Состояние сердечно-сосудистой системы у животных при сквозном пулевом ранении живота малокалиберными высокоскоростными ранящими снарядами (экспериментальное исследование)

Актуальность темы

.

Огнестрельные ранения живота до настоящего времени остаются наиболее тяжелыми и сложными повреждениями военного и мирного времени, продолжая занимать ведущее место в общей структуре огнестрельных ранений. Это, в первую очередь, обусловлено совершенствованием огнестрельного оружия и увеличением доли раненых в живот в тяжелом и крайне тяжелом состоянии, доставляемых на этап квалифицированной хирургической помощи за счет использования вертолетной эвакуации.

Частота огнестрельных ранений живота во время первой и второй мировых войн колебалась в пределах 2,8−6,1% [13]. В локальных военных конфликтах второй половины XX столетия она увеличилась до 7−10%. Во время вооруженного конфликта на Северном Кавказе (1994;1996, 19 992 001) огнестрельные ранения живота занимали третье место по частоте (12,9%) после ранений головы и груди [118]. В мирное время доля огнестрельных ранений живота достигает 5% [57].

Частота повреждений сердечно-сосудистой системы при огнестрельных ранениях живота составляет 65,4% [60], что неизбежно отражается на летальности. Во время Великой Отечественной войны летальность при огнестрельных ранениях живота составляла 37−60,6%. При этом среди умерших — в результате ранений живота 11,8% раненых погибло на поле боя, 33,5% раненых в учреждениях войскового района- 13,9% - в учреждениях армейского района и 5,6% - во фронтовом районе. Летальность при огнестрельных ранениях живота во время войны в Афганистане достигала 30%. На Северном Кавказе -10,1%- причем в 43,14% случаев это были пулевые ранения, в 10,9%) — осколочные и в 46% -взрывные [16, 36, 118, 176].

Основное предназначение боевого стрелкового оружия заключается в эффективном поражении человеческого тела, а его совершенствование значительно опережает современные достижения в лечении ран и их осложнений. Состояние данной проблемы определяется недостаточной изученностью патофизиологических процессов в организме, возникающих после огнестрельного ранения, и, в частности, изменений в сердечнососудистой системе [38]. Особенности гемодинамических изменений в остром периоде реакций организма на огнестрельную травму (в момент действия ранящего снаряда на биологический объект и сразу после него), во многом определяющие судьбу раненого, остаются вне поля зрения исследователей, а ведь именно в этот, часто весьма короткий, промежуток времени на фоне бурных гомеостатических реакций организма формируются гемодинамические изменения, влияющие на исход ранения [64, 85, 91, 135, 160]. Механизмы расстройств гемодинамики при огнестрельных ранениях требуют дальнейшего изучения и осмысления [135].

К сожалению, до сих пор остается актуальным суждение, высказанное Hunter еще в XVIII в.: «Искусство поражать человека делает большие успехи, чем искусство его лечить» (цит. по Беркутову А. Н., 1979). Мнение Штейнберга М. Г. (1984) о том, что проблема лечения огнестрельных ран будет решена и что, «сфинкс» скоро перестанет быть загадкой, не сбылось. Наоборот, она стала еще более актуальной.

Лечебная помощь является наиболее эффективной в том случае, если она оказывается не позже 30 мин после ранения [72, 75, 148]. Mikus Е. (1975) указывает, что с каждым часом задержки оказания медицинской помощи при огнестрельных ранениях живота летальность увеличивается на 2−5%. Критическим сроком оказания медицинской помощи, после которого резко возрастает летальность, считается 3 ч [160].

Большая доля летальных исходов с резким возрастанием летальности через 3 ч с момента огнестрельного ранения живота послужила поводом к экспериментальному изучению (на животных) реакций сердечнососудистой системы в момент сквозного пулевого ранения живота и в течение 60−90 мин после него и их влияния на прогноз.

Понимание патофизиологических механизмов гемодинамических реакций формируемых в первые часы огнестрельного проникающего ранения живота улучшит качество оказания медицинской помощи, а их изучение и уточнение, в том числе с использованием новых диагностических возможностей и методических решений, является важной проблемой современной военно-полевой терапии, без чего невозможен правильный подход к лечению раненых на этапах медицинской эвакуации.

Цель работы: выявить гемодинамические нарушения, возникающие при сквозном пулевом ранении живота, и их зависимость от вида боеприпаса и степени.. .г. тяжести полученной травмы.

Задачи исследования:

1. Изучить баллистические характеристики современных огнестрельных малокалиберных высокоскоростных ранящих снарядов (пуль) 7Н22 и 7Н24.

2. Определить характер изменений количества комплексов Fe-NO в периферической крови животных, указывающих на концентрацию образовавшегося эндогенного монооксида азота и его аналогов и их влияние на гемодинамику в зависимости от тяжести огнестрельного ранения.

