Научно-практический медицинский рецензируемый журналISSN 1727-2378
Ru
En

Показатели оксидативного стресса в периоперационном периоде кесарева сечения

Библиографическая ссылка: Бурлев В. А., Бурлев А. В., Ильясова Н. А., Шифман Е. М. Показатели оксидативного стресса в периоперационном периоде кесарева сечения // Доктор.Ру. Гинекология Эндокринология. 2015. № 1 (102). С. 48–51.
Показатели оксидативного стресса в периоперационном периоде кесарева сечения
23 Января 19:49

Цель исследования: оценить состояние про- и антиокислительной активности у беременных на системном уровне в периоперационном периоде плановой операции кесарева сечения при регионарной (комбинированной спинально-эпидуральной) и общей анестезии.

Дизайн: обсервационное аналитическое исследование типа «случай — контроль».

Материалы и методы. Под наблюдением находились 62 беременные женщины, родоразрешенные путем операции кесарева сечения. У пациенток определяли показатели оксидативного стресса: содержание супероксиддисмутазы, глутатионпероксидазы, редуцированного глутатиона, активных продуктов, реагирующих с тиобарбитуровой кислотой, а также общую антиокислительную активность.

Результаты. Показано различное влияние регионарной и общей анестезии на оксидативный стресс в интра- и раннем послеоперационном периоде кесарева сечения.

Заключение. Выделение критических этапов в периоперационном периоде позволяет своевременно выявлять их отрицательную динамику и тем самым прогнозировать осложнения.

Бурлев Алексей Владимирович — врач операционно-анестезиологического отделения ГБУЗ «РД № 11» ДЗМ. 127549, г. Москва, ул. Костромская, д. 3. E-mail: redaktor@rusmg.ru

Бурлев Владимир Алексеевич — д. м. н., профессор, главный научный сотрудник ФГБУ «НЦАГиП им. акад. В. И. Кулакова» Минздрава России. 117997, г. Москва, ул. акад. Опарина, д. 4. E-mail: vbourlev@mail.ru

Ильясова Наталья Александровна — научный сотрудник ФГБУ «НЦАГиП им. акад. В. И. Кулакова» Минздрава России. 117997, г. Москва, ул. акад. Опарина, д. 4. E-mail: redaktor@rusmg.ru

Шифман Ефим Муневич — д. м. н., профессор кафедры анестезиологии и реаниматологии факультета повышения квалификации медицинских работников Медицинского института ФГАОУ ВО РУДН. 117198, г. Москва, ул. Миклухо-Маклая, д. 6. E-mail: redaktor@rusmg.ru

Окислительная теория повреждения тканей гласит, что патогенез основных патологических состояний связан с прогрессивным накоплением в организме активных форм кислорода (АФК)[11]. В свою очередь, образование свободных радикалов вызывает физиологическую дисфункцию — необратимое клеточное повреждение[13]. Эта теория повреждения тканей постулирует положительный механизм обратной связи, когда свободные радикалы, образованные митохондриями, изменяют транспортную цепь электронов, вызывая их повреждения и дальнейшее накопление АФК[7]. Известно, что митохондрии являются основным источником образования свободных радикалов[20].

Молекулярный кислород не вступает в неконтролируемые химические реакции внутри организма. Его активация осуществляется ферментативными системами, а именно ферментами метаболизма кислорода: оксидазами и оксигеназами. В каталитических центрах этих ферментов кислород включается в конечные соединения, не выделяясь в среду и не взаимодействуя с органическими макромолекулами клеток[19].

Окислительный, или оксидативный, стресс — состояние, характеризующееся повышенными уровнями внутриклеточных АФК. АФК включают супероксидный радикал (О2), перекись водорода (Н2О2), гидроксильные (свободные) радикалы (О), синглетные формы кислорода (1О2), ионы НО2. Все эти вещества способны к реакциям, приводящим к разрушению ДНК, белков и липидов[20]. При физиологических условиях АФК нивелируются в клетках воздействием супероксиддисмутазы (СОД), каталазы, глутатиона[16].

Низкие уровни внутриклеточных АФК были идентифицированы как регуляторы сигналов транскрипционных процессов, изменяющиеся в зависимости от деления клеток или их гибели. Высокие дозы АФК приводят к разобщению этих процессов[6]. Оксидативный стресс активизирует многочисленные внутриклеточные сигнальные пути, такие как Akt, NFkB, p53, Jak/Stat и MAPK, приводя к генетическим повреждениям или апоптозу. Экспрессия Bcl-2 аннулирует активацию свободнорадикальных реакций, вызывая апоптоз[5].

