Реанимационная терапия ожогов глаз в разных стадиях ожоговой болезни

Нами разработан метод реанимационной терапии ожогов глаз разной этиологии и степени. Для этого мы сначала изучили роль ПОЛ в патогенезе ожоговой болезни глаз, определили его интенсивность в разных стадиях ожоговой болезни и его изменение под влиянием препаратов, обладающих антиоксидантной активностью и способных нормализовать проницаемость клеточных мембран.

Коллагеновые покрытия. Коллаген — основной фибриллярный белок соединительной ткани. Структурная и химическая стабильность коллагена и его физиологические особенности обусловлены уникальной организацией трехспиральной молекулы, упорядоченных тропоколлагеновых молекул, образованием трехмерной сети межмолекулярных связей разной природы. Препараты коллагена выгодно сочетают в себе положительные качества синтетических полимерных материалов и тканевых трансплантатов и лишены ряда их отрицательных сторон.

Полное отсутствие токсичности, антигенности и канцероген- ности, способность к управляемой резорбции, высокая биологическая активность, способность стимулировать процессы регенерации в поврежденных тканях и образовывать комплексные соединения с широким кругом лекарственных веществ делает коллаген перспективным для клинического использования (Керимов K.T. и др., 2000; Кованов B.B. и др., 1978).

B настоящее время коллаген используется для пластики сосудов, трахеи, мочевого пузыря, тазового дна, дефектов кожи, костей, мозговой оболочки, барабанной перепонки, печени, селезенки, а также в виде гемостатических средств и тампонов, мембран для диализа, шовного материала (Багров C.H. и др., 1998; Лебехов П.И. и др., 1989; Сапоровский C.C., 1994; Федоров C.H. и др., 1984, 1985). По существу, в хирургии развивается новое направление — коллагенопластика и можно только сожалеть, что этот материал долгое время оставался вне поля зрения офтальмологов.

Коллаген, экстрагированный из фиброзных оболочек глаз свиней, обладает наилучшей биосовместимостью с тканью роговицы человека (Кованов B.B. и др., 1978). Коллаген, полученный из других источников (кожа, хрящ, кость, хрусталик), при введении в роговицу вызывает бурную аллергическую реакцию и ведет к потере ее прозрачности.

Совершенствование методов очистки и растворения коллагена сделали возможным создание коллагеновых покрытий для роговицы. Коллагеновое покрытие представляет собою полусферическую линзу, размеры и формы которой обеспечивают ее полный и продолжительный контакт с передней поверхностью роговицы.

Предварительные экспериментальные клинические исследования показали высокую эффективность коллагеновых покрытий при лечении неосложненных послеоперационных ран роговицы (Федоров C.H. и др., 1984, 1985), а также некоторых форм дистрофии роговицы (Мороз З.И., 1987; Мороз З.И. и др., 1977).

Вопрос о механизме положительного влияния коллагеновых покрытий роговицы на заживление ожоговой поверхности и связанном c ним функциональном эффекте остается открытым. Несомненный интерес представляет изучение перспективы применения коллагена при ожогах роговицы, где коллагеновые покрытия практически не применялись.

Bce это свидетельствует о том, что новое средство терапевтического воздействия на репарационные процессы роговицы находится в начале своего изучения и применения в глазной практике, а использование коллагеновых покрытий в составе реанимационной терапии тяжелых химических и термических ожогов глаз является весьма перспективным и патогенетически обоснованным.

Кератоник. Состав кератоника: натрия сукцинат (30 мг), натрия цитрат (30 мг), натрия хлорид (54 мг), глутаминовая кислота (20 мг), рибофлавин-мононуклеотид (1 мг), сорбитол (100 мг), бензалконий хлорид (1 мг), вода (до 10 мл).

Главными действующими веществами кератоника являются кофермент и субстраты так называемого цикла Кребса (трикарбо- новых кислот): рибофлавин-мононуклеотид, фосфат, натриевые соли янтарной и лимонной кетакислот, а также глутаминовая кислота.

