Поліорганна недостатність

Поліорганна недостатність вперше була описана у хірургічних хворих; згодом вона була виділена як окремий синдром (Baue A., 1975; 1980). За даними В.А. Гологорського та ін. (1985), А.В. Коничева (1988), Й. Царінгера та ін. (1985), поліорганну недостатність можна розглядати як порушення адаптаційної реакції органів, а неспецифічний характер змін, що виникають при цьому, проявляється в одноманітності порушень незалежно від етіологічного фактора та патологічного процесу, що їх викликають.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ]

Як розвивається поліорганна недостатність?

Поліорганна недостатність супроводжується значними метаболічними порушеннями.

Катаболізм м'язових білків (або «автоканібалізм») особливо виражений у термінальній стадії захворювання. Це пов'язано з порушенням утилізації нормальних енергетичних субстратів – вуглеводів і жирів у пацієнтів у вкрай важкому стані з формуванням непоправного енергетичного дефіциту та розвитком білкозалежного енергетичного обміну, який базується на активації протеолізу та розпаді структурних білків життєво важливих органів і м'язової тканини.

Речовини, що виділяються активованими мікробними та вірусними токсинами, макрофагами, мастоцитами, лейкоцитами (лейкотрієни, лізосомальні ферменти, кисневі радикали, різні біологічно активні речовини), самі по собі здатні викликати клітинні та тканинні пошкодження. Особливе місце в патогенезі поліорганної недостатності відводиться вільнорадикальному окисленню – одному з універсальних механізмів пошкодження клітин.

Накопичено матеріал про провідну роль порушень імунної системи та септичних процесів у поліорганній недостатності, а серед збудників сепсису найбільше значення мають грамнегативні бактерії, що проникають зі шлунково-кишкового тракту пацієнтів у кров та органи, у зв'язку з чим було висловлено припущення, що шлунково-кишковий тракт є своєрідним генератором поліорганної недостатності.

Особливості розвитку поліорганної недостатності

Спільними ознаками пацієнтів у критичному стані є інфекція, травма, запалення, гіпоперфузія тканин та гіперметаболізм. Результатом є розвиток поліорганної недостатності.

Будь-яка травма призводить до розвитку багатофокальних патофізіологічних процесів. Медіатори відіграють провідну роль у виникненні клітинних пошкоджень в органах і тканинах. Їх вивільнення залежить від тяжкості травми та шоку, активації різних каскадів медіаторів під час посттравматичного (післяопераційного) пошкодження. Ступінь пошкодження, що виникає протягом першої доби після травми, впливає на результат поліорганної недостатності. Медіатори запалення – індикатори пошкодження органів – служать для уточнення цього прогнозу.

У разі поліорганної недостатності першочергове значення мають наступні заходи:

• бактеріальні токсини,
• медіатори запалення,
• пошкодження ендотелію,
• порушення гомеостазу,
• пошкодження мікроциркуляції.

Внаслідок гіпоксії та реперфузії відбувається агрегація та адгезія нейтрофілів, а також активація ендотелію. Нейтрофіли використовують свої медіатори – кисневі радикали, мієлопероксидазу, гіпохлорит, протеази. Всі вони руйнують клітинні мембрани в органах і тканинах і посилюють гіпоксію тканин.

У початковій фазі травми та шоку активуються система комплементу, коагуляція, фібриноліз та калікреїн-кінін. Травма тканин активує комплемент через альтернативний шлях, а бактерії – через класичний та альтернативний шляхи. Активований комплемент збільшує продукцію прозапальних цитокінів [TNF, IL-1, фактор активації тромбоцитів (PAF)] макрофагами. Мембранно-атакуючий комплекс комплементу (C5b-C9) викликає продукцію вторинних медіаторів запалення PGE2, тромбоксану та лейкотрієнів. Концентрація C3a та C5b-C9 у перший день після травми вища у тих пацієнтів, у яких розвивається поліорганна недостатність. Вивільнення вільних радикалів, протеаз, гістаміну, комплексу C5b-C9 та тромбіну призводить до збільшення експресії P- та L-селектинів та посилення адгезії нейтрофілів до ендотелію, що сприяє подальшому посиленню пошкодження тканин та посилює тяжкість поліорганної недостатності.

