Impact of general or spinal anesthesia on lipid peroxidation and antioxidant system in patients with endometriosis

Zdiruk S.V., Yartseva D.V.

Rostov State Medical University
Objective. To study the impact of general and spinal anesthesia on lipid peroxidation (LPO) and antioxidant system (AOS) in patients with endometriosis and the perspectives of using the antioxidant and antihypoxant cytoflavin as a component of anesthesia during surgical interventions.
Subjects and methods. One hundred and four patients aged 34 to 50 years with adenomyosis complicated by significant pain syndrome were examined. They underwent elective extrirpation of the uterus without its appendages by laparotomic access. According to the mode of anesthesia, the patients were divided into 2 groups; each group was classified into subgroups A (non-receiving antioxidant therapy) and B (receiving this therapy). Central and peripheral hemodynamic parameters, autonomic nervous system tone, and LPO (the content of malondialdehyde in plasma and erythrocyte hemolysates, amount of extracorpuscular hemoglobin, antioxidant activity of ceruloplasmin, activity of catalase in erythrocyte hemolysates and plasma) and AOS were studied.
Results. Analysis of LPO and AOS processes showed that all patients in Subgroups 1A and 2A had initially imbalance of the antioxidant and prooxidant systems with a predominance of the activity of peroxidation processes. These processes were most pronounced in Subgroup 1A (total intravenous anesthesia). In the cytoflavin preadministration subgroups (1B and 2B), the levels of pro- and antioxidant enzymes were significantly higher than those in donors, but lower than those in Subgroups 1A and 2A.
Conclusion. The use of cytoflavin as a component of anesthetic aid increases adaptation in endometriosis patients to surgical stress.

Keywords

general and spinal anesthesia
endometriosis
cytoflavin
lipid peroxidation
antioxidants

В последние годы наметился неуклонный рост частоты генитального эндометриоза [2, 3,14]. В структуре гинекологической заболеваемости эндометриоз занимает 3-е место после воспалительных процессов и миомы матки, поражая до 50% женщин с сохраненной менструальной функцией [17]. Эндометриоз — это гормонозависимое заболевание, развивающееся на фоне нарушения иммунного гомеостаза, приводящего к разрастанию ткани, сходной по своему строению и функции со слизистой оболочкой матки, за пределами обычной локализации эндометрия [2, 3, 5, 14]. В настоящее время в комплексной терапии больных эндометриозом ведущая роль отводится хирургическому лечению [3, 12].

Система перекисного окисления липидов (ПОЛ) является важным биохимическим механизмом, регулирующим многие биологические функции. Физиологическое значение ПОЛ многогранно: активные формы кислорода являются вторичными посредниками многих регуляторных влияний, механизм перекисного окисления лежит в основе синтеза важнейших тканевых регуляторов — простагландинов и лейкотриенов, перекисное окисление регулирует процессы пролиферации, апоптоза и дифференцировки, участвует в процессах обновления мембранных клеточных структур, формирует микробицидный и противоопухолевый потенциал лейкоцитов. Уровень регуляции системы ПОЛ влияет на уровень общей неспецифической резистентности организма [6, 8].

Уровень ПОЛ значительно повышается в момент оперативного вмешательства, общей анестезии и в раннем послеоперационном периоде. Хирургическая травма вызывает нарушения кровоснабжения и оксигенации тканей и органов, гормональные и метаболические сдвиги, значительно усиливает ПОЛ. Не только операционный стресс, но и анестезиологическое пособие способно изменять соотношение антиоксиданты/прооксиданты в пользу последних. Механизм действия анестетиков осуществляется непосредственно через изменения физико-химических свойств биомембран, что влияет на интенсивность образования в них свободных радикалов. Кетамин, седуксен усиливают свободнорадикальное окисление. Местные анестетики, фентанил, оксибутират натрия, пропофол, дроперидол оказывают антиоксидантное и мембраностабилизирующее действие [4, 7, 11, 18, 19].

