в единицах оптической плотности;
100 - математический коэффициент, соответствует 100% оптической плотности;
N - количество эритроцитов в крови обследуемого в единицах оптической плотности.
Норма поглощения витального красителя - ССЭ - составляет 252,51±7,62 усл. ед., что установлено на условно здоровых донорах, при увеличении данного показателя можно судить о наличии ЭИ общего генеза и ее выраженности.
Количество эритроцитов определяют по методу [Рессель Л.К., Тодоров И. Клинические лабораторные исследования в педиатрии. - София, 1961. - 259 с.].
Недостатком данного способа является:
а) с его помощью можно определить наличие и уровень ЭИ, но невозможно дифференцировать происхождение ЭИ, то есть отличить ЭИ резорбционного генеза кишечного происхождения от других первичных механизмов ее развития (продукционный, реперфузионный, ретенционный, инфекционный), что ограничивает возможности его применения в абдоминальной хирургической практике при выборе тактики ведения больных с усилением гнилостных процессов в пищеварительной системе и нарушением процессов ферментирования;
б) на показатель ССЭ влияет прием лекарственных средств, которые, попадая в кровоток, влияют на состояние плазматических мембран эритроцитов, сорбируясь на них и изменяя процессы свободнорадикального окисления в билипидном слое мембран клеток (лекарственные вещества с прооксидантными и антиоксидантными свойствами), что может исказить результат определения ЭИ по данному методу.
За ближайший аналог принят способ определения индикана сыворотки при кишечной непроходимости и при острой почечной недостаточности по [Камышников B.C. Справочник по клинико-биохимической лабораторной диагностике: В 2 т. T.1. - Мн.: Беларусь, 2000. - С.333-335]. Принцип способа основан на кислотном (в присутствии соляной кислоты) гидролизе индикана (калиевой соли индоксилсерной кислоты) с последующим окислением образующегося индоксила и тимола хлорным железом в индиголигнон - соединение розово-фиолетового цвета, по интенсивности которого определяют содержание индикана путем умножения 0,88 (мкмоль/л) на кратность разведения (частное от деления конечного объема хлороформа на начальный объем). При величине показателя, равной 0,22-0,88 мкмоль/л, говорят об отсутствии ЭИ, связанной с избытком индикана, при значении показателя индикана более 0,88 мкмоль/л судят о наличии интоксикации и ее степени.
Недостатками данного способа являются:
а) исследования проводят раздельно, без оценки показателей в динамике, что не отражает корреляционной связи между общей степенью интоксикации и непосредственным источником эндогенной интоксикации, то есть не позволяет оценить уровень ЭИ;
б) не определяют выраженность повреждающего действия эндотоксических субстанций на клеточные структуры организма (например, эритроциты, которые одними из первых реагируют на токсические воздействия и быстро исчерпывают свои компенсаторные возможности [Ройтман Е.В., Дементьева И.И., Азизова О.А., Никитина Н.А., Гагаева Е.В., Лопухин Ю.М. Изменение реологических свойств крови и осмотической резистентности эритроцитов при активации свободнорадикальных процессов // Клинич. лаб. диагностика. - 2001. - №3. - с.42-43]), что необходимо для объективной оценки степени ЭИ организма на клеточном уровне.
Задача - объективизировать оценку эндогенной интоксикации у больных с хроническими заболеваниями толстой кишки на различных этапах лечения, дифференциальную диагностику этого патологического состояния для определения тактики лечения и лабораторного контроля интоксикации у больных с хроническими заболеваниями, сопровождающимися развитием синдрома ЭИ.