На початковій стадії тяжкої травми активується велика кількість клітин, які синтезують медіатори, що мають токсичну дію на тканини. Результатом дії медіаторів є системна запальна реакція. У багатьох випадках системне запалення призводить до гіпоксії та порушення функції органів з розвитком поліорганної недостатності. Гіпоксія та реперфузійне пошкодження викликають некроз ентероцитів та збільшують проникність стінки кишечника. У тонкому та товстому кишечнику (вже на ранніх стадіях шоку) бактерії та їх токсини транслокуються з просвіту кишечника в кровотік. Гіпоксія стінки кишечника призводить до активації лімфоїдної тканини, пов'язаної з кишечником. Велика кількість медіаторів запалення (ФНП, ІЛ-1, ІЛ-2, ІЛ-4, ІЛ-6, лізоцим, гістамін, дифензини) потрапляє в системний кровотік, викликаючи судинну недостатність. Основною її причиною вважається оксид азоту (NO). Підвищена продукція NO відбувається під час гіпоксії внаслідок індукції NO-синтази в легенях, печінці, селезінці та кишечнику. Ренін-ангіотензинова система відіграє важливу роль у регуляції кровотоку органів. Ангіотензин II – це медіатор, що підвищує загальний судинний опір та зменшує брижовий кровотік. Спостерігається позитивна кореляція між вмістом фосфоліпази А2 (ФЛА2), розвитком ГРДС та смертністю. Ішемічне пошкодження слизової оболонки кишечника під час шоку супроводжується бактеріальною транслокацією та збільшенням ФЛА2. Слизова оболонка кишечника містить велику кількість ФЛА2, яка гіперактивується під час гіпоперфузії органів. Під дією ФЛА2 синтезуються прозапальні ліпіди лізофосфоліпіди (попередники ФЛА2) та арахідонова кислота (субстрат для синтезу ейкозаноїдів). Результатом є прискорення та посилення процесів пошкодження тканин.

Вже на ранніх стадіях система згортання крові бере участь у патогенезі поліорганної недостатності. Відбувається активація зовнішнього та внутрішнього утворення тромбіну, що стимулює експресію P-селектинів на ендотеліальних клітинах, перетворює фібриноген на фібриновий мономер та сприяє утворенню з нього тромбу. Відкладення фібрину в просвіті альвеол, підвищення проникності судин та транссудація білків плазми в інтерстиціальний простір легеневої тканини призводять до розвитку ГРДС. Активація коагуляції зовнішнім шляхом відбувається за участю тканинного та VII фактора згортання крові. Тканинний фактор міститься в багатьох тканинах, включаючи мозок, ендотелій, макрофаги та інтерстицій легеневих альвеол. Відкладення фібрину в поєднанні з пригніченням фібринолітичної активності (підвищена концентрація інгібітора активатора плазміногену) вважається причиною ателектазу, порушення вентиляційно-перфузійного балансу та морфологічних пошкоджень альвеолярної структури легень. Гіперкоагуляція сприяє розвитку ДВЗ-синдрому, відкладення фібрину в мікросудинному руслі зменшує тканинний кровотік та прискорює розвиток поліорганної недостатності. Висока прокоагулянтна активність характерна для пацієнтів з травмами та сепсисом, що викликає порушення функції органів у ланцюзі пошкодження медіаторів, особливо в легенях. ПАФ є токсичним медіатором, що призводить до розвитку поліорганної недостатності внаслідок підвищеної проникності судин.

Активація системи згортання крові та пригнічення фібринолізу спричиняють тяжку гіпоперфузію органів. Негативні аспекти цього явища коригуються за допомогою активованого протеїну С. Він має протизапальну, антикоагулянтну та профібринолітичну дію. Активований протеїн С деградує фактори згортання крові Va та VIlla, що зменшує процеси тромбоутворення та пригнічує синтез тромбіну. Фібриноліз активується в результаті пригнічення інгібітора активатора плазміногену. Дія активованого протеїну С призводить до збереження ендотеліальних функцій завдяки зниженню взаємодії лейкоцитів та селектинів на ендотелій. Синтез цитокінів (особливо TNF) моноцитами знижується. Ендотелій захищений від апоптозу. Активований протеїн С має протизапальну дію на нейтрофіли та ендотеліальні клітини.