Общая (ОА) и регионарная анестезия (РА) может оказывать воздействие на метаболизм кислорода за счет афферентных, соматических и вегетативных нервных стимулов с места повреждения и за счет изменения состава дыхательной смеси. Особое значение имеют и химические вещества, используемые для анестезии. Они способны вызывать как местную, так и общую реакцию организма, сопровождающуюся увеличением содержания АФК и снижением антиокислительной активности[17].

Повреждающий эффект АФК может затрагивать различные органы и влиять на каскад внутриклеточных и внеклеточных сигналов, воздействуя на состояние ангиогенно-воспалительного стресса, послеоперационную боль и процессы репарации после хирургического вмешательства[15].

В 2003 г. нами была разработана интегральная гемодинамическая номограмма с добавлением показателей транспорта кислорода и ПОЛ. Это была одна из первых попыток оценить в режиме реального времени развитие оксидативного стресса у беременных в условиях ОА при операции кесарева сечения[4].

В настоящее время роль оксидативного стресса у беременных в периоперационном периоде в литературе отражена недостаточно.

Цель исследования: оценить состояние про- и антиокислительной активности у беременных женщин на системном уровне в периоперационном периоде плановой операции кесарева сечения при РА (комбинированной спинально-эпидуральной анестезии) и ОА.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Под наблюдением находились 62 беременные женщины в возрасте от 21 года до 37 лет (в среднем — 30,9 ± 6,2 года), родоразрешенные путем операции кесарева сечения. Исследование проводили в 2012–2014 гг. на базе отделения анестезиологии и реанимации ФГБУ «Научный центр акушерства, гинекологии и перинатологии им. акад. В. И. Кулакова». Пациенток разделили на две группы. В первую группу были включены 33 женщины, выбором обезболивания у которых при абдоминальном родоразрешении послужила ОА. Их средний возраст составил 29,6 ± 5,8 года, средний срок гестации — 38,06 ± 1,74 недели. Во вторую группу (группу РА) вошли 29 беременных, прооперированных под комбинированной спинально-эпидуральной анестезией (средний возраст составил 31,1 ± 6,2 года, средний срок гестации — 39,01 ± 1,52 недели). Паритет родов, возраст, сроки гестации и ростовесовые показатели участниц групп исследования не имели статистически значимых различий.

Все участницы дали письменное информированное согласие на проведение анестезии. ОА и РА выполняли, как описано нами ранее[1, 2].

Про- и антиоксидантный статус. Образцы крови забирали непосредственно после помещения пациентки на операционный стол (Т1), сразу после ушивания операционной раны (Т2), через 12 часов (Т3) и 24 часа (Т4) после взятия первого образца. Для измерения концентрации редуцированного глутатиона (РГ) использовали эритроцитарную массу. Определение уровня глутатионпероксидазы (ГП) проводили в цельной крови. Плазму, эритроцитарную массу и лизаты эритроцитов сохраняли при –70 °C.

Для определения уровней СОД (МЕ/г Hb), ГП (МЕ/г Hb), РГ (ммоль/л), активных продуктов, реагирующих с тиобарбитуровой кислотой (ТБК-ап) (мкмоль/л), а также общей антиокислительной активности (OАА) (ммоль/л) использовали стандартизованные реагенты. Концентрации СОД и ГП, ОАА измеряли с помощью коммерческих наборов фирмы Randox (Северная Ирландия), уровень РГ — с применением наборов фирмы Oxis (США). Содержание ТБК-ап определяли с использованием реагентов фирмы «Агат» (Россия). Постановку реакций и учет результатов проводили профессор В. А. Бурлев и Н. А. Ильясова.

Статистический анализ. Для анализа результатов использовали статистические компьютерные программы IBM SPSS Statistics 20. Результаты исследования представлены в виде среднего значения и стандартного отклонения (М ± SD). Применяли парный или непарный t-тест или ANOVA, критерий Вилкоксона, U-критерий Манна — Уитни или тест Вилкоксона. Различия между группами считали статистически значимыми при p < 0,05.