3. Изучить характер, динамику и степень выраженности изменений гемодинамики у животных в момент ранения и в течение первых 60−90 мин после сквозного пулевого ранения живота в эксперименте.

4. Определить характер электрокардиографических изменений у животных в момент ранения, через 5- 60 и 90 мин после сквозного пулевого ранения живота в сопоставлении с морфологическими изменениями в сердце.

Научная новизна.

Проведено целенаправленное экспериментальное исследование сердечно-сосудистых изменений в первые часы ранения высокоскоростными малокалиберными боеприпасами (7Н22, 7Н24) с использованием модуля «Реаниматолога» аппаратно-программного комплекса «Феникс».

На основании результатов мониторирования центральной и внутрисердечной гемодинамики во время сквозного пулевого ранения живота и в течение 60- 90 мин после него выделены фазы реагирования сердечно-сосудистой системы на огнестрельную травму, что дает возможность дифференцировано, в зависимости от фазы ранения, подходить к лечению раненых.

Установлена зависимость между состоянием гемодинамики, видом ранящего снаряда и степенью тяжести огнестрельного ранения. При этом показано, что значительные изменения систолической функции миокарда левого желудочка с ранним развитием сердечной недостаточности возникали при ранении пулей боеприпаса 7Н24.

Исследование крови после сквозного пулевого ранения живота с использованием электронного парамагнитного резонанса позволило выявить увеличение содержания Fe-NO комплексов в периферической крови животных, указывающих на высокие концентрации монооксида азота и его аналогов (в т.ч. первичных свободных радикалов).

Использование электрокардиографического и патоморфологического исследования показало, что сквозное пулевое ранение живота закономерно сопровождается поражением сердечно-сосудистой системы и позволило установить зависимость ЭКГ-изменений, регистрируемых после сквозного пулевого ранения живота, от тяжести ранения.

Установлено, что основными причинами изменений в сердечнососудистой системе в виде нарушения гемомикроциркуляции, формирования синдрома «малого выброса», «вспенивания крови» в полости левого желудочка сердца являются комоционно-контузионные повреждения, гиперкатехоламинемия, ранний эндотоксикоз.

Практическая значимость.

Результаты изучения баллистических характеристик современных ранящих снарядов и вызванные ими изменения в организме животных свидетельствуют о том, что тяжесть огнестрельных ранений зависит от сферы поражения, которая, в свою очередь, зависит от конструктивных и баллистических характеристик ранящего снаряда.

Использованные современные инструментальные и лабораторные методы исследования сердечно-сосудистой системы у раненых животных позволили конкретизировать и детализировать основные патогенетические механизмы развития гемодинамических изменений в первые 60−90 мин после сквозного пулевого ранения живота, протекающих по типу эндотоксичекой реакции, в основе которой лежит перераспределительный механизм реагирования. •.

Предложенная классификация фаз реагирования показателей центральной гемодинамики на сквозное пулевое ранение живота дает возможность индивидуализировать и дифференцировать лечебно-диагностические мероприятия.

Полученные в эксперименте с помощью электрокардиографического исследования признаки повреждения сердца дают основания рекомендовать этот простой и легкодоступный метод исследования для диагностики сотрясений миокарда в первые часы проникающего ранения живота.

Комплексный диагностический подход при сквозных пулевых ранениях живота способствует уменьшению вероятности ошибок при диагностике повреждений сердца, шока и полиорганной недостаточности.

Реализация результатов исследования Предложенные в работе методики изучения и диагностики степени тяжести огнестрельного проникающего ранения живота, определения поражающих свойств современных ранящих снарядов, характера, динамики и степени выраженности изменений гемодинамики используются в научно-исследовательской лаборатории «Боевой патологии» Государственного института усовершенствования врачей МО РФ при выполнении научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ в рамках Государственного оборонного заказа РФ.

Основные результаты проведенных исследований используются в учебных процессах на кафедрах военно-полевой (военно-морской) хирургии и военно-полевой (военно-морской) терапии, терапии усовершенствования врачей (с курсом военно-морской терапии) Государственного института усовершенствования врачей МО РФ.

Апробация диссертации Материалы диссертации доложены и обсуждены на: XXXVI Всемирном конгрессе военной медицины (Санкт-Петербург, 2005) — заседаниях секции военно-полевой хирургии Московского общества хирургов (Москва, 2005) — заседаниях кафедр военно-полевой терапии, военно-полевой хирургии Государственного института усовершенствования врачей Министерства Обороны Российской Федерации (Москва, 2005) — итоговой научно-практической конференции 32 ЦВМКГ (Железнодорожный, 2006).

Публикации.

По теме диссертации опубликовано 10 научных работ. ¦

Основные положения диссертации, выносимые на защиту.