У пацієнтів у критичному стані (внаслідок тяжкого вторинного імунодефіциту) відзначається підвищена схильність до інфекцій. Існує зв'язок між важким станом пацієнта та розвитком генералізованих інфекційних ускладнень. Критичний стан пацієнта завжди, з об'єктивних причин, супроводжується великою кількістю інфекційних ускладнень. Порушення в імунній системі в критичних станах сприяють одночасному виникненню інфекції та поліорганної недостатності.

Наразі розглядається питання включення недостатності імунної системи (вторинного імунодефіциту) до визначення поліорганної недостатності.

[ 4 ], [ 5 ], [ 6 ], [ 7 ], [ 8 ], [ 9 ], [ 10 ], [ 11 ]

Симптоми поліорганної недостатності

Клінічні симптоми поліорганної недостатності та погіршення прогнозу захворювання найчастіше зумовлені поєднаними порушеннями серцево-судинної, дихальної систем, функції нирок та печінки.

Існує кілька стадій поліорганної недостатності – латентна, явна, декомпенсована та термінальна. Однак своєчасна діагностика поліорганної недостатності представляє значні труднощі: лише за допомогою спеціального дослідження або ретроспективного аналізу виявляється, що вже на ранній стадії захворювання у пацієнтів спостерігалася латентна недостатність багатьох органів. Пізня діагностика поліорганної недостатності пояснюється не лише різним ступенем ураження окремих органів і систем, але й недостатньою чутливістю методів, що використовуються для оцінки їх функціонування.

Чи розвивається синдром поліорганної недостатності у дітей з інфекційними захворюваннями? Можна стверджувати, що він проявляється при найважчих формах захворювань. У дітей з легкими формами інфекційних захворювань клінічні симптоми ураження окремих органів зазвичай не визначаються. Однак за допомогою лабораторних та інструментальних досліджень часто вдається виявити компенсовану або субкомпенсовану поліорганну недостатність, яку можна інтерпретувати як передстадію поліорганної недостатності, готовність до повного зриву компенсаторних можливостей організму. Своєчасне та детальне визначення функціонального стану органів та систем на передстадії поліорганної недостатності, а також наявність резервів для їх компенсації дозволили б вибрати оптимальний спектр терапевтичних втручань та режим їх проведення, запобігаючи розвитку клінічно очевидної поліорганної недостатності.

У міру наростання тяжкості токсичного синдрому у дітей прогресують гемодинамічні порушення в шкірі, нирках і печінці, аж до розвитку їх ішемії, блокади кровообігу, що виявляється у пацієнтів з найважчими формами токсикозу в термінальній стадії захворювання. Паралельно з гемодинамічними порушеннями в крові дітей накопичуються різні метаболіти з токсичними властивостями, що свідчить про порушення видільної функції нирок, печінки та шлунково-кишкового тракту. Про порушення біохімічних процесів детоксикації в печінці також свідчить накопичення аміаку в крові дітей з токсикозом, оскільки реакція перетворення токсичного аміаку на відносно нешкідливу сечовину є однією з найбільш стабільних у філогенетичному плані. Те саме можна сказати і про накопичення в крові вільного фенолу, який зв'язується з глюкуроновою або сірчаною кислотою в печінці і повинен виводитися в такому вигляді з сечею. Накопичення в крові пептидів середньої ваги (в нормі 90% з них виводиться через нирки) є свідченням ниркової недостатності. Крім того, нами встановлено, що зв'язуюча здатність альбуміну, який є основним циркулюючим сорбентом токсинів у крові, також різко знижується пропорційно тяжкості токсичного синдрому, ступеню токсемії.

Отже, затримка метаболітів у крові дітей на піку клінічних проявів токсикозу зумовлена не лише механічними причинами, пов'язаними з погіршенням надходження (доставки) токсинів до органів, що їх виводять, але й порушенням усього детоксикаційного комплексу, включаючи стадію попередньої біохімічної трансформації метаболітів та процеси їх виведення з організму. Водночас ми вважаємо, що пусковим механізмом розвитку ендотоксикозу у дітей з токсикозом є реакція централізації системного кровообігу, яка є основною причиною циркуляторної гіпоксії органів і тканин дитячого організму. Безсумнівно, низка органів, що безпосередньо беруть участь у регуляції адаптаційного синдрому, описаного Г. Сельє (1955), мають прямий вплив на реалізацію та підтримку гемодинамічної централізації. До них належать, зокрема, гормони ренін-ангіотензинової системи, надниркових залоз (катехоламіни, глюкокортикоїди, альдостерон), гіпофіза (вазопресин), а також ряд біологічно активних речовин, що беруть участь у регуляції кровообігу та впливають на проникність судинної стінки: гістамін, серотонін, кініни тощо, що вивільняються з депо-клітин у результаті стресової реакції у дітей з важкими формами інфекційних захворювань.

