Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Особенности структурно-функционального состояния мочевыделительной системы пострадавших с позвоночно-спинномозговой травмой в условиях дефицита нервной регуляции

ВАК РФ 03.03.01, Физиология

Автореферат диссертации по теме "Особенности структурно-функционального состояния мочевыделительной системы пострадавших с позвоночно-спинномозговой травмой в условиях дефицита нервной регуляции"

005052002

БЛЮДЕНОВ ДМИТРИЙ НИКОЛАЕВИЧ

Особенности структурно-функционального состояния мочевыделительной системы пострадавших с позвоночио-спинномозговой травмой в условиях дефицита нервной регуляции

03.03.01 — физиология 14.03.03 — патологическая физиология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Ш7. М 9 I

18 АПР 2013

Курган-2013

005052002

Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном учреждении «Российский научный центр «Восстановительная травматология и ортопедия» имени академика Г.А. Илизарова» Министерства здравоохранения Российской Федерации

Научный руководитель: Щурова Елена Николаевна

доктор биологических наук

Официальные оппоненты: Сашенков Сергей Львович

доктор медицинских наук, профессор, ГБОУ ВПО «Челябинская государственная медицинская академия» Министерства здравоохранения Российской Федерации, профессор кафедры нормальной физиологии

Патюков Александр Георгиевич

доктор медицинских наук, профессор, ГБОУ ВПО «Омская государственная медицинская академия» Министерства здравоохранения Российской Федерации, заведующий кафедрой нормальной физиологии

Ведущее учреждение: Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Пермская государственная медицинская академия им. ак. Е. А. Вагнера» Министерства здравоохранения Российской Федерации

Защита диссертации состоится «14» марта 2013 г. в 10. 00 часов на заседании диссертационного совета ДМ 208.079.01 при ФГБУ «Российский научный центр «Восстановительная травматология и ортопедия» имени академика Г. А. Илизарова» Министерства здравоохранения Российской Федерации (640014, г. Курган, ул. М. Ульяновой, 6)

С диссертацией можно ознакомиться в читальном зале научной библиотеки ФГБУ «Российский научный центр «Восстановительная травматология и ортопедия» имени академика Г. А. Илизарова» Министерства здравоохранения Российской Федерации (640014, г. Курган, ул. М. Ульяновой, 6)

Автореферат разослан «12» февраля 2013 г.

Ученый секретарь диссертационного сове; доктор медицинских наук, профессор / \

Солдатов Юрий Петрович

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. Травма позвоночника, осложненная повреждением спинного мозга, относится к важнейшим проблемам современной медицины. Ежегодная частота позвоночно-спинномозговой травмы в России составляет 50 человек на миллион жителей, в 80-90% случаев она является уделом лиц молодого трудоспособного возраста, а частота осложнений и инвалидность после неё достигает 100% (Л.О. Глазун с соавт., 2002; М.А. Леонтьев, 2003; Ю.Ю. Мигушова, В.М. Китаев 2006; Н.Н. Шпаченко, 2007; C.B. Капустин с соавт., 2007). Нарушение функций мочевыделительной системы у таких пострадавших, по данным разных авторов, составляет 77-100% (F. Biering-Sorensen et al., 1999; B.H. Крупин, А.Н. Белова, 2005).

В научной литературе, особенно отечественной, не уделено должного внимания комплексной оценке состояния мочевыделительной системы у данной категории больных, хотя некоторые авторы активно пропагандируют ежегодную оценку верхних и нижних мочевых путей с использованием набора методов исследования (R. Rao et al., 1986; W.C. Klingensmith et al., 1996; K.J. Weld, 2000; J.A. Hyeon Ku et al., 2006; A.M. Лавруков, 2002; B.H. Крупин, А.Н. Белова 2005; F. Sepahpanah, 2006; H.A. Лопаткин, P.B. Салюков, 2010). Неадекватный контроль дисфункции нижних мочевых путей после травмы может привести ко многим осложнениям, в том числе и к почечной недостаточности. По-прежнему отсутствует научный развернутый анализ состояния мочевыделительной системы (особенно функции почек) таких пострадавших.