Фармакологический эффект кератоника основан на стимуляции механизмов наработки энергии в митохондриях эндотелия, связанных с гипофункцией ионного насоса эндотелия, сопровождающихся отеком стромы роговицы. При ожоге роговицы наблюдается гибель эндотелия (Гахраманов Ф.С., 1989a; Исаева Г.Б. и др., 1964; Ченцова E.B., 1995, 1996, 1997). Это приводит к компенсаторной гиперфункции оставшихся клеток, которая быстро заканчивается развитием энергодефицитного состояния, проявляющегося торможением насосной функции эндотелия и развитием отека стромы роговицы.

Введение в кератоник субстратов цикла Кребса, содержащихся в определенных соотношениях, способствует бесперебойной работе цикла трикарбоновых кислот.

При химических ожогах глаз возникает полная или частичная блокада насосной функции эндотелия в результате депрессии основного фермента энергетического регулятора — сукцинатдегидроге- назы. Для снятия блокады фермента применяется его кофермент — рибофлавин-мононуклеотидфосфат не только совместно со своим субстратом — сукцинатом, но и с другими коферментами.

Повышенная концентрация натрия не нарушает изоосмотич- ности кератоника по слезе, способствует прямой стимуляции сукци- натдегидрогеназы. Введение в кератоник глутаминовой кислоты обусловлено ее ключевой ролью в окислительных реакциях энергетического обмена и синтеза АТФ. Сорбитол как заменитель углеводной добавки конкурентно выступает за слишком быстрое проникновение глюкозы в эндотелиальную клетку. Тем самым тормозится энергетически невыгодный цикл Эльбдена—Мейергофа и одновременно нормализуется работа энергетически полноценного цикла Кребса.

Таким образом, стабилизируется работа цикла трикарбоновых кислот. Кератоник обеспечивает сопряженное функционирование процессов гликолиза, гликогенолиза, аэробного дыхания и пен- тозного шунта в энергетическом обмене эндотелиальных клеток роговицы при ее патологии и состоянии на границе нормы и патологии.

Кератоник применяется в виде инстилляций по 2 капли 4-8 раз в день. Его применение при ожогах глаз возможно в течение целого года.

Солкосерил — стандартизированный диализат, полученный из крови молодых телят. Он хорошо прилипает к роговице, в результате этого активный ингредиент солкосерила непрерывно поступает в поврежденный орган. Солкосерил повышает утилизацию кислорода, способствует таким образом поступлению питательных веществ в ткань роговицы. Препарат стимулирует образование коллагена, усиливает митоз клеток. Благодаря указанным механизмам действия значительно ускоряется процесс эпителизации при травмах и ожогах глаз.

Солкосерил применяется в виде инстилляций по 1 капле 4-8 раз в день. При наличии вторичной инфекции препарат следует назначать в комбинации с антибактериальной терапией.

Перфторан — субмикронная 20% эмульсия, созданная на основе перфторорганических соединений с газотранспортной функцией (Безруков О.Ф. и др., 1953; Бекленишев Н.Д., 1986; Керимов K.T. и др., 20006, 2001).

Перфторан состоит из двух совместимых перфторуглеводоро- дов: ПФ-декалина (13 г), ПФ-параметилциклогексилпиперидина (6.3 г), проксанола (4 г), натрия хлорида (0.6 г), калия хлорида (0.039 г), магния хлорида (0.019 г), кальция хлорида (0.028 г), натрия гидрокарбоната (0.13 г), натрия гидрофосфата (0.02 г), глюкозы (0.2 г), воды для инъекции (до 100 мл). Содержание ионов фтора в эмульсии IO-5 M, средний размер частиц 0.07-0.15 мкм, осмотическое давление 280-340 мОсм, вязкость 2.5 сП, pH 7.4-7.6, растворимость O2 760 мм рт. ст. — 7 o6.%, растворимость CO2 760 мм рт. ст. при 20°С — 60 o6.%.

Биологические эффекты перфторуглеродных эмульсий обусловлены физико-химическими свойствами их компонентов — пер- фторуглеродов и проксоланов. По направленности действия их можно разделить на 3 группы:

• действие на транспорт газов;

• действие на микроциркуляцию;

• взаимодействие с биологическими системами.

Первое действие связано со способностью перфторуглеродов растворять кислород и углекислоту.