Таким образом, нарушения микроциркуляции при эндометриозе ведут к развитию гипоксии и метаболического ацидоза, что способствует активации ПОЛ и снижению резервов антиокислительных систем крови. Операционный стресс на фоне эндометриоза усиливает данные процессы: происходит нарушение структурно-функциональных свойств клеточных мембран, а это в свою очередь способствует прогрессированию органных дисфункций и как следствие этого развитию интра- и послеоперационных осложнений. Для профилактики этих изменений необходима адекватная анестезиологическая защита от операционного стресса с повышением анти-окислительной активности крови, нормализацией проницаемости клеточных мембран и улучшением микроциркуляции.

Нами изучены влияние общей и спинномозговой анестезии на ПОЛ и антиоксидантную систему (АОС) у больных эндометриозом и перспективы использования у них антиоксиданта-антигипоксанта цитофлавина в качестве компонента анестезии при оперативных вмешательствах.

Материал и методы исследования

Исследования проведены в условиях рандомизации у 104 больных с одинаковой хирургической патологией. Все пациентки находились в гинекологическом отделении клиники Ростовского государственного медицинского университета с диагнозом: аденомиоз, осложненный выраженным болевым синдромом. В плановом порядке у них была произведена лапаротомическим способом экстирпация матки без придатков. Возраст больных колебался от 34 до 50 лет, оперативное вмешательство длилось от 1 ч 40 мин до 2 ч (в среднем — 1 ч 50 мин).

У 52 из 104 больных выявлены сопутствующие заболевания: артериальная гипертензия I–II стадии — у 22, ожирение II–III степени — у 16, варикозная болезнь нижних конечностей — у 14. Такие больные были в равном количестве распределены по группам исследования.

В зависимости от метода анестезии больные были разделены на 2 группы: в 1-ю вошли 54 пациентки, оперированные под тотальной внутривенной анестезией (ТВА) с миоплегией и искусственной вентиляцией легких (ИВЛ), во 2-ю группу — 50 пациенток, у которых применялась спинномозговая анестезия (СМА). В свою очередь 1-я и 2-я группы были подразделены на подгруппы А и Б соответственно без антиоксидантной терапии и с ее применением. В исследование не включали пациенток с тяжелыми сопутствующими заболеваниями в стадии декомпенсации и перенесших более 3 оперативных вмешательств за последние 5 лет, а также тех больных, у которых медикаментозное обеспечение в раннем послеоперационном периоде отличалось от такового у других. Все пациентки соответствовали II–III группе анестезиологического риска по классификации ASA.

Премедикация у больных 1-й и 2-й групп была стереотипной. За 12 ч до оперативного вмешательства больным внутримышечно вводили 1 мл 1% раствора димедрола и 2 мл 0,5% раствора диазепама. Премедикация I проводилась за 1–1,5 ч до оперативного вмешательства (внутримышечное введение 2 мл 0,5% раствора диазепама и 1 мл 1% раствора кеторола). Премедикацию II выполняли на операционном столе (внутривенное введение атропина — 5–7 мкг/кг, димедрола — 0,15 мг/кг, диазепама — 0,15 мг/кг и промедола — 0,2–0,3 мг/кг).

Общая анестезия у больных 1-й группы осуществлялась следующим образом. С целью прекураризации внутривенно вводили ардуан в дозе 15–20 мкг/ кг, затем переходили к индукции пропофолом — 1,5 мг/кг в сочетании с кетамином — 1,5 мг/кг, после чего на фоне тотальной миоплегии дитилином в дозе 15–30 мг/кг выполняли оротрахеальную интубацию и перевод больной на ИВЛ воздушно-кислородной смесью (FiO 0,5) в режиме умеренной гипервентиляции. Перед кожным разрезом вводили фентанил в дозе 5 мкг/кг и дроперидол в дозе 0,1–0,2 мг/кг. Анестезию поддерживали пропофолом (1 мг/кг) либо сочетанием пропофола с кетамином (0,75 мг/кг, но не более 100 мг за 2 ч анестезии с учетом индукционной дозы). Миоплегию поддерживали дробным введением ардуана в общепринятых дозах. В качестве наркотического анальгетика использовали фентанил в дозе 2,5–3 мкг/(кг·ч). СМА у больных 2-й группы осуществляли по общепринятым правилам. Во всех случаях использовали анестетик бупивакаин (маркаин спинал 0,5% — 4 мл).