Экспериментальные исследования, посвященные проблеме состояния и восстановления функций мочевыделительной системы при позвоночно-спинномозговой травме, крайне малочисленны (D.C. Chuang, 1991; M.S. Duh et al., 1994; J.R. Dimar et al., 1999; O. Yokoyama, 2004; J. Wang et al., 2007; K. Toosi et al., 2008; G. Temeltas et al., 2009; H. Lin et al., 2010). Положительные результаты, полученные в эксперименте на животных, практически не находят применения в клинике, так как по-прежнему остается проблематичным перенос данных эксперимента на человека.

Академик Ю.В. Наточин (1992, 1995) считает, что изучение больных с определенной патологией позволяет лучше понять и изучить механизмы регуляции физиологических процессов в норме, в том числе механизмы мочеобразования и влияния гормонов на регуляцию функции почек.

По нашему мнению, больные с позвоночно-спинномозговой травмой могут служить клинической моделью изучения влияния нервной регуляции на функции мочевыделительной системы. Цель исследования:

Изучить особенности структурно-функционального состояния мочевыделительной системы пострадавших с позвоночно-спинномозговой травмой в условиях дефицита нервной регуляции.

Задачи исследования:

1. Сформировать комплекс оптимальных методов исследования структурно-функционального состояния мочевыделительной системы у пострадавших с позвоночно-спинномозговой травмой;

2. Проанализировать особенности структуры и функции мочевыделительной системы пострадавших с позвоночно-спинномозговой травмой в зависимости от уровня повреждения позвоночника и спинного мозга;

3. Изучить адаптационно-компенсаторные изменения мочевыделительной системы у пациентов с позвоночно-спинномозговой травмой на различных этапах развития травматической болезни;

4. Исследовать суммарную (фильтрационную), концентрационную, экскреторную функцию почек в условиях нарушения нервной регуляции мочевыделительной системы;

5. Разработать способ функциональной реабилитации мочевого пузыря у пострадавших с позвоночно-спинномозговой травмой.

Положения выносимые на защиту:

1. Дефицит нервной регуляции функций мочевыделительной системы человека способствует увеличению стимулирующего влияния альдостерона на функцию дистальных канальцев нефронов почки - повышению экскреции калия с мочой;

2. Снижение накопительной и выделительной функции почек сопровождается увеличением скорости клубочковой фильтрации независимо от уровня повреждения и периода травматической болезни у больных с позвоночно-спинномозговой травмой;

3. Электростимуляция симпатического и парасимпатического центров регуляции мочеиспускания способствует компенсации или восстановлению утраченных функций мочевыведения.

Научная новизна исследования

Проведен комплексный анализ структурно-функционального состояния мочевыделительной системы пострадавших с позвоночно-спинномозговой травмой. Исследована суммарная (фильтрационная), концентрационная, экскреторная функция почек. Впервые было определено, что снижение накопительной и выделительной функции почек сопровождается увеличением скорости клубочковой фильтрации независимо от уровня повреждения и периода травматической болезни. Нарушения экскреторной функции почек в остром периоде позвоночно-спинномозговой травмы максимально выражены у пострадавших с травмой шейного и грудного отделов, в позднем периоде -только грудного отдела. Наименьшие изменения данной функции почек наблюдаются у пациентов с травмой поясничного отдела позвоночника. Проведена оценка регулирующей роли альдостерона, указывающая на увеличение стимулирующего влияния на экскрецию электролитов данного гормона (компенсаторная реакция на нарушение нервной регуляции). Определены основные моменты формирования мочекаменной болезни у больных с позвоночно-спинномозговой травмой: 1) увеличение нагрузки на

почки (рост скорости капиллярной фильтрации) приводит к развитию почечной азотемии вследствие нарушения выделительной функции почек; 2) нарушение экскреции мочевой кислоты и магния; 3) снижение чувствительности почечных канальцев к действию альдостерона; 4) снижение реабсорбции натрия и воды; 5) повышение осмолялыюсти мочи на фоне нарушения электролитного баланса мочи. Данные факты приводят к образованию конкрементов мочевых путей, в составе которых основным анионом являются ураты, а катионом - ионы магния.