Техническим результатом предложения является:
а) использование данного простого в исполнении и недорогостоящего способа позволяет наиболее точно определять источник эндогенной интоксикации, что имеет важное медико-социальное значение при выборе тактики лечения больных с хроническими заболеваниями толстой кишки, дифференцировать больных с хронической эндогенной интоксикацией другой этиологии по первичным механизмам ее развития, выбрать обоснованную тактику ведения больного и, таким образом, повысить эффективность лечения,
б) возможность определения выраженности повреждающего действия эндотоксических субстанций на клеточные структуры организма (например, эритроциты), которые одними из первых реагируют на токсические воздействия и быстро исчерпывают свои компенсаторные возможности [Ройтман Е.В., Дементьева И.И., Азизова О.А., Никитина Н.А., Гагаева Е.В., Лопухин Ю.М. Изменение реологических свойств крови и осмотической резистентности эритроцитов при активации свободнорадикальных процессов // Клинич. лаб. диагностика. - 2001. - №3. - с.42-43]), отражая изменения, происходящие в тканевых структурах, что важно для объективной оценки степени ЭИ организма на клеточном уровне,
в) осуществление дифференциальной диагностики между ЭИ резорбционного генеза кишечного происхождения и другими первичными механизмами ее развития (продукционный, реперфузионный, ретенционный, инфекционный) представляется важным для использования в абдоминальной хирургической практике при выборе тактики ведения больных с повышенной активностью гнилостных процессов в желудочно-кишечном тракте.
Сущностью способа дифференциальной диагностики эндогенной интоксикации, включающего определение сорбционной способности эритроцитов по степени поглощения витального красителя в пробе венозной крови на основании регистрации оптической плотности раствора красителя в супернатанте до и после инкубации его со взвесью эритроцитов, отличающейся тем, что одновременно в той же пробе крови больных в сыворотке определяют уровень индикана и по аналогичным показателям эритроцитов и сыворотки крови контрольной группы условно здоровых доноров рассчитывают коэффициент эндогенной интоксикации (КЭИ) по формуле:
КЭИ=(ССЭi:ССЭk)·(Иi:Иk),
где ССЭi - сорбционная способность эритроцита обследуемого, в усл. ед.,
ССЭk - сорбционная способность эритроцита контрольной группы, в усл. ед.,
Иi - количество индикана сыворотки обследуемого, в мг %,
Иk - количество индикана сыворотки контрольной группы, в мг %,
и при значении расчетного показателя 1,00±0,37 судят об отсутствии эндогенной интоксикации, при нарастании каждой из составляющих уравнения (CCЭi, Иi) выше контрольных значений по отдельности показатель КЭИ в целом меняется не более чем в 2 раза, что говорит о внекишечном происхождении эндогенной интоксикации, а при совместном нарастании ССЭi и уровня индикана показатель КЭИ становится более чем 2,0, что позволяет констатировать наличие эндогенной интоксикации толстокишечного происхождения.
Способ осуществляют следующим образом. Определяют оптическую плотность супернатанта, полученного после центрифугирования реакционной смеси, включающей 1 мл цельной крови обследуемого и 3 мл витального красителя, типа метиленовый синий, в сравнении с оптической плотностью исходного раствора витального красителя по методу [Павлюченко И.И., Дынько Ю.В., Патемин С.Н., Басов А.А., Павлюченко Е.В. Способ диагностики эндогенной интоксикации при абдоминальной патологии // Вестник интенсивной терапии. - 1999. - №5-6, разд. 4. - С.164-165]. ССЭ вычисляют по формуле: А (%)=(100-100·C:B):N, где
А - количество поглощенного красителя в условных единицах, усл. ед.;
В - оптическая плотность контрольного раствора красителя, в единицах оптической плотности;
С - оптическая плотность супернатанта после инкубации крови обследуемого и витального красителя, в единицах оптической плотности;
100 - математический коэффициент, соответствует 100% оптической плотности;
N - количество эритроцитов в крови обследуемого в единицах оптической плотности.
Количество эритроцитов определяют по методу [Рессель Л.К., Тодоров И. Клинические лабораторные исследования в педиатрии. - София, 1961. - 259 с.].