С целью антиоксидантной терапии мы использовали комплексный препарат цитофлавин (ООО «НТФФ «ПОЛИСАН», Санкт-Петербург), представляющий собой сбалансированный комплекс из двух метаболитов (янтарная кислота, рибоксин) и двух коферментов-витаминов — рибофлавина-мононуклеотида (витамин В) и никотинамида (витамин РР). По данным литературы, использование цитофлавина приводит к снижению глубины тканевой гипоксии вследствие нормализации процессов утилизации кислорода тканями, восстановлению систем антиоксидантной и антиперекисной защиты, детоксикационной функции печени, легких, почек [9, 13, 15]. Антиоксидантная и антигипоксическая активность цитофлавина сводится к взаимопотенцирующему действию его компонентов. Янтарная кислота дезактивирует пероксидазы в митохондриях, усиливает активность НАД-зависимых ферментов, а рибоксин и никотинамид усиливают фармакологическую активность янтарной кислоты [16]. Данный препарат с успехом применяется в терапии цереброваскулярной ишемии [1], отравлений нейротропными ядами [10], а также с целью раннего восстановления сознания и спонтанного дыхания после общей анестезии при длительных абдоминальных операциях [13].

Мы применяли цитофлавин по следующей схеме: за 3 сут до оперативного вмешательства 1 раз в день 0,15 мл/кг цитофлавина внутривенно капельно на 200 мл 5% раствора глюкозы, в день операции за 3 ч до оперативного вмешательства 0,3 мл/кг цитофлавина внутривенно капельно на 200 мл 5% раствора глюкозы, затем по 0,15 мл/кг цитофлавина внутривенно капельно на 200 мл 5% раствора глюкозы ежедневно в течение 5 сут послеоперационного периода.

Для оценки адекватности анестезии мы выбрали показатели центральной и периферической гемодинамики, тонус вегетативной нервной системы, ПОЛ и АОС.

Состояние кровообращения и сократительной функции сердца оценивали методом автоматизированной обработки сигнала грудной дифференциальной реограммы, позволяющей анализировать состояние центральной и периферической гемодинамики по Кубичеку. С помощью прибора «Кентавр-1А», являющегося приставкой к реографу РГ-4-02, производилась компьютерная обработка данных полиреографии и оценка кровообращения в целом. Гемодинамические показатели оценивали с помощью переносной мониторной системы Escort II (MDE, США). В процессе анестезии и операции осуществляли мониторинг ЭКГ во втором стандартном отведении, ЧСС, АД, SpO . Показатели периферической гемодинамики (класс, жесткость, амплитуда реоволны голени и пальца стопы) регистрировали с помощью монитора «Кентавр-1А» (НПО «Полет») и оценивали по диагностическим шкалам А.А. Астахова (1988).

Определение показателей ПОЛ и АОС проводили на следующих этапах исследования:

1-й этап — за 3 сут до оперативного вмешательства (полученные данные принимались за исходные);

2-й этап — на этапе наибольшей травматизации во время операции;

3-й этап — на 2-е сутки послеоперационного пери-ода.

Показатели ПОЛ изучали:

— по содержанию малонового диальдегида (МДА) в плазме крови и гемолизатах эритроцитов;

— количеству внеэритроцитарного гемоглобина (ВЭГ);

— оксидантной активности церулоплазмина (ЦП);

— активности каталазы в гемолизатах эритроцитов по методу Н. Aebi и в плазме крови по методу М.А. Королюк.

