В ответ на хирургическую травму наблюдаются как местная, так и общая реакции организма, сопровождающиеся увеличением содержания биологически активных веществ, в том числе цитокинов и ангиогенных факторов роста [1]. Повреждающий эффект цитокинов затрагивает различные органы и влияет на общую иммуномодуляцию организма, а также может оказывать воздействие на послеоперационную боль и процессы репарации после хирургической операции [2, 3]. Так, интерлейкин-6 (ИЛ-6) играет ключевую роль в острой фазе воспаления, стимулируя синтез белков острой фазы, участвует в процессах иммуномодуляции и гемопоэза [4]. Известно, что выработка белков острой фазы воспаления является физиологической реакцией организма на тканевое повреждение и начинается сразу (достигая максимума в течение 6–12 ч) после начала заболевания, связанного с инфекцией и/или тканевой травмой различной этиологии [6]. Наиболее изученными являются 7 белков острой фазы воспаления: 4 «положительных» (С-реактивный протеин, гаптоглобин, большой свиной белок острой фазы воспаления и сывороточный амилоид А) и 3 «отрицательных», концентрация которых в острой фазе воспаления снижается как минимум на 25% (альбумин, транстиретин и аполипопротеин А1).
Преобразование тканей под действием воспалительно-ангиогенного стресса невозможно без участия активаторов воспаления и про- и антиангиогенных факторов [7]. Однако описание и сравнение этих показателей у пациенток при регионарной и общей анестезии в периоперационном периоде плановой операции кесарева сечения не проводилось.
Цель исследования: оценить состояние ангиогенной и проинфламаторной активности на системном уровне в сыворотке крови у пациенток при регионарной и общей анестезии в периоперационном периоде плановой операции кесарева сечения.
Материал и методы исследования
Под наблюдением находились 62 беременные женщиныввозрастеот21до37лет(30,9±6,2 года), родоразрешенные путем операции кесарева сечения. В 1 группу были включены 33 пациентки, выбором обезболивания абдоминального родоразрешения для которых послужила общая анестезия (ОА). Во 2 группу вошли 29 беременных, прооперированных под комбинированной спинально-эпидуральной анестезией (КСЭА). Критериями включения в исследование были: доношенная беременность, рубец на матке после операции кесарева сечения, врожденная или приобретенная патология костей таза, отсутствие неврологической симптоматики повреждения головного мозга. Критерии исключения: многоплодная беременность, преэклампсии любой степени тяжести, сахарный диабет, прибавка массы тела более 20 кг за время беременности, массивная кровопотеря, наличие экстрагенитальной патологии, послужившей показанием к оперативному родоразрешению, возможные сложности при интубации трахеи и противопоказания для проведения КСЭА.
Пациентки были осмотрены анестезиологом накануне операции и соответствовали 1–2 классам по ASA (American Society of Anesthesiologists). ОА проводилась по стандартной методике. При проведении КСЭА применялась техника «игла через иглу», как это было описано нами ранее [8]. Оценка новорожденных проводилась по шкале Апгар на 1-й и 5-й мин.
Образцы крови забирались из кубитальной вены непосредственно после укладки пациентки на операционный стол (Т1), сразу после зашивания операционной раны (Т2) и через 12 (Т3) и 24 (Т4) ч после взятия первого образца. Анализ содержания сосудистого эндотелиального фактора роста А (СЭФР-А, пг/мл), первого растворимого рецептора к СЭФР-А (рСЭФР Р1, пг/мл), второго растворимого рецептора к СЭФР-А (рСЭФР Р2, пг/мл), ангиопоэтина-1 (Aнг-1, пг/мл), ангиопоэтина-2 (Aнг-2, пг/мл), плазменного преальбумина (РА, мг\л), высокочувствительного С-реактивного белка (вч-СРБ, мг/л), сывороточного амилоида А (CAА, мг/л), сывороточного ИЛ-1α (пг/мл), сывороточного ИЛ-6 (пг/мл), сывороточного продукта гена 130 (sgp130, нг/мл) проводился с помощью иммуноферментного анализа с применением стандартных наборов (R&D systems, США).
Для анализа результатов использовали статистические компьютерные программы PASW 18 Statistics. Результаты исследования представлены как средние±стандартное отклонение (М±SD). В зависимости от конкретных условий применялись: ANOVA, критерий Вилкоксона, U-критерий Манна-Уитни. Расчет достоверности отличий связанных групп проводился по Мак Немара, между независимыми группами с использованием критерия χ2. Различия между группами считались достоверными при p<0,05.