Для определения нормального показателя ССЭ были выполнены определения на донорской крови (n=65). При исследовании эритроцитной взвеси по нашей методике норма поглощения витального красителя - ССЭ - составила 252,51±7,62 усл. ед.
Определение индикана основано на гидролизе его соляной кислотой с последующим окислением хлорным железом образующегося индоксила и тимола в индиголигион - соединение розово-фиолетового цвета. Затем к этой жидкости прибавляют чистый хлороформ до исчезновения окраски. Содержание индикана в пробирке со следами краски соответствует величине, получаемой умножением 0,022 на разведение - частное от деления конечного объема хлороформа на начальный его объем. Содержание индикана в крови здоровых доноров колеблется в пределах от 0,022 до 0,044 мг %.
В процессе контроля этих показателей можно дополнительно построить график, позволяющий наглядно оценить динамику изменений этих показателей на различных этапах лечения.
Показатель степени эндогенной интоксикации мы определяем в условных единицах по формуле:
КЭИ=(ССЭi:ССЭk)·(Иi:Иk), где
КЭИ - коэффициент эндогенной интоксикации, в долях единицы.
ССЭi - сорбционная способность эритроцита обследуемого, в усл. ед.,
ССЭk - сорбционная способность эритроцита контрольной группы, в усл. ед.,
Иi - количество индикана сыворотки обследуемого, в мг %,
Иk - количество индикана сыворотки контрольной группы, в мг %,
и при значении расчетного показателя 1,00±0,37 судят об отсутствии эндогенной интоксикации, при нарастании каждой из составляющих уравнения (ССЭi, Иi) выше контрольных значений по отдельности показатель КЭИ в целом меняется не более чем в 2 раза, что говорит о внекишечном происхождении эндогенной интоксикации, а при совместном нарастании ССЭi и уровня индикана показатель КЭИ становится более 2,0, что позволяет констатировать наличие эндогенной интоксикации кишечного происхождения.
В таблице показано изменение КЭИ в зависимости от показателей ССЭ и индикана. Из таблицы видно, что при нарастании каждой из составляющих уравнения (ССЭ, И) выше контрольных значений по отдельности показатель КЭИ в целом меняется не более чем в 2 раза, что говорит о внекишечном происхождении ЭИ. При совместном нарастании ССЭ и уровня индикана показатель КЭИ повышается в 4 раза и более, что позволяет говорить о кишечном происхождении ЭИ при КЭИ больше 2,0.
Результаты определения уровня ЭИ по показателям КЭИ дополнительно отражены графике, см. рис.1. На рис.1 графически показано математическое моделирование изменений КЭИ в зависимости от уровня ССЭ и уровня индикана, числовые значения которых отражены в таблице (столбцы 1-12).
В связи с вышеизложенным для доказательства кишечного происхождения ЭИ были проведены исследования показателей ЭИ в динамике по изменению ССЭ и индикана у больных с эндотоксикозом, обусловленном наличием хронических заболеваний толстой кишки. Проведено обследование и наблюдение 37 пациентов с признаками кологенной интоксикации на фоне хронического толстокишечного стаза (ХТС). Исходные показатели ССЭ у больных с синдромом ХТС составили 295,98±17,47 усл. ед., индикана - 0,092±0,01 мг %, КЭИ - 3,27±0,23. Проведенные расчеты показывают, что значения показателя КЭИ у больных до операции больше 2,0 (КЭИ=3,27±0,23), что подтверждает кишечное происхождение ЭИ. В процессе подготовки кишечника пациентов к хирургическому лечению явления ЭИ кологенного происхождения снижались (рис.2), хотя общий уровень ЭИ оставался повышенным. Показатель ССЭ как параметр, отражающий наличие ЭИ вообще оставался повышенным и составил 270,65±15,09%. Содержание индикана при этом соответствовало нижней границе нормы - 0,022 мг % (р<0,01), а КЭИ=0,71±0,04 (меньше 2,0), что указывает на отсутствие ЭИ кишечного происхождения.