РЕЗУЛЬТАТЫ

Средняя продолжительность операции в группах ОА и РА составила 53,08 ± 14,44 и 51,08 ± 15,32 минуты соответственно (р > 0,05). Суммарная кровопотеря, измеренная гравиметрическим методом, — 696,6 ± 182,73 мл в группе ОА и 667,6 ± 198,79 мл в группе РА (р > 0,05). Состояние новорожденных по шкале Апгар в группах ОА и РА: на первой минуте — 7,7 ± 0,92 и 7,6 ± 0,94 балла соответственно (р > 0,05), на пятой минуте — 8,6 ± 0,67 и 8,4 ± 0,72 балла соответственно (р > 0,05).

Женщины, прооперированные под РА, во всех исследуемых промежутках времени находились на спонтанном дыхании атмосферным воздухом, в то время как у пациенток, перенесших ОА, имели место значительные изменения характеристик дыхания и кислородной нагрузки. При ОА в Т1-период в течение 3 минут перед индукцией в анестезию осуществляется спонтанное дыхание 100%-м кислородом (фракция кислорода во вдыхаемой смеси (FiO2) = 100%) и затем, в период Т2, проводится традиционная ИВЛ газовой наркозной смесью с содержанием кислорода до 30% (FiO2 = 30%). При РА в аналогичные периоды осуществляется спонтанное дыхание атмосферным воздухом (FiO2 = 21%). В периоды Т3 и Т4 прооперированные не получают дополнительного кислорода.

Показатели оксидативного стресса в крови в периоперационном периоде плановой операции кесарева сечения в зависимости от вида анестезии представлены в таблице.

Таблица
Показатели оксидативного стресса в крови у обследованных пациенток при общей и регионарной анестезии в периоперационном периоде плановой операции кесарева сечения (M ± SD)

tabl_10_1.jpg

Примечания.

  1. ОА — общая анестезия, РА — регионарная анестезия.
  2. Статистическая проверка гипотезы о достоверности межгрупповых различий средних величин в исследуемых временны’х промежутках периоперационного периода проводилась с помощью ANOVA.
  3. Знаками (*) и (#) отмечены статистически значимые различия (p < 0,05): (*) — между периодом T1 и интервалами Т2–Т4; (**) — между периодами Т1 и Т2; (***) — между периодом Т2 и интервалами Т3 и Т4; (#) — между группами ОА и РА.

Как следует из приведенных данных, активность СОД при ОА статистически значимо возрастала после ушивания послеоперационной раны (Т1 против T2) и затем снижалась к интервалам Т3 и T4 (по отношению к интервалу Т2, p < 0,05). При РА активность СОД достоверно увеличивалась в периоды Т2–Т4 по сравнению с Т1 (p < 0,05). Сравнение групп анестезии показало, что до нее у беременных обеих групп активность СОД не различалась. В интервалах Т3 и Т4 она была статистически значимо ниже при ОА, чем при РА.

Активность ГП при ОА достоверно возрастала в Т2-период по сравнению с периодом Т1 (в 3,0 раза) и затем снижалась в Т3- и Т4-периоды по отношению к интервалу Т2 (в 4,4 и 3,2 раза соответственно, p < 0,05). При РА отмечалось увеличение активности ГП в период Т2 по сравнению с периодом Т1 (в 2,2 раза, p < 0,05) без статистически значимых изменений в последующей динамике. До проведения анестезии активность ГП в группах исследования была сходной, однако при ОА в сравнении с РА она была в 1,5 раза выше в период Т2 (p < 0,05) и в 2,2 и 1,8 раза ниже в периоды Т3 и Т4 соответственно (p < 0,05).

Содержание РГ при ОА в период Т2 максимально снижалось по сравнению с исходным (в 1,8 раза, p < 0,05) и было достоверно снижено также в периоды Т3 и Т4. При РА достоверных изменений концентрации РГ не было. В периоды Т1 и Т2 различий между группами в зависимости от вида анестезии не отмечено, но в периоды Т3 и Т4 имело место достоверное снижение уровня РГ в группе ОА.

Различий в ОАА в пределах изученных интервалов (Т1–Т4) и в зависимости от вида анестезии у обследованных пациенток не зафиксировано.

Содержание ТБК-ап в крови при ОА статистически значимо возрастало в интервале Т2 и оставалось повышенным в интервалах наблюдения Т3 и Т4. У пациенток, находившихся под РА, уровень ТБК-ап в крови в интервалах Т1–Т4 не менялся. Сравнение между группами ОА и РА по различным интервалам установило отсутствие достоверных различий в период Т1 и достоверное увеличение концентрации ТБК-ап в интервалах Т2–Т4 при ОА.

