Журнал «Медицина неотложных состояний» 7 (62) 2014

Статья опубликована на с. 77-79

Аероіонне тестування як новий метод неінвазивної діагностики захворювань початково був запропонований для застосування у клініці внутрішніх хвороб, зокрема у сучасній гастроентерології [1, 2]. Метод полягає у реєстрації змін аероіонного вмісту повітря за основними складовими (кисню, вуглекислого газу, водню, аміаку, азоту, ендогенного спирту, сірководню). Встановлено, що аероіонні профілі повітря, що видихають пацієнти, суттєво відрізняються при різних варіантах внутрішньої патології. Широке запровадження неінвазивних технологій як сучасного діагностичного пріоритету ставить завдання апробування методу аероіонної діагностики у різних сферах клінічної медицини.

Компартмент-синдром (місцевий гіпертензивно-ішемічний синдром, МГІС) є загрозливою патогенетичною складовою багатьох варіантів політравми. Порушення кровопостачання кінцівки як причина розвитку ішемічної контрактури лежать в основі артеріальної (R. Volkmann, 1881), венозної теорії (B. Bardenheuer, 1911), теорії критичного закриття мікросудин (A. Durton, 1954), теорії артеріального спазму (A. Benjamin, 1957), артеріовенозної градієнтної теорії (F. Matsen, 1980). Відомо, що на тлі прогресуючої гіпоксії починається процес анаеробного окислення, виснаження енергетичних механізмів забезпечення з наступним розвитком процесів катаболізму на тлі порушень внутрішньоклітинного іонного складу і некробіозу [3, 5]. Серед методів діагностики МГІС у різний час були запропоновані допплер-моніторинг (зокрема, лазерний допплер), флуоресцентне забарвлення, черезшкірне визначення рО₂ і рСО₂, рН-метрія, дуплексне сканування, ангіоскопія, артеріографія, імпедансометрія та спектроскопічний імпеданс, визначення підфасціального тиску, магнітно-резонансна томографія. Кожен із таких методів має певні особливості за характеристиками неінвазивності, чутливості і специфічності, можливістю отримання швидкої відповіді, можливістю продовженого спостереження протягом часу, економічністю і простотою використання тощо [4, 6, 7].

Метою роботи є наукове обґрунтування аероіонного тестування як методу діагностики МГІС на підставі експериментального дослідження.

Матеріал і методи

МГІС модельовано на 32 дорослих кролях лінії Метелик із віварію Кримського державного медичного університету. Під час дослідження кожній тварині на верхню третину стегна накладали гумовий бинт Мартінса або пневматичний джгут. Як складові аероіонного тестування визначалися аероіонний профіль повітря, що видихали тварини, а також аероіонний склад проб повітря навколо ураженого (під джгутом) та інтактного сегментів кінцівки. Контрольні проби здійснювалися за дві і чотири години після зняття джгута; газовий склад отриманих проб досліджувався у науковій лабораторії кафедри загальної практики — сімейної медицини та гастроентерології ДЗ «Запорізька медична академія післядипломної освіти МОЗ України» за показниками (у мВ) вмісту кисню, вуглекислого газу, аміаку, азоту, ендогенного спирту, водню та сірководню за допомогою аероіонного діагностичного комплексу із селективними датчиками газоаналізаторів на базі системи ЩИТ-3-4-3/4/6/7/ (1/8/11)ТУ33-2-00203016-027-2004 (ЗАО «Харківське ОКБА «Хімавтоматика» 5В2.840.410РЭ; 5В2.840. 410РЭ1; 2007). Морфологічне дослідження стану м’язової тканини в різні етапи моделювання МГІС здійснено у 17 тварин. Шматочки м’язів стегна були фіксовані у 10% розчині формаліну, спиртах зростаючої міцності та целоїдині; гістологічні зрізи забарвлювалися гематоксилін-еозином і пікрофуксином. Отримані результати опрацьовано методами варіаційної статистики з використанням пакета прикладних програм.