Статистическую обработку результатов исследования проводили с определением средней арифметической и ошибки средней. Для обработки данных использовали компьютерную программу Statistica (Statsoft 6.0). Достоверность различий между исследуемыми группами определяли с помощью t-критерия Стьюдента и Вилкоксона после проверки распределения на нормальность. Статистически достоверными считали отличия, соответствующие величине ошибки достоверности p<0,05.

Результаты исследования и обсуждение

Комплексная оценка данных функционального исследования кровообращения, проведенного на разных этапах операций, выполненных под ТВА и СМА, свидетельствовала об адекватной защите пациенток обеих групп от факторов операционного стресса. Исследования системы ПОЛ показали, что в исходном состоянии у больных эндометриозом женщин уровень МДА в эритроцитах был увеличен в 2,3 раза, в плазме — в 2,6 раза. Аналогичная закономерность отмечена с концентрацией ВЭГ, которая в исследуемой группе была увеличена в плазме на 244,8% (р<0,05). Это состояние сопровождалось истощением АОС, о чем свидетельствовало снижение концентрации каталазы в эритроцитах на 46,1% и ЦП на 14,7% с некоторым повышением концентрации каталазы в плазме — до 6,9±263 нмоль Н О /мл/мин.

Таким образом, у всех наблюдавшихся больных изначально отмечались дисбаланс системы антиоксиданты/прооксиданты: преобладание активности процессов пероксидации и повышение концентрации промежуточного продукта ПОЛ — МДА и ВЭГ, депрессия антиоксидантной защиты со снижением концентрации каталазы в мембранах и увеличением ее содержания в плазме, а также истощением концентрации ЦП.

Анализ динамики показателей ПОЛ и АОС на фоне травматичного этапа операции под ТВА показал дальнейшее нарушение адаптационных процессов с усилением активности свободнорадикального окисления липидов как в эритроцитах, так и в плазме, о чем свидетельствовало увеличение МДА в эритроцитах, по сравнению с показателями, принятыми за норму (далее — у доноров), в 3,2 раза, а в плазме — в 2,2 раза и ВЭГ — в 4,3 раза. На фоне усиления процессов пероксидации активность каталазы в эритроцитах уменьшилась на 39,8% (р<0,05).

В послеоперационном периоде наблюдалась та же закономерность, что и в период наивысшей травматичности, но нарушения носили еще более выраженных характер. Так, концентрация МДА в плазме выросла в 1,8 раза, а в эритроцитах — в 1,2 раза (р<0,05). Уровень ВЭГ тоже имел тенденцию к увеличению до 6,89±1,12 мкмоль/л.

Концентрация ЦП, основного антиоксидантного фермента плазмы, снизилась до 1,02±0,11 мкмоль/л, каталазы плазмы и эритроцитов — до 7,09±1,6 нмоль Н О /мл/мин и 12,6 нмольН О /мг/Hb/мин соответственно (р<0,05; рис. 1, см. на вклейке).

Регионарная анестезия и седативный компонент у больных эндометриозом оказывали некоторое стабилизирующее воздействие на мембраны клеток в подгруппе 2А (рис. 2, см. на вклейке), но по-прежнему сохранялся оксидантный стресс с угрозой развития синдрома системной воспалительной реакции в послеоперационном периоде, что требовало дополнительного назначения современных антиоксидантов.

При использовании предварительного введения цитофлавина в 1Б и 2Б подгруппах уровень ферментов про- и антиоксидации был достоверно выше, чем у доноров, но ниже показателей у больных эндометриозом женщин 1А и 2А подгрупп (см. рис. 1, 2, таблицу).