Їх тривала присутність у циркулюючій крові зумовлює таке ж тривале збереження централізації кровообігу, а отже, кровообігове «викрадення» органів і тканин організму. Мабуть, у ранньому віці стресова (по суті, захисна) реакція організму за певних обставин (сюди входять і анатомо-фізіологічні особливості дітей, і особливості інфекції – її вірулентність) перетворюється на дистрес – самозаглиблювальний патологічний процес, що є надзвичайно небезпечним для дитини в прогностичному плані.

У нормі утилізація більшості гормонів, біологічно активних речовин та метаболітів відбувається в печінці. При інфекційній патології підвищене вироблення цих речовин у поєднанні з пригніченням функції печінки призводить до їх накопичення та тривалого підтримання високих концентрацій у крові. Їх патологічна дія в організмі посилюється через те, що з розвитком токсичних синдромів у дітей відбувається інактивація їх специфічних інгібіторів та інактиваторів, що циркулюють у крові.

Отже, в патогенезі поліорганної недостатності, яка природно розвивається у дітей з токсикозом, основними факторами є інфекційний стрес, порушення системного кровообігу з розвитком ішемії більшості органів і тканин дитячого організму, наростаюча гіпоксія та прогресуюче порушення обміну речовин з накопиченням продуктів метаболізму, пригнічення імунітету та захисних можливостей біологічних бар'єрів для мікрофлори та її токсичних речовин, збільшення концентрації в крові всіляких токсинів, включаючи мікроби та їх токсини, а також гормони та біологічно активні речовини. Причому затримка токсичних речовин в організмі хворої дитини зумовлена не лише погіршенням здатності доставляти токсини до органів виділення, але й порушенням усього детоксикаційного комплексу, включаючи етапи їх попередньої нейтралізації, біохімічної трансформації та елімінації.

Третьою ланкою патогенезу поліорганної недостатності, очевидно, є формування множинних порочних кіл, взаємне посилення яких призводить до неминучого летального результату. Як правило, порочні кола базуються на адаптивних реакціях, що з часом перетворюються на патологічні. Декомпенсація серцево-судинної системи, нирок та (або) печінки також є причиною найсильнішої тривалої стимуляції вегетативних центрів мозку та гіпофізарно-надниркової системи. Виснаження цієї системи ми виявили при вивченні патогенезу гострої надниркової недостатності у дітей з важкими формами гострих кишкових інфекцій та менінгококової інфекції. Виявлено зв'язок між тяжкістю токсичного синдрому та парезом кишечника, а також рівнем токсичних речовин (наприклад, ПСМ, що накопичуються під час токсикозу) та функціональною недостатністю нирок і печінки. Це означає, що з появою функціональної декомпенсації навіть одного органу системи детоксикації та виведення формується порочне коло утворення ендотоксинів та подальшого поглиблення патологічного процесу. Певною мірою розвиток поліорганної недостатності нагадує лавину, залучаючи у свій рух все, що знаходиться на її шляху. Те саме стосується і дитячого організму: збій у роботі одного органу під час важкого інфекційного захворювання впливає на роботу інших, як лавина.

Лікування поліорганної недостатності

Таким чином, поліорганна недостатність у дітей з токсикозом – це самозаглиблювальний процес, варіант замкненого кола, пусковим механізмом якого найчастіше є гостра серцево-судинна та нирково-печінкова недостатність. З виникненням поліорганної недостатності ймовірність несприятливого результату захворювання значно зростає. Водночас своєчасна діагностика та правильно обрана тактика лікування можуть зменшити несприятливі наслідки поліорганної недостатності та запобігти смерті пацієнта.

Поліорганна недостатність у дітей з токсикозом вимагає негайного включення до комплексу лікування методів функціональної підтримки органів життєзабезпечення (штучна вентиляція легень, кардіостимулятор, кардіотонічні препарати та вазопресори), екстракорпорального виведення токсичних речовин (плазмаферез, діаліз, гемофільтрація, гемосорбція тощо) до відновлення функцій власних органів детоксикації та виведення, що дозволить організму самостійно підтримувати гомеостаз.