1. Эффект действия современных высокоскоростных пуль боеприпасов 7Н22 и 7Н24 обусловлен их баллистическими и конструктивными особенностями, влияющими на движение ранящего снаряда в биологическом объекте, формирование сферы поражения и тяжесть огнестрельной травмы.

2. Запуск патологического каскада гемодинамических реакций при сквозных пулевых ранениях живота в значительной степени определяется концентрацией первичных свободных радикалов (в т. ч. соединений с NO-группами), инициированных ранящим снарядом за счет сферы травматического поражения.

3. Тяжелые и крайне тяжелые сквозные пулевые ранение живота являются особой формой боевой патологии, для которой характерно раннее (50-я минута) развитие выраженных нарушений системной и внутрисердечной гемодинамики с нарушением систолической функции сердца.

4. Степень снижения систолической функции левого желудочка определяется, с одной стороны, тяжестью первичного травматического повреждения миокарда, возникающего вследствие многофакторного повреждающего воздействия огнестрельного снаряда, а с другой — вторичными поражениями миокарда в результате гиперкатехоламинемии и раннего развития эндотоксикозаи.

Объем и структура диссертации.

Диссертация изложена на 139 страницах машинописного текста и состоит из введения, 4 глав собственных наблюдений, обсуждений полученных результатов, заключения, выводов, практических рекомендаций и списка литературы из 190 источников (135 отечественных и 55 иностранных авторов). Работа иллюстрирована 11 таблицами и 45 рисунками.

выводы.

1. Современное пулевое ранение — это особый вид огнестрельной травмы, для которой характерно не только местное механическое разрушение тканей, вызванных самим ранящим снарядом, но и развитие дистантных (комоционно-контузионных) повреждений внутренних органов, в том числе и повреждение сердечно-сосудистой системы, при этом тяжесть поражения зависит от величины сферы повреждения, формируемой ранящим снарядом.

2. Повреждения, вызываемые действием пули боеприпаса 7Н24, значительно превосходят повреждения вызванные пулей боеприпаса 7Н22, за счет большего коэффициента затухания волн упругой деформации (bi=3498+12,0- b2=2040+9,5).

3. При огнестрельных ранениях живота зона повреждения микроциркуляторного русла распространяется далеко за пределы сферы поражения, что обусловливает развитие полиорганной (острой сердечной, легочной, почечной) недостаточности.

4. Огнестрельные ранения приводят к избыточной концентрации NO и его аналогов в периферической крови животных в ответ на повреждающее действие ранящих снарядов, на что указывает образование большого количества Fe-NO комплексов, регистрируемых на 10-й мин исследования.

5. Гемодинамические изменения, возникающие немедленно после сквозного пулевого ранения живота, характеризуются закономерной периодичностью (фазностью): фаза первичных реакций, латентная фаза, адаптационная фаза и фаза исходов.

6. Основными причинами развития сердечно-сосудистых изменений у раненых животных являются: гиперкатехоламинемия, обусловленная стресс-реакциейсотрясения и ушиб сердца вследствие воздействия ВУД и гидродинамического удара, а также ранняя посттравматическая эндотоксемия, обусловленная первичными свободными радикалами.

7. Основными ЭКГ-изменениями при сквозном пулевом ранении живота являются: асистолия в течение 3 с с момента ранения, снижение вольтажа зубца Rинверсия зубца Т нарушение ритма (тахикардия, экстрасистолия) — нарушение внутрижелудочковой проводимости, изменение сегмента ST.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ.

1. При тяжелом и крайне тяжелом сквозном пулевом ранении живота задержка эвакуации раненых (свыше 60 мин с момента ранения) на этапы квалифицированной и специализированной медицинской помощи может привести к необратимым расстройствам гемодинамики и гибели.

2. Рекомендовано проводить ЭКГ-исследования всем раненным с тяжелым и крайне тяжелым сквозным пулевым ранением живота, начиная с этапа первой врачебной помощи для раннего исключения дистантных повреждений сердца.

3. Признаками электрокардиографических изменений при сквозном пулевом ранении живота являются: снижение вольтажа зубца R, инверсия зубца Т, нарушение ритма по типу тахикардии и экстрасистолии, нарушение внутрижелудочковой проводимости, изменение сегмента ST.

4. Важным условием поддержания гемодинамической стабильности перед выполнениями оперативных вмешательств у раненых с тяжелыми и крайне тяжелыми сквозными пулевыми ранениями живота является проведение мониторинга за основными параметрами центральной гемодинамики с помощью модуля «Интенсивной терапии» аппаратно-программного комплекса «Феникс».

5. Учитывая формирование синдрома «малого выброса» вследствие депонирования крови в венозной части сосудистой системы и нарушения оттока с малого круга кровообращения, можно предположить, что интенсивная терапия раненых со сквозными пулевыми ранениями живота должна дополняться антиоксидантными препаратамипрепаратами, повышающими онкотическое давление в сосудистом русле, и препаратами, оказывающими кардиопротективное действие.