Теоретическая и практическая значимость исследования

Проведенные комплексные исследования структурно-функционального состояния мочевыделительной системы в условиях дефицита иннервации позволяют оценить особенности развития компенсаторных явлений процессов мочеобразования и мочевыведения, более углубленно оценить функцию почек при застойных явлений в полостных структурах мочевыделительной системы, выявить эффект увеличения стимулирующего влияния на экскрецию электролитов альдостерона, определить ключевые моменты формирования мочекаменной болезни у пострадавших с позвоночно-спинномозговой травмой.

Сформирован комплекс методов исследования структурно-функционального состояния мочевыделительной системы у пациентов с позвоночно-спинномозговой травмой, включающий: клинический биохимический анализ крови и мочи, общий анализ мочи, исследование мочевины, креатинина и мочевой кислоты крови, выполнение функциональной пробы Зимницкого, посев мочи на микрофлору и чувствительность к антибиотикам, ультразвуковое исследование почек, мочевого пузыря, предстательной железы, обзорную и экскреторную урографию. Предложен критерий риска развития мочекаменной болезни у больных с позвоночно-спинномозговой травмой. Если в остром и раннем периоде травматической болезни концентрация мочевины в сыворотке крови составляет более 8,0 ммоль/л, то в будущем можно наблюдать развитие почечнокаменной болезни.

Для улучшения реабилитационной помощи больным с позвоночно-спинномозговой травмой разработан способ лечения нейрогенного мочевого пузыря (Заявка № 2011154286 (081617) РФ), заключающийся в электростимуляции симпатического и парасимпатического центров мочеиспускания. Применение данного способа способствует компенсации или восстановлению утраченных функций мочевыведения.

Апробация работы:

Основные положения диссертации доложены на международном симпозиуме по нейрореабилитации (Цюрих, 2011), областном обществе травматологов-ортопедов (Курган, 2011), на научно-практической конференции «Фундаментальные вопросы гематологии. Достижения и перспективы» (Челябинск, 2012), на областном обществе травматологов-ортопедов (Курган, 2012), на Всероссийской научно-практической конференции «Илизаровские чтения» (Курган, 2012).

Публикации

По теме диссертации опубликованы 12 научных работ, 5 из которых - статьи в рекомендуемых ВАК журналах. Оформлена одна заявка на изобретение РФ, 2 рационализаторских предложения.

Личный вклад автора

Автором самостоятельно проведен ретроспективный анализ (на архивном материале) состояния мочевыделительной системы 69 больных с позвоночно-спинномозговой травмой. Разработан комплекс методов исследования данной категории больных и проведено обследование 60 больных. В процессе подготовки и написания всех научных публикаций и докладов автор работы принимал непосредственное участие.

Объем и структура диссертации

Диссертация изложена на 189 страницах компьютерного текста и состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов исследования, главы результатов собственных исследований, заключения, выводов, практических рекомендаций и. списка цитируемой литературы, содержащего 348 работ, из них иностранных авторов - 202. Работа содержит 37 таблиц и 24 рисунка.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Материал и методы исследования. В основу работы положены результаты обследования 129 пациентов с позвоночно-спинномозговой травмой в возрасте от 17 до 67 лет (34,2±1,0 лет): 106 мужчин и 23 женщины. По уровню повреждения позвоночника обследуемые были распределены на 4 группы. Первую группу составили пациенты с травмой позвоночника в шейном отделе (51 исследуемый), вторую группу - с травмой в грудном отделе (23 обследованных), третью группу — с травмой в грудо-поясничном отделе (51 исследуемый), четвертую группу - с травмой в пояснично-крестцовом отделе (4 обследованных). По периодам травматической болезни спинного мозга (O.A. Амелина, 1995) пациенты были распределены на две группы: 1) в остром и раннем периоде травматической болезни (19 обследованных); 2) в промежуточном и позднем периодах (ПО обследованных). На момент поступления пациентов в стационар травма позвоночника сопровождалась различными двигательными нарушениями: 1) верхний парапарез, нижняя параплегия - у 34 человек; 2) спастический тетрапарез - у 8 человек; 3) нижняя параплегия - у 35 человек; 4) нижний парапарез - у 42 человек. У шести пациентов двигательные нарушения выражались в нижнем правостороннем монопарезе (4 обследованных) и верхнем дистальном парапарезе (2 обследованных). В 2 случаях (3%) двигательные нарушения отсутствовали. У 91,5% (118 человек) были зарегистрированы различной степени выраженности нарушения чувствительности. Дисфункция тазовых органов была диагностирована у всех обследуемых и проявлялась в виде: 1) задержки мочи -у 21 пациента; 2) недержания мочи — у 47 обследованных; 3) затруднения мочеиспускания - у 14 пострадавших; 4) спинального автоматизма — у 36