ОБСУЖДЕНИЕ

В настоящее время не вызывает сомнений, что при любом патологическом состоянии наблюдаются отклонения в показателях биохимического статуса организма. В 1992 г. В. А. Бурлеву впервые удалось доказать, что акушерская патология сопровождается изменением транспорта кислорода к плоду, гипоксемией, метаболическим ацидозом и что эти процессы индуцируют оксидативный стресс. Проявления оксидативного стресса наблюдаются при невынашивании беременности, преждевременных родах, плацентарной недостаточности, гипоксии плода, гестозе (преэклампсии и эклампсии), слабости родовой деятельности[3].

В то же время проблема оценки состояния больного после хирургического вмешательства и сопряженного с ним анестезиологического пособия, в том числе после операции кесарева сечения, выполняемого по медицинским показаниям, обусловленным тяжестью акушерской патологии, многие годы остается значимой ввиду разнообразия как клинических проявлений в этот период, так и вариантов прогноза[9, 14]. Воздействие анестезиологического пособия испытывает и плод[10].

В последние годы предложены разнообразные маркеры для оценки оксидативного стресса при операции кесарева сечения[12], однако вариабельность показателей и неоднородность пациенток, включенных в исследования, не позволяют проводить сравнение между различными данными[8]. К числу наиболее значимых показателей для оценки неблагоприятных состояний в периоперационный период следует отнести повышение уровней ангиогенных факторов роста, белков острого воспаления, проинфламаторных цитокинов[2].

Изменение активности СОД, ГП, РГ и ТБК-ап в условиях ОА следует рассматривать как ответ на оксидативный стресс. Однако при наличии мощного антиокислительного пула и управляемой тактики проведения ОА эти изменения не достигают критического уровня и не оказывают значительного влияния в периоды Т3 и Т4.

Снижение количества РГ и увеличение содержания окисленного глутатиона непосредственно связаны с процессом активации оксидативного стресса, поскольку под действием экзогенного кислорода редокс-равновесие глутатиона изменяется с тенденцией к его окислению в процессе ОА[18].

Недостаток РГ и повышение уровней СОД, ГП или ТБК-ап в предоперационном периоде могут приводить к избыточному проявлению оксидативного стресса и тем самым оказывать воздействие на периоперационный период. Определение показателей оксидативного стресса, в первую очередь концентрации РГ, позволяет устанавливать его патологические границы.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Результаты проведенного исследования указывают на различное влияние регионарной (РА) (комбинированной спинально-эпидуральной) или общей анестезии (ОА) на оксидативный стресс в интра- и раннем послеоперационном периоде при кесаревом сечении. Под действием оксигенации 100%-м кислородом, который использовали у пациенток перед началом ОА в Т1-период, и затем при проведении традиционной ИВЛ газовой наркозной смесью с содержанием кислорода до 30% (фракция кислорода во вдыхаемой смеси (FiO2) = 30%) в Т2-период на фоне ОА при операции кесарева сечения наблюдаются лабораторные изменения, характерные для оксидативного стресса. При РА в аналогичные периоды осуществляется спонтанное дыхание атмосферным воздухом (FiO2 = 21%) и проявления оксидативного стресса отсутствуют. Изменения изученных показателей при ОА в периоды Т1 и Т2 за счет оксигенации 100%-м кислородом являются основой для проявления оксидативного стресса. Выделение критических этапов в периоперационном периоде позволяет своевременно выявлять их отрицательную динамику и тем самым прогнозировать осложнения.

