Содержание книги Предыдущая статья Следующая статья Abstract (English)


Методология флоуметрии, Выпуск 5, 2001 г. стр.65-75.

Влияние гипербарической оксигенации на кровоснабжение тканей стопы при оперативном удлинении отстаюшей в росте нижней конечности

В.А.Щуров, Н.В.Сазонова, Т.И.Долганова

ГУН РНЦ «Восстановительная травматология и ортопедия» имени академика Г.А.Илизарова (ген. директор –Засл. деятель науки РФ, чл.-кор. РАМН, проф. В.И.Шевцов)

В условиях оперативного удлинения отстающих в росте конечностей наблюдается неадекватно высокий прирост объёмной скорости регионарного кровотока вследствие ослабления вазоконстрикторного контроля под действием рефлекторных, местных гуморальных и механических факторов [4]. Предполагается, что нарушение вегетативного обеспечения тканей неблагоприятно для сохранения сократительной способности мышц, приводит к существенному приросту в основном шунтового кровотока в дистальных сегментах конечностей. С целью нормализации сомато-вегетативных отношений и улучшения трофики тканей в последнее время при лечении больных по методу Илизарова в конце периода дистракции и в период фиксации проводятся курсы гипербарической оксигенации (ГБО). Известно, что в условиях ГБО не только купируется гипоксия тканей, но и ускоряется образование дистракционного костного регенерата, уменьшается отечность тканей, что является показанием к использованию курса ГБО в процессе лечебной реабилитации ортопедических больных [3,5,6,9,10,]. Патофизиологические механизмы возникающие под воздействием гипербарической оксигенации связаны с его влиянием на функциональную деятельность лейкоцитов, молекул адгезии эндотелиоцитов, на действие оксида азота, пероксидирование липидов и на энергетику клеток, приводит к включению системы антиоксидантной защиты [1,2,7,11]. Tерапевтическое действие ГБО осуществляется, скорее всего, через эффект перекисного окисления липидов, когда его активация компенсируется адекватными изменениями всех звеньев антиокислительной системы [13]. По данным локального капиллярного кровотока можно косвенно судить о напряжении кислорода в тканях, отрицательная взаимосвязь этих показателей не выявлена, более того, при тяжелой ишемии она становится положительной [14].

Целью настоящего исследования явилась оценка влияния курса ГБО на состояние капиллярного кровотока конечности в период оперативного удлинения по Илизарову.

Методика

Обследованы 20 больных 5-20 лет с врожденным отставанием в росте сегментов одной из нижней конечности на 3-12 см, которым в ортопедическом отделении (зав. –д.м.н. А.В.Попков) производилось оперативное уравнивание их длины по методу Илизарова. Кроме того обследована группа здоровых добровольцев 9-11 лет (10 чел.) до и после 10 сеансов ГБО по 60 мин. с давлением на изометрии 1,3-1,5 ата.

У всех обследуемых регистрировалась с помощью метода ультразвуковой допплерографии скорость кровотока по артериям стопы, определялись напряжение кислорода и углекислого газа на тыле стопы (транскутанный полярограф «NOVAMETRIX», США) и капиллярный кровоток с помощью лазерной допплерографии (прибор BLF-21 «Transonic Systems Inc.», США). Исследования капиллярного кровотока проведены в покое и после 3-минутной окклюзии приносящих артерий.

Результаты

Выявлено, что между показателями лазерной флоуметрии и линейной скорости кровотока по артериям стопы отсутствует достоверная корреляционная взаимосвязь как у обследуемых контрольной группы, так и у больных на интактной и на пораженной конечностях. Это объясняется, с одной стороны, тем, что объемная скорость кровотока в дистальных артериях в значительной мере определяется величиной просвета сосуда, а с другой - влиянием на показатели лазерной флоуметрии не только нутритивного, но и шунтового кровотока.

У больных до лечения линейная скорость кровотока по тыльной артерии стопы интактной конечности выше, чем у здоровых детей на 9%, на пораженной конечности – на 25% (табл. 6.1.). В процессе лечения она возрастает до 6,2 ±1,3 см/с и становится на 68% выше, чем на интактной конечности. Однако под влиянием ГБО происходит снижение этого показателя до 3,2 ±0,77 см/с. Такое снижение может наблюдаться, с одной стороны, в условиях увеличения диаметра артерии, а с другой - при замедлении скорости кровотока в микроциркуляторном русле.

Таблица 6.1. Показатели кровоснабжения стопы у здоровых и больных до лечения.