Введение эмульсии перфторорганических соединений может увеличивать кислородную емкость плазмы, что особенно важно в условиях нарушения микроциркуляции, когда часть капилляров становится непроходимой для эритроцитов. Кроме того, наличие в крови перфторуглеродов усиливает диффузию O2 и CO2 между кровью и тканями организма. Bce это приводит к улучшению газообмена, что очень важно в условиях кислородной задолженности отдельных органов. Благодаря субмикронному размеру (0.07 мкм) частицы эмульсии перфторана могут глубоко проникать в гипоксическую ткань, устранять нарушения микроциркуляции.

Механизм защитного действия перфторуглеродных эмульсий связан не только с газотранспортными и реологическими свойствами, но и с непосредственным взаимодействием перфторуглеродов и проксаланов с мембранами клеток. Молекулы перфторуглеродов, проникая и задерживаясь в гидрофобной части мембраны между двумя фосфолипидными слоями, увеличивают толщину мембраны, снижают величину градиента потенциала на ее поверхности. Этот эффект препятствует переносу ионов натрия и калия из клетки в межтканевую жидкость белковой молекулы (Белоярцев Ф.Ф., 1980; Белоярцев Ф.Ф. и др., 1986).

Кроме того перфторуглероды отсасывают на себя, в силу хорошей растворимости, свободные радикалы, препятствуя тем самым окислительным процессам подвижных ненасыщенных жирных кислот мембраны.

Таким образом, перфторуглероды оказывают выраженный мембраностабилизирующий эффект на уровне клеточных мембран. Перфторан обладает большой сорбционной способностью, на него свободно адсорбируются различные соединения, в том числе фосфолипиды. Один миллилитр эмульсии перфторана со средним размером 0.1 мкм имеет общую поверхность 60 м2. Перфторан адсорбирует на своей поверхности определенное количество цитотоксических компонентов, тем самым предотвращая активацию CPO.

Препарат вводится в организм в виде инстилляций по 2 капли 8 раз, подконъюнктивалъных инъекций по 0.2-0.3 мл 1 раз в 2-3 дня, на курс лечения 8-10 инъекций.

B доступной литературе информации о применении перфто- рана при ожогах глаз мы не встретили, однако, исходя из свойств перфторана, применение его при лечении тяжелых химических и термических ожогов глаз весьма перспективно.

Облепиховое масло — природный антиоксидант, содержит смесь каротина и каротиноидов 180 мг%, токоферолов (110 мг%) и глицеридов олеиновой, линолевой, пальмитиловой, стеариновой кислот (Журавлев А.И., 1988).

а-Токоферол (витамин E) — природный антиоксидант. B 1 мл 5% раствора а-токоферола содержится 50 мг% данного препарата (Журавлев А.И., 1988).

Мы выполнили экспериментальные исследования на 52 кроликах (104 глаза), проведя 7 серий опытов. B I серии изучали уровень ПОЛ в разных стадиях ожоговой болезни. Bo II серии определяли эффективность коллагеновых покрытий и депонированных в них антиоксидантов: облепихового масла и а-токоферола (витамин E) в некротической стадии ожогового процесса (l-3-и сутки). B III серии исследовали эффективность кератоника и его сочетания с коллагеновым покрытием. B TV серии устанавливали эффективность 20% раствора перфторана, солкосерила и их комбинации с коллагеновыми покрытиями. B V серии применяли комплексную реанимационную терапию (KPT) при химических ожогах глаз в стадии некроза, некробиоза и стадии трофических расстройств. B VI серии изучали влияние коллагеновых покрытий на заживление поверхности роговицы при химических ожогах глаз III степени. B VII серии исследовали эффективность применения при химических ожогах глаз III степени через определенные временные интервалы (10 мин) коллагеновых покрытий и их сочетаний с кератоником, 20% раствором перфторана, облепиховым маслом, а-токоферолом, солко- серилом. Лечение проводили через каждые 3 ч с 8-часовым ночным интервалом, в течение 3-4 нед.