Показатели оксидативного стресса в периоперационном периоде кесарева сечения
23 Января 19:49
ЛИТЕРАТУРА
  1. Бурлев А. В., Бурлев В. А., Ильясова Н. А., Сокологорский С. В. и др. Ангиогенные факторы роста в спинномозговой жидкости беременных при комбинированной спинально-эпидуральной анестезии при плановой операции кесарева сечения // Анестезиология и реаниматология. 2012. № 6. С. 39–44.
  2. Бурлев А. В., Бурлев В. А., Ильясова Н. А., Шифман Е. М. и др. Таргетные эффекты ангиогенно-воспалительного стресса у пациенток в периоперационном периоде при регионарной и общей анестезии плановой операции кесарева сечения // Акушерство и гинекология. 2012. № 8–2. С. 33–41.
  3. Бурлев В. А. Свободнорадикальное окисление в системе мать-плацента-плод при акушерской патологии: Дис. … докт. мед. наук. М., 1992. С. 50.
  4. Сокологорский С. В., Бурлев В. А., Ковалев В. Ф., Лапшина И. И. Компьютерный мониторинг, отражающий взаимосвязь показателей доставки кислорода и перекисного окисления липидов // Анестезиология и реаниматология. 2003. № 3. С. 37–40.
  5. Adler V., Yin Z., Tew K. D., Ronai Z. Role of redox potential and reactive oxygen species in stress signaling // Oncogene. 1999. Vol. 18. N 45. Р. 6104–6111.
  6. Cuzzocrea S., Riley D. P., Caputi A. P., Salvemini D. Antioxidant therapy: a new pharmacological approach in shock, inflammation, and ischemia/reperfusion injury // Pharmacol. Rev. 2001. Vol. 53. N 1. Р. 135–159.
  7. Ehlers R. A., Hernandez A., Bloemendal L. S., Ethridge R. T.et al. Mitochondrial DNA damage and altered membrane potential in pancreatic acinar cells induced by reactive oxygen species // Surgery. 1999. Vol. 126. N 2. Р. 148–155.
  8. Fassoulaki A., Petropoulos G., Staikou C., Siafaka I. et al. General versus neuraxial anaesthesia for caesarean section: impact on the duration of hospital stay // Obstet. Gynaecol. 2009. Vol. 29. N 1. Р. 25–30.
  9. Fassoulaki A., Staikou C., Melemeni A., Kottis G. et al. Anaesthesia preference, neuraxial vs general, and outcome after caesarean section // Obstet. Gynaecol. 2010. Vol. 30. N 8. Р. 818–821.
  10. Fogel I., Pinchuk I., Kupferminc M. J., Lichtenberg D. et al. Oxidative stress in the fetal circulation does not depend on mode of delivery // Am. J. Obstet. Gynecol. 2005. Vol. 193. N 1. Р. 241–246.
  11. Hatwalne M. S. Free radical scavengers in anaesthesiology and critical careIndian // Ind. J. Anesth. 2012. Vol. 56. N 3. Р. 227–233.
  12. Hracsko Z., Safar Z., Orvos H., Novak Z. et al. Evaluation of oxidative stress markers after vaginal delivery or Caesarean section // In Vivo. 2007. Vol. 21. N 4. Р. 703–706.
  13. Lawler J. M., Powers S. K. Oxidative stress, antioxidant status, and the contracting diaphragm // Can. J. Appl. Physiol. 1998. Vol. 23. N 1. Р. 23–55.
  14. Littleford J. Effects on the fetus and newborn of maternal analgesia and anesthesia: a review // Can. J. Anesth. 2004. Vol. 51. N 6. Р. 586–609.
  15. Malik E., Buchweitz O., Müller-Steinhardt M., Kressin P. et al. Prospective evaluation of the systemic immune response following abdominal, vaginal, and laparoscopically assisted vaginal hysterectomy // Surg. Endosc. 2001. Vol. 15. N 5. Р. 463–466.
  16. Mutlu B., Aksoy N., Cakir H., Celik H. et al. The effects of the mode of delivery on oxidative-antioxidative balance // J. Matern. Fetal Neonatal Med. 2011. Vol. 24. N 11. Р. 1367–1370.
  17. Ortolani O., Conti A., De Gaudio A. R., Masoni M. et al. Protective effects of N-acetylcysteine and rutin on the lipid peroxidation of the lung epithelium during the adult respiratory distress syndrome // Shock. 2000. Vol. 13. N 1. Р. 14–18.
  18. Raijmakers M. T., Roes E. M., Steegers E. A., van der Wildt B. et al. Umbilical glutathione levels are higher after vaginal birth than after cesarean section // J. Perinat. Med. 2003. Vol. 31. N 6. Р. 520–522.
  19. Schoonover L. L. Oxidative stress and the role of antioxidants in cardiovascular risk reduction // Prog. Cardiovasc. Nurs. 2001. Vol. 16. N 1. Р. 30–32.
  20. Wang C. H., Wu S. B., Wu Y. T., Wei Y. H. Oxidative stress response elicited by mitochondrial dysfunction: implication in the pathophysiology of aging // Exp. Biol. Med. (Maywood). 2013. Vol. 238. N 5. P. 450–460.

Партнеры