Показатели
Показатели на конечностях у больных
Показатели у здоровых детей
Интактная
Пораженная
Исходные
После ГБО
Число наблюдений
15
25
10
10
Скорость кровотока по ТАС (см/с)
4,2±0,87
4,9±0,98
3,9±0,76
3,6±0,81
Капиллярный кровоток (п.ед.)
2,22 ±0,27
3,17 ±0,59
2,25 ±0,31
1,85 ±0,30

Fp=2,23*Fr –0,05; r=0,553

У больных на интактной конечности скорость КК на тыле стопы не отличается от уровня показателя у здоровых (см. табл. 6.1.). На пораженной она на 43% выше, чем на интактной. Ускорение кровотока покоя на больной конечности может иметь приспособительное значение вследствие снижения резервных возможностей сосудистого русла. Следует заметить, что с увеличением возраста обследуемых показатель имеет тенденцию к снижению на обеих конечностях. При этом на интактной это снижение закономерно (рис. 6.1.).

Рисунок 6.1. Возрастная динамика капиллярного кровотока у больных на интактной и пораженной конечностях.

На интактной конечности скорость КК покоя в процессе лечения оставалась стабильной (табл. 6.2.), на пораженной – она увеличивалась на 22%. Прирост скорости КК наиболее существенен в период дистракции. Под влиянием курса ГБО происходит нормализация скорости кровотока (рис. 6.2.). Снижение ускоренного кровотока после курса ГБО можно объяснить ослаблением сосудорасширяющего действия местных вазоактивных метаболитов, максимальный эффект которых выявляется к 8 сеансу. Под действием кислорода происходит сдвиг изменения толщины гликокалиса (эндотелия), что приводит к увеличению сопротивления кровотоку и снижению скорости в капиллярах [12].

Таблица 6.2. Скорость капиллярного кровотока до и после функциональной пробы у больных на разных этапах лечения.

Этап лечения
Число наблюдений
Интактная конечность
Больная конечность
КК покоя (п.ед.)
Пиковый КК (п.ед.)
КК покоя (п.ед.)
Пиковый КК (п.ед.)
Дистракция
18
2,33±0,41
5,18±1,46
3,86±0,46
9,87±1,76
Фиксация
10
2,32±0,42
4,57±1,27
3,13±0,71
11,20±2.57
После 5 сеансов ГБО
8
2,13±0,29
4,90±1,00
2,18±0,28
5,20±0,83
После 10 сеансов ГБО
23
2,17±0,24
3,76±0,41
3,21±0,43
8,73±1,08
После лечения
14
3,50±0,89
7,07±1,93
5,56±0,86
8,38±2,64

Рисунок 6.2. Динамика скорости капиллярного кровотока оперированной конечности.

У здоровых детей прошедших курс ГБО развитие реактивной постишемической гиперемии после окончания пробы с окклюзией артерий голени пиковые значения скорости капиллярного кровотока (КК) достигаются не в первые 15 с после прекращения окклюзии артерий, а в конце первой минуты периода восстановления (рис. 6.3.). Длительность периода полувосстановления уровня КК, свидетельствующая о реактивности сосудов прекапиллярного звена, соответственно 78 с и 112 с.

Анализ динамики скорости кровотока после проведения ишемической функциональной пробы у больных, прошедших курс лечения гипербарической оксигенацией, показал, что скорость КК начинала снижаться в первые секунды после прекращения окклюзии. Период полувосстановления КК на интактной конечности составляет 70 с, а на пораженной – 50 с (рис. 6.4.). То есть после курса ГБО темпы восстановления исходного уровня КК выше, особенно у больных на оперированной конечности.

Рисунок 6.3. Динамика показателя капиллярного кровотока после ишемической пробы у здоровых обследуемых до (нижняя кривая) и после курса ГБО (штриховая линия).

Таким образом, повреждение тканей, неизбежное при оперативном удлинении отстающей в росте конечности, способствует ускорению капиллярного кровотока, увеличению реактивности сосудистого русла выявляемой при проведении ишемической функциональной пробы. Гипербарическая оксигенация, напротив, способствует снижению увеличенной скорости капиллярного кровотока, снижению реактивности сосудистого русла, что, согласно данным литературы, приводит к повышенному времени прохождения эритроцитов в капиллярах и увеличивает экстракцию кислорода [8].

Рисунок 6.4. Скорость капиллярного кровоток оперированной (штриховая линия) и интактной (сплошная линия) конечностей у больных после проведения пробы с окклюзией артерий голени.