В первые сутки послеоперационного периода уровень ССЭ повысился по сравнению с предоперационными показателями до 293,25±21,84 усл. ед. (р<0,01), что, по нашему мнению, объясняется нарастанием общей ЭИ, сопровождающейся накоплением токсических продуктов в общем кровотоке за счет оперативного вмешательства, связанного с наркозной интоксикацией и травматизацией тканей организма. Уровень индикана по-прежнему оставался на нижней границе нормы - 0,022 мг %, КЭИ=0,77±0,06 (меньше 2,0), что указывает на отсутствие ЭИ кишечного происхождения. К 15 суткам послеоперационного периода у пациентов происходило полное восстановление моторно-эвакуаторной функции желудочно-кишечного тракта, появился ежедневный регулярный самостоятельный стул и произошла нормализация показателей ССЭ (250,92±19,06%, р<0,01) и содержания индикана сыворотки (0,022 мг %), что привело к исчезновению или значительному уменьшению всех симптомов хронического колостаза. КЭИ составил 0,66±0,05 (меньше 2,0), что указывало на отсутствие ЭИ как кишечного происхождения, так и ЭИ вообще.
На рис.2 показана динамика показателей ССЭ и индикана сыворотки крови у больных с ХТС в процессе лечения колостаза.
Отдаленные результаты хирургического лечения больных с ХТС в клинике прослежены на 61 пациенте в сроки от 6 месяцев до 20 лет. Следует отметить, что ни в одном из указанных случаев не выявлено заболевания раком колоректальной локализации. Показатели ССЭ и индикана у обследованных нами больных в сроки от 7 месяцев до 14 лет после перенесенной корригирующей операции по поводу синдрома ХТС находились в пределах нормы (ССЭ - 255,37±5,56; индикан - 0,032±0,01, КЭИ=0,98±0,02 (меньше 2,0), что указывает на отсутствие ЭИ кишечного происхождения).
Пример 1. Больная Г., 22 лет. Жалобы: на боли и вздутие живота, постоянные головные боли, боли в суставах, общая слабость, задержка стула 7 и более дней. Наличие запоров отмечает с детского возраста. Обследовалась и лечилась в стационарах, санаториях гастроэнтерологического профиля по поводу дискинезии желчевыводящих путей. Неоднократно лечилась у невропатолога по поводу дисциркуляторной энцефалопатии. Консервативные методы лечения (диета, слабительные, клизмы) последнее время неэффективны. Потеря массы тела за последний год составила 12 кг. При поступлении масса тела составила 47 кг при росте 173 см. Функциональной ирригографией установлено: долихомегаколон, слепая кишка в малом тазу, восходящая и поперечно-ободочная кишка образуют перегиб в виде «двустволки». Поперечная ободочная кишка провисает, левый изгиб ободочной кишки имеет высокое расположение с выраженным феноменом «двустволки». Сигмовидная ободочная кишка имеет 2 петли значительной длины, находящиеся в малом тазу. Исходные показатели ССЭ - 316,03 усл. ед.; индикана - 0,1 мг %, КЭИ=3,79 (больше 2,0), что подтверждает кишечное происхождение ЭИ. Диагноз: Хронический толстокишечный стаз, левосторонний стазовый колит. Выполнена операция - коррекция толстой кишки с левосторонней гемиколэктомией и фиксацией ободочной кишки по авторской методике [Способ хирургического лечения хронического колостаза [Текст]: патент RU 2174370, МПК. А61В 17/00, А61В 17/11 / Гурджиян М.Д., Славов А.И., Потемин С.Н, Гуменюк С.Е.; заявитель и патентообладатель Гурджиян М.Д., Славов А.И., Потемин С.Н, Гуменюк С.Е. - №98119107/14; заявл. 19.10.1998; опубл. 10.10.2001. - Б. №28. - 5 с.]. Послеоперационное течение гладкое. На 4-е сутки стул самостоятельный. Показатели ССЭ - 260,45 усл. ед., индикана - 0,022 мг %, КЭИ=0,69 (меньше 2,0), что указывает на отсутствие ЭИ кишечного происхождения. При выписке самочувствие хорошее, жалоб нет. Показатели ССЭ - 251,32 усл. ед., индикана - 0,022 мг %, КЭИ=0,66 (меньше 2,0), что указывает на отсутствие ЭИ кишечного происхождения. Через 6 месяцев после операции самочувствие больной хорошее, стул самостоятельный, ежедневный. Прибавила в весе 5 кг. Головные боли не беспокоят. Результат лечения расценен как отличный.