I серия опытов — 6 кроликов (12 глаз). Ожоги глаз III степени вызывали на правых глазах, левые оставались интактными. Уровень ПОЛ определяли по интенсивности хемилюминесценции, которую измеряли на квантометрической установке с использованием ФЭУ-86.

Анализ кинетических кривых показал, что уровень ПОЛ в разных стадиях ожоговой болезни различается (рис. 7.1). Наибольшего значения уровень ПОЛ достигал на 1-е и З-и сутки. B стадии трофических расстройств средний фон свечения обожженной роговицы несколько снижался, однако превышал уровень свечения интактной роговицы. B стадии образования бельм уровень свечения обожженной роговицы также снижался, превышая свечение интактной роговицы.

Результаты исследования подтвердили, что в патогенезе ожогового процесса весьма важная роль принадлежит неуправляемому ПОЛ, сопровождающемуся накоплением токсических продуктов, вызывающих дополнительное повреждение клеточных структур и усугубляющих течение ожоговой болезни глаз. Таким образом, уровень ПОЛ может быть использован как критерий оценки нарушения обменных процессов роговицы при ожогах глаз.

Установлено, что в нормально функционирующих тканях животных и растений имеется запас антиоксидантных веществ. Наибольшее их количество содержится в липидах и фосфолипидах. B погибающих клетках и органах количество антиоксидантов резко уменьшается (Бирич T.B. и др., 1986; Воскресенская Л.К., 1984; Воскресенский O.H., 1975).

При ожогах глаз накапливаются продукты ПОЛ. Исходя из этого можно было ожидать, что использование антиоксидантов —

Рис. 7.1. Интенсивность ПОЛ роговицы при химических ожогах глаз III степени в разных стадиях ожоговой болезни.

препаратов, стабилизирующих проницаемость клеточных мембран, нормализующих тканевое дыхание, может быть эффективно при лечении химических ожогов глаз.

II серия — 9 кроликов (18 глаз). Кроликов делили на 3 группы по 3 кролика (6 глаз) в каждой. B правых глазах через 30 мин после ожога на роговицу укрепляли коллагеновое покрытие (отдельно или в сочетании с антиоксидантами), которое заменяли каждые 4 ч. B левых глазах (контрольных) применяли традиционную медикаментозную терапию: инсталлировали 30% раствор альбуцида, аутокровь кролика, 5% раствор глюкозы, гемодез с 10-ми- нутным интервалом каждые 4 ч в течение 3 сут.

B 1-й группе изучали влияние коллагеновых покрытий на уровень CPO при химических ожогах глаз III степени в l-3-и сутки после ожога (некротическая стадия). Анализ кинетических кривых показал, что применение коллагенового покрытия в течение 3 сут после ожога уменьшало интенсивность хемилюминесценции в 1.5 раза (рис. 7.2, а, б).

Bo 2-й группе исследовали влияние коллагеновых покрытий в сочетании с облепиховым маслом на уровень CPO роговицы и обнаружили, что уровень CPO в опытных глазах был значительно снижен по сравнению с контролем (рис. 7.2, в).

B 3-й группе определяли эффективность при химических ожогах глаз III степени коллагенового покрытия с депонированным в него а-токоферолом и выявили, что интенсивность CPO в этом случае ингибировалась в 1.4 раза (рис. 7.2, г).

Рис. 7.2. Интенсивность CPO роговицы при химических ожогах глаз II! степени под влиянием традиционного медикаментозного лечения (а), коллагенового покрытия (б), коллагенового покрытия в сочетании с облепиховым маслом (в) и с а-токоферолом (г).

Здесь и на рис. 7.3-7.6 светлые столбики — свечение обожженной роговицы, темные — свечение интактной роговицы, заштрихованные — фон прибора.

III серия — 9 кроликов (18 глаз). Кроликов делили на 3 группы по 3 кролика (6 глаз) в каждой. B правые глаза спустя 30 мин после ожога инсталлировали по 2 капли кератоника через каждые 4 ч с 8-часовым ночным промежутком в течение 3 сут. B левых глазах применяли традиционную медикаментозную терапию.

B 1-й группе определяли эффективность кератоника. Анализ кинетических кривых показал, что кератоник подавляет интенсивность CPO в 1.2 раза (рис. 7.3, а, б).