Литература

  1. Антрощенко З.Б., Федорова Н.И., Бялик И.Ф. Гипербарическая оксигенация при травматическом отеке тканей. //Сов. мед., 1983. -N 9. - С. 59-61.
  2. Бокерия Л.А., Марин А.И., Павлов А.В. Кислородный режим организма в условиях гипербарической оксигенации и влияние на него сердечного выброса //Анест. и реаниматол., 1982. -N 4. - С. 22-24.
  3. Швецов А.А. Клинико-экспериментальные аспекты применения гипербарической оксигенации при удлинении нижних конечностей //Автореф. дисс… канд.мед.наук, Куйбышев, 1986. – 21 стр.
  4. Щуров В.А. Физиологический анализ эффекта стимулирующего влияния растяжения на рост и развитие при удлинении конечности по Илизарову //Автореф. дис…докт. мед. наук. Пермь, 1993.-32с.
  5. Barth E., Sullivan T., Berg E. Animal model for evaluating bone repair with and without adjunctive hyperbaric oxygen therapy (HBO): compating dose schedules. //J. Invest Surg. – 1990. –vol.3, № 4. –P.387-392
  6. Bone healing of tibial lengthening is enhanced by hyperbaric oxygen therapy: astudy of bone mineral density and torsional atrength on rabbits // Ueng S.W., Lee S.S., Wang C.R., Liu S.J., Yang H.F., Tai C.L., Shih C.H. / J.Trauma. –1998. –Vol.44, №4. –P. 676-681.
  7. Buras Jon Basic mechanisms of hyperbaric oxygen in the treatment of ischemia-reperfusion injury //Int. Anesthesiol Clin. – 2000. –38, №1. – C.91-109.
  8. Early changes in performance, blood flow and capillary fine structure in ran fast muscles induced by electrical stimulation /Egginton S., Hudlicka’O //J. Physiol. –1999. –515, №1. –C.265-275.
  9. Effect of hyperbaric oxygenation treatment on lengthened callus // Kitakoji T., Takashi S., Ono Y., Hattori Т., Takahasti H., Iwata H. /Undersea Hyperb Medio – 1999. – Vol.26, №3. –P.165-168.
  10. Hyperbaric oxygen therapy in the treatment of various orthopedic disorders //Oriani G., Barnini C., Gaietta T., Guarino A., Pedesini G. /Minerva Med 1982. – Nov 3; 73(42): 2983-8
  11. Kunze K. Das Sauerstoffdruckfeld in normalen und pathologisch ver-anderten Muskel. In: Schriftenrehe Neurologie, Bd. 3, Berlin-Heildelberg-New York, Springer, 1969.
  12. Microvascular blood flow resistance: Role of endothelial surface layer //Pries Axel R., Secomb Timothy W., Jocobs Helfried, Sperandio Markus, Osterloh Kurt, Gaehtgens Peter // Amer.J.Physiol.: Heart and Circ. Physiol. –1997. –42, №5. –C.H2272 –H2279.
  13. Nohl H. The biochemical mechanism of the formation of reactive oxygen species in heart mitochondria. //J. Mol.Cell. Cardiol., 1981. -Vol.13. – Suppl. 1. -Р. 66.
  14. Schmidt C., Adechokan S., Mouhli J. Exploration microcirculatoire des artériopathies des membres. Corrélations laser-doppler et pression d’oxygéne transcutanée //Ann. Med. Nancy et Est. , 1997. V.– 36. - №2. – p. 127-130.


Hyperbaric Oxygenation Effect on Blood Supply in the Foot Tissues during Surgical Lengthening by Delayed Growth in the Lower Limb

V.A.Schurov, N.V.Sazonova, T.I.Dolganova

SSI RISC for Restorative Traumatology and Orthopaedics, Kurgan

The method of laser Doppler flowmetry was used to evaluate the effect of hyperbaric oxygenation treatment on the condition of the capillary blood flow during the period of the Ilizarov surgical lengthening for delayed growth in the limbs in 20 patients.

It is revealed that the injury of tissues which is inevitable by surgical lengthening of the limb that suffers from delay in the growth stimulates capillary blood flow and increases reactivity of the vascular bed found by performing an ischemic functional test. Hyperbaric oxygenation, on the contrary, reduces the enhanced velocity of the capillary blood flow and decreases reactivity of the vascular bed thus increasing the time of erythrocytes passing through capillaries and oxygen extraction augmentation.


Содержание книги Предыдущая статья Следующая статья Наверх к началу