Для сравнительного изучения механизмов ЭИ показатели ССЭ, содержание индикана и КЭИ были изучены у пациентов без клиники резорбционной ЭИ кишечного генеза, результаты которых представлены в примерах ниже.
Пример 2. Больной С., 34 года. Диагноз: Сахарный диабет 1 типа, тяжелое течение, декомпенсация. Кетоз. Осложнения: Диабетическая полинейропатия, диабетическая ангиопатия нижних конечностей, диабетическая нефропатия III, ХПН-1 ст. В биохимическом анализе крови при поступлении - гипергликемия (19-28 ммоль/л), в общем анализе мочи - глюкозурия, кетоновые тела (5 ммоль/л). Исходные показатели ССЭ составили 406,49 усл. ед.; индикана - 0,38 мг %, КЭИ=1,85 (выше физиологичного значения 1,00±0,37, но меньше 2,0), что подтверждает наличие при сахарном диабете у данного больного ЭИ с продукционным (гиперкатаболический синдром) и/или реперфузионным (нарушение микроциркуляции) первичным механизмом развития и указывает на отсутствие ЭИ кишечного происхождения (резорбционного генеза). После проведенного лечения (инфузионная терапия, инсулинотерапия, коррекция электролитных нарушений) через 12 дней показатели ССЭ составили 276,81 усл. ед.; индикана - 0,31 мг %, КЭИ=1,03 (меньше 2,0 и в пределах физиологичного значения 1,00±0,37), что подтверждает у данного больного с сахарным диабетом уменьшение явлений эндотоксикоза на фоне проводимой терапии и указывает на отсутствие ЭИ кишечного происхождения (резорбционного генеза).
Пример 3. Обследуемый К., 27 лет (донор). Общий анализ крови и биохимический анализ крови, общий анализ мочи без патобиохимических изменений (в пределах физиологических значений). Исходные показатели ССЭ составили 256,74 усл. ед.; индикана - 0,26 мг %, КЭИ=0,80 (меньше 2,0 и в пределах физиологичного значения 1,00±0,37), что подтверждает у обследуемого отсутствие ЭИ, в том числе кишечного происхождения (резорбционного генеза).
Данное изобретение позволяет:
1) определять выраженность повреждающего действия эндотоксических субстанций на клеточные структуры организма (например, эритроциты), отражая изменения, происходящие в тканевых структурах и биологических жидкостях организма, что важно для объективной оценки степени ЭИ организма на клеточном уровне,
2) осуществлять дифференциальную диагностику между ЭИ резорбционного генеза кишечного происхождения и другими первичными механизмами ее развития (продукционный, реперфузионный, ретенционный, инфекционный), что необходимо в абдоминальной хирургической практике при выборе тактики ведения больных с повышенной активностью гнилостных процессов в желудочно-кишечном тракте.
Практическим результатом предложения является применение нового способа диагностики ЭИ, который позволяет точно определить источник эндогенной интоксикации, что имеет важное медико-социальное значение при отборе больных с синдромом хронического толстокишечного стаза для того или иного метода лечения, а также помогает дифференцировать больных с хронической эндогенной интоксикацией другой этиологии.