Результаты собственных исследований
Средний возраст пациенток исследуемых групп составил 29,6±5,8 и 31,1±6,2 года соответственно (р>0,05), со средним сроком гестации 38,06±1,74 и 39,01±1,52 нед (р>0,05). Паритет родов и росто-весовые показатели беременных не имели достоверных межгрупповых отличий. Средняя продолжительность операции в группах ОА и КСЭА составила 53,08±14,44 и 51,08±15,32 мин соответственно (p>0,05). Суммарная кровопотеря, измеренная гравиметрическим методом, в среднем составила 696,6±182,73 мл для группы ОА и 667,6±198,79 мл для группы КСЭА (p>0,05). Оценка состояния новорожденных по шкале Апгар в исследуемых группах составила на 1-й мин 7,7±0,92 балла для группы ОА и 7,6±0,94 балла для группы КСЭА (p>0,05), на 5-й мин 8,6±0,67 и 8,4±0,72 балла соответственно (p>0,05).
Сравнение температурной реакции, оценки интенсивности боли по визуально-аналоговой шкале и лабораторных показателей общего анализа крови на этапах исследования Т1 и Т2 не показало статистически значимых отличий, в то время как в раннем послеоперационном периоде имелись отличия (табл. 1)
Температурная реакция больше 37 ºC наблюдалась через 12 ч после операции в группе КСЭА (13 случаев из 29), что статистически значимо отличалось от соответствующих показателей через 24 ч (3 случая из 29) и через 12 ч после операции в группе ОА (3 случая из 33). В свою очередь было отмечено отличие температурной реакции через 12 ч после операции в группе ОА (3 случая из 33) и соответствующей через 24 ч (10 случаев из 33).
Увеличение СОЭ больше 15 мм/час имело место в группе КСЭА через 12 ч после операции (25 случаев из 29) и достоверно отличалось от соответствующего показателя группы ОА (18 случаев из 33), который в свою очередь статистически отличался от значения через 24 ч после операции в этой же группе (33 случая из 33). Значимые отличия в увеличении числа палочкоядерных нейтрофилов больше 6% отмечались между 12 (15 случаев из 33) и 24 (3 случая из 33) ч послеоперационного периода в группе ОА. Значимых отличий при сравнении остальных показателей (табл. 1) зафиксировано не было.
Содержание СЭФР-А, рСЭФР Р1, рСЭФР Р2, Анг-1, Анг-2 в сыворотке крови у беременных перед операцией, после зашивания операционной раны и в раннем послеоперационном периоде представлено в табл. 2.
Концентрация СЭФР-А в сыворотке крови в группе КСЭА прогрессивно увеличивается от временного отрезка Т1 до Т3 , с пиком концентрации в Т3 (157,4±13,4 пг/мл), и несколько снижается к Т4 . Достоверные отличия наблюдаются между концентрациями в периоды Т1, Т2 и соответствующими в Т3, Т4. Несколько другая закономерность прослеживается в группе ОА, где пик концентрации приходится на Т4 (211,3±11,6 пг/мл), что достоверно отличается от концентраций в промежутках Т1, Т2 и Т3. При сравнении содержания СЭФР-А между группами установлены статистически значимые отличия во временые промежутки Т3 при КСЭА (157,4±13,4 пг/мл) и Т3 при ОА (78,1±12,4 пг/мл), а также Т4 при КСЭА (112,2±14,5 пг/мл) и Т4 при ОА (211,3±11,6 пг/мл).
При анализе содержания рСЭФР Р1 в группе КСЭА отмечается постепенное снижение от Т1 до Т4, с наименьшей концентрацией в точке Т4 (417±62 пг/мл) достоверно отличающейся от временных интервалов Т1, Т2 и Т3 (табл. 2). В группе ОА значимых отличий в содержании рСЭФР Р1 в течение периоперационного периода кесарева сечения не выявлено. При сравнении видов анестезии отмечается статистически зна-чимое увеличение концентрации рСЭФР Р1 во временнeе промежутки Т3 и Т4 в при ОА. Пик концентрации рСЭФР Р2 в группе КСЭА прихо-дится на точку Т4 (6371±324 пг/мл) и достоверно отличается от соответствующих концентраций во временнeх промежутках Т1, Т2 и Т3 . В то же время для группы ОА характерна пиковая концентрация рСЭФР Р2 в точке Т3 (5697±313 пг/мл), что в свою очередь статистически отличается от таковой во временные промежутки Т1, Т2 и Т4 . Между видами анестезии отмечаются статистические различия концентрации рСЭФР Р2 в точках Т3 и Т4 (табл. 2). Статистически значимых отличий в концентрации Анг-1 как в течение периоперационного периода кесарева сечения в зависимости от вида анестезии, так и при сравнении видов анестезии между собой не установлено. Достоверные отличия в содержании Анг-2 при КСЭА установлены между временными отрезками Т3 (4,2±0,6 нг/мл) и Т4 (2,9±1,1 нг/мл). В группе ОА показатель в точке Т3 (2,7±1,1 нг/мл) статистически значимо отличался от такового в Т2 и Т4 в 2,3 и 2,5 раза соответственно. При сравнении видов анестезии между собой отмечается статистически значимое увеличение Анг-2 в Т3 при КСЭА в 1,5 раза по сравнению с аналогичным периодом ОА и увеличение Анг-2 в Т4 при ОА в 2,3 раза по сравнению с группой КСЭА.