Bo 2-й группе изучали эффективность кератоника, депонированного в коллагеновое покрытие, и выявили, что он ингибировал интенсивность CPO в 1.6 раза (рис. 7.3, e).

B 3-й группе исследовали эффективность кератоника, коллагенового покрытия и сочетанного применения антиоксидантов: облепихового масла и а-токоферола. B этом случае уровень хемилюминесценции в опытной группе был в 1.9 раза меньше, чем в контрольной (рис. 7.3, г).

IV серия — 12 кроликов (24 глаз а). Кроликов делили на 4 группы по 3 кролика (6 глаз) в каждой. B левых глазах применяли традиционную медикаментозную терапию. B правые глаза инсталлировали 20% раствор перфторана по 2 капли 8 раз в день в течение 3 сут отдельно (1-я группа) или депонировали его в коллагеновое покрытие (2-я группа).

B 1-й группе локальное применение перфторана значительно (в 1.7 раза) ингибировало интенсивность CPO (рис. 7.4, a, б).

Bo 2-й группе сочетанное применение коллагенового покрытия и депонированного в него перфторана подавляло интенсивность хемилюминесценции в 2.2 раза (рис. 7.4, e).

Рис. 7.3. Уровень CPO при ожогах глаз Ill степени под влиянием традиционной медикаментозной терапии (а), кератоника (б), кератоника, депонированного в коллагеновое покрытие (в), и то же в сочетании с антиоксидантами (г).

Рис. 7.4. Уровень CPO при ожогах глаз Ill степени под влиянием традиционной медикаментозной терапии (а) и 20% раствора перфторана отдельно (б) и с коллагеновым покрытием (в).

Рис. 7.5. Уровень CPO при ожогах глаз Ill степени под влиянием традиционной медикаментозной терапии (а) и солкосерила отдельно {6) и с KPT (в).

B 3-й группе определяли эффективность применения при химических ожогах глаз III степени солкосерила. Анализ кинетических кривых показал, что локальное применение солкосерила ингибировало CPO в 1.4 раза (рис. 7.5, а, б).

B 4-й группе в правые глаза кроликов через 30 мин после ожога на роговицу апплицировали 2 капли солкосерила, затем на поверхность роговицы укрепляли коллагеновое покрытие, в которое через каждые 10 мин депонировали 2 капли 20% раствора перфторана, 2 капли облепихового масла, 2 капли а-токоферола, 2 капли кератоника.

Уровень CPO при сочетанном применении коллагенового покрытия с препаратами, ингибирующими свободнорадикальные реакции и стабилизирующими проницаемость клеточных мембран, был в 3.3 раза ниже, чем в контроле (рис. 7.5, e).

Анализ полученных данных показал, что оптимальной схемой реанимационной терапии в некротической стадии ожоговой болезни является использование в виде аппликаций солкосерила с последующим применением коллагенового покрытия и депонирования в

него через определенные временные интервалы препаратов: керато- ника, 20% раствора перфторана, облепихового масла, а-токоферола.

V серия — 6 кроликов (12 глаз). B левых глазах применяли традиционную медикаментозную терапию. B правые глаза спустя 30 мин после ожога инстиллировали солкосерил, на поверхность роговицы укладывали коллагеновое покрытие, в которое через каждые 10 мин депонировали по 2 капли препараты: кератоник, 20% раствор перфторана, облепиховое масло, а-токоферол. По показаниям применяли дезинфицирующие препараты.

Через каждые 3 ч инстилляции препаратов повторяли с 6-часовым ночным промежутком. При резорбции коллагенового покрытия на поверхность роговицы укрепляли новое, лечение проводили в течение 10 сут.

Ha 11-е сутки уровень хемилюминесценции в опытных глазах был в 2 раза ниже, чем в контрольных (рис. 7.6). Полученные в эксперименте результаты дали основание рекомендовать вышеуказанную схему лечения в условиях клиники.

VI серия — 10 кроликов (20 глаз). B левых глазах применяли традиционную медикаментозную терапию. B правых глазах проводили лечение, как в V серии, в течение 1 мес.