Результати

При дослідженні базових (стартових) аероіонних проб встановлено, що в повітрі лабораторного приміщення вміст (у мВ) основних складових був для водню — 0,212; для ендогенного спирту — 0,134, для сірководню — 0,382; для аміаку — 0,380. Базові показники аероіонного складу повітря навколо шкіри тварин не відрізнялися від таких, що були визначені для приміщення загалом. У тварин базові аероіонні проби (до моделювання МГІС) становили: кисень — 21,181800 ± 4,473001; вуглекислий газ — 55,000000 ± 6,217065; аміак — 49,533331 ± 4,396270; ендогенний спирт — 5,200000 ± 0,421068; сірководень — 2,833333 ± 0,891983. Відразу після накладення джгута за браком експозиції аероіонні проби не відбиралися. Через дві години (граничний термін накладення джгута) у всіх тварин здійснено дихальну та шкірну проби. Вміст аероіонів у повітрі, що видихали тварини, через дві години з початку моделювання МГІС по основних складових був такий: кисень — 39,090900 ± 8,659481; вуглекислий газ — 29,3460 – 4,4000 ± 0,3438; сірководень — 3,966667 ± 1,657080. Показники шкірної проби мали такий вигляд: кисень — 15,000000 ± 6,819862; аміак — 47,90000 ± 14,09573; ендогенний спирт — 11,9091 ± 3,477993; вуглекислий газ — 25,30769 ± 6,56629; аміак — 51,86667 ± 12,89063; ендогенний спирт — 4,200000 ± 0,787746; сірководень — 3,866667 ± 1,519970. За чотири години від початку експерименту вміст аероіонів у повітрі, що видихали тварини, був таким: кисень — 40,04550 ± 10,83719; вуглекислий газ — 31,84615 ± 6,94757; аміак — 53,90000 ± 13,42787; ендогенний спирт — 4,800000 ±  0,421068; сірководень — 3,966667 ± 1,318009. Показники шкірної проби мали такий вигляд: кисень — 9,727270 ± 3,052749; вуглекислий газ — 28,653850 ± 6,273715; аміак — 43,6000 ± 9,0942; ендогенний спирт — 4,4000 ± 0,3438; сірководень — 3,666667 ± 0,995883.

За результатами морфологічного дослідження встановлено, що відразу після зняття джгута у м’язовій тканині спостерігалися ознаки розладів місцевого кровообігу у вигляді набряку і стазу; м’язові волокна мали чіткі структурні зміни та ділянки контрактурних скорочень. Через чотири години порушення структури м’язових волокон характеризувалися дистрофічними змінами, явищами гомогенізації та некрозу на тлі зростання набряку й порушень структури ендотеліального шару судин із крововиливами і тромбоутворенням.

Обговорення

Наведені результати морфологічних досліджень підтверджують наявність таких змін, що притаманні компартмент-синдрому (дегенеративно-некротичні і деструктивні ішемічні зміни тканини м’язів, на тлі набряку, плазмостазу, повнокров’я і тромбоутворення). Тобто створена експериментальна модель МГІС відповідає заявленим умовам оцінки аероіонного тестування як додаткового діагностичного методу щодо неінвазивного моніторингу стану м’язів.

Обґрунтування етапів аероіонного вимірювання було таким: базовий початковий рівень — це калібрувальні дані, дві години — це граничний термін накладення джгута, чотири години — граничний строк щодо розвитку синдрому тривалого стискання.

При проведенні аероіонного тестування як маркери ішемічних розладів оцінені аероіони кисню, вуглекислого газу, аміаку, водню, азоту, сірководню, ендогенного етилового спирту. При аналізі аероіонного складу повітря, що видихали тварини, визначено чітку динаміку щодо прогресуючого зниження вмісту кисню (р < 0,05) та лінійного зростання вмісту вуглекислого газу (р < 0,05). По шкірних пробах було визначено прогресуюче зменшення вмісту кисню (р < 0,05), причому за дві години цей показник був навіть нижче, ніж через чотири години (0,05 < p < 0,1); а також чітке зростання вмісту вуглекислого газу (р < 0,05). Показники вмісту аміаку, ендогенного спирту та сірководню мали наявну тенденцію до збільшення (0,05 < p < 0,1) у дихальній і шкірній пробах через чотири години модельованого компартмент-синдрому.

Тобто при проведенні аероіонного тестування при МГІС як найкоректніші були визначені показники ішемічних розладів за вмістом кисню (прогресуюче зниження у дихальних і шкірних пробах) і вуглекислого газу (поступове збільшення по всіх пробах). Такі спостереження узгоджуються з відомими результатами черезшкірного визначення рО₂ і рСО₂ при МГІС [3, 4]. Щодо показників вмісту аміаку, ендогенного спирту та сірководню, слід зазначити, що в нормі вони відсутні. Виявлення та наростання таких складових в умовах гіпоксії, ймовірно, пов’язано з переходом на виснажливий безкисневий шлях енергозабезпечення м’язів зі швидким розвитком деструкції тканини, ознакою якої і є аміак, ендогенний спирт та сірководень. Відомо, що ці речовини мають токсичні властивості, тому при МГІС патогенетично враховується синдром ушкодження нирок. Але оскільки визначені токсичні речовини мають бути нейтралізованими печінкою, вважається доцільним додати ліки гепатопротекторної дії до комплексного лікування МГІС і синдрому тривалого стискання.

Висновки

Результати проведеного експерименту свідчать про можливість використання методу аероіонного тестування для ранньої діагностики компартмент-синдрому на етапі розвитку метаболічних порушень, а також під час здійснення скринінгу та моніторингу інтоксикації, обумовленої продуктами розпаду при МГІС.

Аероіонна діагностика як новий неінвазивний метод оцінки стану периферичного кровопостачання за дихальним і шкірним тестами може бути адаптована до специфіки клінічних дисциплін та рекомендована до апробування і запровадження в широку медичну практику.