Содержание РА, вч-СРБ, и САА в сыворотке крови у беременных перед операцией, после зашивания операционной раны и в раннем послеоперационном периоде представлено в табл. 3.
Достоверные отличия в содержании РА в сыворотке крови при КСЭА отмечены между временными промежутками Т1 (38,2±2,9 мг/мл) и Т3 (44,1±3,1 мг/мл) с пиком концентрации в Т3 . При этом в группе ОА, напротив, наибольшее содержание РА выявлено в точке Т4 (45,2±2,6 мг/мл), что статистически отличается от концентрации в промежутке Т3 (35,7±1,8 мг/мл). При сравнении этого параметра между группами установлено значимое отличие концентрации в точках Т3 и Т4.
При анализе содержания вч-СРБ в группе КСЭА отмечены статистические отличия между временными точками Т1,Т2 и Т3,Т4 , при этом отличие достигает 6,6 раза между наименьшим значением в Т1 (0,38±0,12 мг/л) и наибольшим в Т3 (2,5±0,83 мг/л). Анализ концентрации в раннем послеоперационном периоде выявил значимые отличия Т3 (2,5±0,83 мг/л) и Т4 (1,4±0,37 мг/л). Аналогичная закономерность прослеживается и в группе ОА, при этом пик концентрации приходится на Т4 (2,7±0,64 мг/л). При межгрупповом сравнении отмечаются достоверные отличия концентрации во временных промежутках Т3 и Т4.
Изменения концентрации САА независимо от вида анестезии носят схожий характер. В обеих группах содержание в точках Т1 и Т2 значимо отличается от Т3 и Т4. В послеоперационном периоде концентрации отличаются между Т3 и Т4 также в обеих группах, однако пик концентрации для КСЭА приходится на Т3 (4,1±0,97 мг/л), в то время как для ОА характерен наибольший подъем в точке Т4 (4,9±0,84 мг/л). При сравнении концентрации между видами анестезии во временных промежутках Т3 и Т4 отмечаются достоверные статистические отличия.
Содержание ИЛ-1α, ИЛ-6, sgp130 в сыворотке крови у беременных перед операцией, после зашивания операционной раны и в раннем послеоперационном периоде представлены в табл. 4.
Концентрация ИЛ-1α в группе КСЭА увеличивается от временнóго промежутка Т1 до точки Т3 и затем несколько снижается к Т4. При этом пик концентрации приходится на Т3 (42,4±4,4 пг/мл). Отмечаются достоверные отличия между точками Т1, Т2 и Т3,Т4, послеоперационном периоде между Т3 и Т4. При ОА содержание этого параметра возрастает от наименьшего в Т1 (13,8±2,3 пг/мл) до наибольшего в Т4 (43,1±3,7 пг/мл), при этом отмечаются достоверные отличия между Т1 и Т3,Т4 в послеоперационном периоде, так же как и при КСЭА между Т3 и Т4. Сравнение концентрации ИЛ-1α между видами анестезии во временных промежутках Т3 и Т4 показало значимые статистические отличия. Аналогичная закономерность установлена для ИЛ-6.
Пик концентрации sgр130 в группе КСЭА приходится на временнóй промежуток Т3 (726±135пг/мл) и статистически отличается от значений в Т1, Т2 и Т4. В то же время набольшее содержание этого параметра при ОА отмечается в точке Т4 (832±143 пг/мл) и значимо отличается от Т1, Т2 и Т3. Между видами анестезии статистически значимо отличаются концентрации в точках Т3 и Т4.