Патологическое состояние роговицы и конъюнктивы выявляли с помощью флюоресцеина. Степень воспаления переднего отрезка глаза определяли по классификации К.Т.Керимова с соавт. (2000). Изучали характер и сроки резорбции коллагена на поверхность ткани глаза при химических ожогах. Фиксировали время регидратации коллагеновых покрытий.

Экспериментальные наблюдения показали, что коллагеновые покрытия обладают высокой биосовместимостью с тканями глаза, не вызывают раздражения, токсических или аллергических реакций, обладают высокой проницаемостью для кислорода и воды,

Рис. 7.6. Уровень CPO при химических ожогах глаз Ill степени под влиянием традиционной медикаментозной терапии (а) и KPT (б).

l6l

резорбируются на поверхности роговицы в течение 4-6 ч (в среднем 5.2 ч).

Аппликация коллагенового покрытия существенно ускоряла сроки восстановления эпителия роговицы, уменьшала отек и инфильтрацию в поврежденной зоне (табл. 7.1).

Площадь окрашивания роговицы определяли с помощью флюоресцеиновой пробы по формуле:

S=7tR2,

где 7t — постоянная величина, равная 3.14; R — радиус окружности, измеренный с помощью миллиметровой бумаги.

Восстановление эпителиального слоя в опытных глазах происходило к исходу 18-х суток, в контрольных глазах к 25-м суткам сохранялись участки дезэпителизации.

Таблица 7.1. Состояние эпителиального слоя роговицы (площадь окрашивания роговицы, мм) кроликов при химических ожогах глаэ Ill степени (M+m)

Таблица 7.2. Площадь инфильтрата роговицы кроликов после ожога (М±т)

При изучении интенсивности воспалительной реакции переднего отдела глаза установлено, что на 6 опытных глазах была воспалительная реакция переднего отдела глаза I степени, на 4 глазах — II степени. B контрольных глазах воспалительная реакция I степени отмечена только на 1 глазу, II степени — на 5 глазах, III степени — на 4 глазах. Таким образом, применение коллагеновых покрьггий существенно ускоряло восстановление эпителиального покрова роговицы, уменьшало отек в ней, ингибировало интенсивность воспалительной реакции переднего отдела глаза.

Гидролиз коллагеновых покрытий из нативного коллагена занял 4-8 ч (в среднем 5.2 ч), регидратация на поверхности роговицы и склере — 1-5 ч (в среднем 3.5 ч). За этот период времени коллагеновое покрытие впитывало 40-100 мл влаги (78.2±1.2 мл).

B контрольных глазах инфильтраты роговицы были более обширны (табл. 7.2) и оптически более плотны. Ha глазах, где применялись коллагеновые покрытия, площадь помутнения была меньше.

Следовательно, коллагеновые покрытия создавали благоприятные условия для заживления поврежденных тканей, инфильтративные явления были выражены значительно слабее, наблюдалась более быстрая эпителизация поверхности эпителиального покрова роговицы, позволяющая формироваться более тонкому рубцу. Коллагеновые покрытия способствовали уменьшению отека роговицы, ингибировали реактивно-воспалительные явления в переднем отрезке глазного яблока.

VlI серия — 5 кроликов (10 глаз). B левых глазах применяли традиционную медикаментозную терапию. B правые глаза на поверхность роговицы укладывали коллагеновое покрытие, в которое через каждые 10 мин депонировали по 2 капли препараты: керато- ник, 20% раствор перфторана, облепиховое масло, а-токоферол, солкосериловое желе. Лечение проводили в течение 1 мес.

Критерием эффективности лечения служили сроки купирования воспалительных явлений, характер течения репаративной регенерации (начало и завершение эпителизации).

Полная эпителизация роговицы в опытных глазах кроликов наступала к исходу 14-х суток, а в контрольных глазах участки де- эпителизации роговицы сохранялись к исходу 25-х суток (табл. 7.3).

B контрольных глазах инфильтраты роговицы были более обширными (табл. 7.4) и оптически более плотными. Ha глазах, где применялись коллагеновые покрытия в сочетании с KPT, площадь помутнения была меньше. Выявлены статистически достоверные Qj