Так, у больных 2А подгруппы уровень ферментов про- и антиоксидации был значительно ниже соответствующих показателей у больных эндометриозом женщин 1А подгруппы, хотя в исходном состоянии данный уровень был достоверно выше, чем у доноров. В исходном состоянии (1-й этап исследования) концентрация МДА плазмы составляла 10,7±1,12 нмоль/мл, МДА эритроцитов — 4,86±0,71 нмоль/мг, ВЭГ — 2,71±0,11 мкмоль/л, ЦП– 1,48 ±0,12 мкмоль/л, каталазы плазмы — 7,67±0,31 нмоль Н О /мл/мин и каталазы эритроцитов — 22,7±2,13 нмоль Н О /мг/Hb/мин (см. таблицу, рис. 2).

На этапе наибольшей травматичности в данной группе у больных наблюдалась активация как ПОЛ, так и АОС. Так, концентрация МДА плазмы была выше исходной в 1,16 раза, МДА эритроцитов — в 1,18 раза и каталазы плазмы — в 1,12 раза. В то же время показатели ВЭГ, ЦП и каталазы эритроцитов достоверно не изменились.

В послеоперационном периоде отмечалась тенденция к нормализации процессов пероксидации и активности АОС, о чем свидетельствуют следующие показатели: уровень МДА плазмы — 9,61±0,33 нмоль/мл, МДА эритроцитов — 3,72±0,51 нмоль/мг, ВЭГ — 1,95±0,1 мкмоль/л, ЦП — 1,29±0,15 мкмоль/л, а также каталазы плазмы — 7,03± 0,19 нмоль Н О /мл/мин и каталазы эритроцитов — 24,2±2,57 нмоль Н О /мг/Hb/мин.

Что касается больных 2Б подгруппы, то у них в исходном состоянии концентрация МДА плаз-мы составляла 8,62±0,74 нмоль/мл, МДА эритроцитов — 3,66±0,52 нмоль/мг, ВЭГ — 1,96±0,1 мкмоль/л, ЦП — 1,43±0,14 мкмоль/л, каталазы плазмы — 6,84±0,19 нмоль Н О /мл/мин и каталазы эритроцитов — 27,3±2,48 нмоль Н О /мг/Hb/мин, т.е. показатели окислительной и антиоксидантной систем находились в пределах физиологической нормы.

На 2-м этапе, в период наибольшей травматичности при удалении матки, концентрация МДА плазмы увеличилась на 50,46%, МДА эритроцитов — на 78,1%, ВЭГ — на 64,93% и каталазы плазмы — на 36,04% (р<0,05), однако увеличение указанных показателей было значительно менее выраженным, чем при ТВА. Соответствующие показатели при ТВА увеличились на 65,3; 116,2; 121,64; 51,94%, а активность каталазы эритроцитов уменьшилась на 32,68% (р<0,05).

На 2-е сутки послеоперационного периода происходила нормализация всех показателей ПОЛ и АОС, наступало равновесие между этими системами и показатели МДА плазмы составляли 8,12±0,63 нмоль/мл, МДА эритроцитов — 3,12±0,34 нмоль/мг, ВЭГ — 1,48±0,12 мкмоль/л, ЦП — 1,52±0,12 мкмоль/л, каталазы плазмы — 6,21±0,12 нмоль Н О /мл/мин и каталазы эритроцитов — 26,3±2,1 нмоль Н О /мг/Hb/мин.

Результаты исследования свидетельствуют о том, что разработанный вариант общей анестезии (ТВА), основанный на комплексном применении цитофлавина как компонента анестезиологического пособия, обеспечивает адекватный уровень защиты различных органов и систем, вызывая положительные эффекты как во время операций, так и в послеоперационном периоде в системе регуляции ПОЛ, АОС. Вариант СМА анестезии, дополненный цитофлавином, обеспечивает адекватный уровень течения метаболических процессов, надежно защищает системную и периферическую гемодинамику с поддержанием оптимального уровня тонуса вегетативной нервной системы на различных этапах хирургического вмешательства и в послеоперационном периоде.

Таким образом, применение цитофлавина в качестве компонента анестезиологического пособия повышает адаптацию больных эндометриозом к операционному стрессу.

Similar Articles

By continuing to use our site, you consent to the processing of cookies that ensure the proper functioning of the site.