Таким образом, установлено, что достоверные изменения в содержании про- и антиангиогенных факторов роста, белков острой фазы воспаления, провоспалительных интерлейкинов в сыворотке крови характерны для раннего послеоперационного периода. Это позволило провести таргетную оценку выраженности ангиогенно-воспалительного стресса у пациенток в раннем послеоперационном периоде плановой операции кесарева сечения в зависимости от вида анестезии (табл. 5).
Изменение в ангиогенном статусе больше одного показателя наблюдалось в точке Т3 группы КСЭА (8 случаев из 29), что статистически достоверно отличалось от временнóго промежутка Т4 (2 случая из 29). При ОА наибольшее число случаев установлено для Т4 (14 из 33). Изменения между числом случаев в точках Т3 и Т4 в группе ОА также статистически достоверно. Имелись отличия между двумя точками Т4 при КСЭА и ОА.
Увеличение больше одного показателя белков острой фазы воспаления было отмечено в КСЭА в точке Т3 (17 случаев из 29), что достоверно отличалось от соответствующего параметра в той же точке при ОА. Наибольшее число случаев среди исследуемых групп было зафиксировано для точки Т4 ОА (25 случаев из 33) и статистически отличалось от показателей Т3 при ОА и Т4 при КСЭА.
Наибольшее число случаев изменения больше одного показателя в цитокиновом статусе было установлено для точки Т4 группы ОА (15 случаев из 33), что достоверно отличалось от Т3 этой группы и Т4 группы КСЭА.
На основании представленных выше данных нами была проведена общая оценка проявления ангиогенно-воспалительного стресса исходя из следующей шкалы: меньше 33% – слабая, 33–66% – умеренная, больше 66% – сильная (табл. 5). В 12 и 24 ч послеоперационного периода независимо от вида анестезии не отмечалось сильной ангиогенно-воспалительной реакции. Умеренная реакция отмечалась в точке Т3 (36,8%) при КСЭА и Т4 (54,5%) при ОА, причем отличие этих показателей было статистически достоверно. В то же время слабая реакция была установлена для Т4 (21,8%) КСЭА и Т3 (23,3%) ОА и представленные показатели не имели достоверных отличий.
Обсуждение
Проблема оценки состояния больного после хирургического вмешательства и сопряженного с ним анестезиологического пособия остается многие годы значимой ввиду как разнообразных клинических проявлений в этот период, так и прогноза для больного [9]. К числу наиболее значимых показателей оценки этих состояний у больных следует отнести ангиогенные факторы роста, белки острой фазы воспаления, проинфламаторные цитокины [10, 11]. В проведенном исследовании дана оценка таргетным эффектам ангиогенно-воспалительного стресса при КСЭА и ОА в периоперационном периоде плановой операции кесарева сечения.
СЭФР и его рецепторы ответственны не только за увеличение сосудистой проницаемости, эндотелиальное «отпочкование», поддержку, дифференцировку и моделирование, но и за клеточную пролиферацию, миграцию, эндотелиальную «сборку» и формирование просвета нового сосуда [12, 13]. Анг-1 и Анг-2 имеют наибольшее значение при васкулогенезе, когда первичные ангиобласты формируют примитивную сосудистую сеть. Анг-1 регулирует сосудистое созревание, рост и стабилизацию перицитов, Анг-2 снижает активность перицитов и стимулирует ангиогенез в присутствии СЭФР-А [14]. Плазменный альбумин и РА являются белками острой фазы воспаления. Пониженные концентрации альбумина коррелируют с показателями маркеров воспаления, цитокинами и другими белками острой фазы, а абсолютное снижение синтеза альбумина в условиях воспаления или травмы является универсальным [15]. САА – положительный белок острой фазы воспаления. Многими исследователями показано сочетанное реагирование САА и вч-СРБ на острое воспаление, однако считается, что САА является более чувствительным маркером [16, 17]. Вч-СРБ является маркером системного воспаления, синтезируется в печени в ответ на воздействие микробной инфекции, тканевое повреждение и аутоиммунные расстройства. Он обладает большей чувствительностью и специфичностью в качестве диагностического маркера впервые установленной бактериальной инфекции, чем анализ формулы крови и числа нейтрофилов, что подтверждается исследованиями через 24 и 48 ч от начала воспаления [18]. ИЛ-6 участвует в процессах воспаления посредством активации и пролиферации лимфоцитов, дифференцировке В-клеток, потребления лейкоцитов и индукции ответа белков острой фазы воспаления в печени. Интересно, что содержание ИЛ-6 в плазме крови коррелирует с вч-СРБ и сывороточным альбумином [19].
Повышение концентрации ИЛ-1 предшествует повышению ИЛ-6 после хирургической операции в брюшной полости, при этом концентрации ИЛ-1 начинают повышаться уже во время операции. Концентрация ИЛ-1, измеренная через 24 ч после хирургического вмешательства может являться основанием для оценки индивидуального ответа организма на повреждение [20]. Доказано, что ИЛ-6 обладает ингибирующими свойствами по отношению к ИЛ-1[21]. В 1990 г. Cruickshank и соавт. показали, что содержание в сыворотке крови ИЛ-6 достигает максимума к 6–12 ч после разнообразной по продолжительности хирургической травмы и предположили, что различный уровень эффектов в ране связан с уровнем ИЛ-6, а не зависит от продолжительности хирургического воздействия [22]. Данные литературы показывают, что после избирательной хирургической травмы уровень ИЛ-6 остается повышенным в течение 48–72 ч [2, 5]. Активность ИЛ-6 в сыворотке крови возрастает, начиная с 1-го часа, и затем непрерывно увеличивается в течение 24 ч [2].
В рандомизированном исследовании, проведенном в 2009 г., показано, что использование ОА и региональной анестезии не влияло на уровень ИЛ-6 в раннем послеоперационном периоде после кесарева сечения. Содержание в сыворотке крови ИЛ-6 было увеличено до 24 ч послеоперационного периода независимо от вида анестезии [23].
Sgp130 – растворимый гликопротеин 130, комплекс сигнальных рецепторов, посредством которых реализуется действие ИЛ-6, ИЛ-11, ИЛ-27 и многих других. Основной его особенностью является способность активировать или ингибировать процессы воспаления [24].
Полученные данные позволили с учетом клинических проявлений ангиогенно-воспалительного стресса оценить его выраженность в периоперационном периоде плановой операции кесарева сечения в зависимости от вида анестезии. Наличие беременности и извлечение плода при выполнении операции кесарева сечения, несомненно, вызывают особые изменения в организме женщины по сравнению с оперативным вмешательством вне беременности. Наиболее характерные проявления ангиогенно-воспалительного стресса у беременных при проведении КСЭА и ОА плановой операции кесарева сечения представлены на рисунке.
Таким образом, суммируя и анализируя результаты проведенного исследования, считаем возможным предложить различные рабочие модели влияния анестезии и хирургической травмы на воспалительный стресс и ангиогенез в периоперационном периоде. Под действием совокупных повреждающих факторов возникает и проявляет себя воспалительный стресс как ответная реакция организма. В этот процесс вовлекаются: белки острой фазы, каскад цитокинов и ангиогенез с активацией провоспалительного, проангиогенного компонентов и ингибированием анти-ангиогенного. Несомненно, что такими веществами, обладающими проинфламаторными, про- и анти-ангиогенными свойствами, являются метаболиты, возникающие в ходе выполнения анестезии, и продукты протеолиза при хирургической травме. Модулирование и моделирование межцеллюлярного матрикса под действием избыточного ангиогенеза приводит к изменению функции органов, систем и тканей организма. По-видимому, контрольным звеном для критической инверсии острофазного ответа в хроническую фазу воспаления и выздоровления является соотношение между белками острой фазы, активаторами воспаления – каскадом интерлейкинов и ангиогенезом – ангиогенными факторами роста. Все это является основой для проявления острой фазы воспаления, в частности изменений в ране или сопряженных органах или его распространения за пределы хирургической травмы. Все эти показатели могут быть использованы для оценки их динамики в раннем послеоперационном периоде и прогноза осложнений.
Выводы
1. При проведении КСЭА и ОА плановой операции кесарева сечения отсутствуют достоверные изменения в сыворотке крови в период от укладки пациентки на операционный стол до зашивания послеоперационной раны в содержании про- и антиангиогенных факторов роста, белков острой фазы воспаления, провоспалительных интерлейкинов и, следовательно, эти виды анестезии не оказывают непосредственного воздействия в указанные периоды на их уровень.
2. В раннем послеоперационном периоде в зависимости от вида анестезии наблюдаются различные по выраженности провоспалительные эффекты. Так, для КСЭА критическим периодом активации ангиогенно-воспалительного стресса является умеренная реакция через 12 ч и слабая – к 24 ч после зашивания послеоперационной раны, а для ОА слабая – к 12 ч и умеренная – к 24 ч. Ни в одном случае среди обследованных пациенток выраженной ангиогенно-воспалительной реакции не отмечено.
3. Выделение критических периодов активации ангиогенно-воспалительного стресса в зависимости от вида анестезии позволяет осуществлять дифференцированный подход в оценке состояния пациенток для профилактики осложнений в раннем послеоперационном периоде.