пациентов; 5) эпицистостому имели - 5 человек. Дренирование мочевого пузыря осуществлялось посредством уретрального катетера (21 пациент) и эпицистостомы (5 пациентов). При недержании мочи уроирезервативы использовали 18 пациентов, подгузники - 29 пациентов. Нейрогенный мочевой пузырь был диагностирован в 100% случаев.

Исследование состояния мочевыделителыюй системы проводилось при поступлении в клинику ФГБУ «РНЦ «ВТО» им. акад. Г.А. Илизарова». В зависимости от объема проводимых исследований пациенты были распределены на 2 группы. Первую группу составили 69 пациентов (архивный материал), находившихся в отделении нейрохирургии в 2010 году. Комплекс обследования мочевыделительной системы данной группы включал: проведение стандартных лабораторно-клинических исследований, а также посев мочи на микрофлору и чувствительность к антибиотикам, ультразвуковое исследование почек, мочевого пузыря. Во вторую группу входило 60 обследованных в 2011-2012 гг. Для данной группы пострадавших сформирован комплекс методов исследования, включающий клинический биохимический анализ крови и мочи, общий анализ мочи, исследование мочевины, креатинина и мочевой кислоты крови, выполнение функциональной пробы Зимшшкого, посев мочи на микрофлору и чувствительность к антибиотикам, УЗИ почек, мочевого пузыря (у мужчин предстательной железы), обзорную и экскреторную урографию.

В качестве контрольной группы было обследовано 30 человек (18 мужчин и 12 женщин) в возрасте от 20 до 40 лет (в среднем 30,8±1,7 лет), у которых не было выявлено патологических изменений в мочевыделительной системе.

Проведение исследований разрешено комитетом по этике при ФГБУ «РНЦ «ВТО» им. акад. Г.А. Илизарова» Минздравсоцразвития России.

Структурные особенности мочевыделительной системы оценивали с помощью ультразвуковой установки Logic S6 (Япония), с использованием коивексиого датчика 3-5 МГц в режиме тканевой гармоники. Выполнено комплексное ультрасонографическое исследование почек, мочеточников, мочевого пузыря, предстательной железы. Рентгенологическое исследование производили на установке CLINOMAT PIXEL HF-650 (Италия). Выполнялись обзорная и экскреторная урография мочевыделителыюй системы с введением в локтевую вену 40 мл 76% раствора Тразографа или 40 мл 76% раствора Омнипак 300, Омнипак 350.

Общий анализ крови проводили па гематологическом анализаторе «Beckman Colter AcTdiff 2» (США). Общий анализ мочи производили ручным методом. Общий белок мочи анализировали по реакции пирогаллолом с помощью набора реагентов фирмы «VitalDiagnostic» (СП5). Способность почки концентрировать и выводить мочу определяли с помощью функциональной пробы Зимницкого. Концентрацию мочевины, креатинина, мочевой кислоты, кальция, магния и неорганического фосфата, определяли на биохимическом автоматическом анализаторе Hitachi/BM 902 (Италия) с использованием наборов реагентов фирмы VitalDiagnostic (РФ). Содержание натрия, калия и хлоридов оценивали

ионселективным методом на ионселективном блоке биохимического анализатора Hitachi/BM 902 (Италия).

Дополнительно производили расчёт индексов: 1) клиренса метаболитов и электролитов путем деления концентрации вещества в суточной моче к его концентрации в крови; 2) скорости клубочковой фильтрации (СКФ=[креатининМОЧА/креатининкровь]*минутный объем мочи, мл/мин); 3) скорости экскреции кальция (отношение уровня кальция в суточной моче к уровню в ней креатинина); 4) осмоляльности мочи (ОСМ=2*(рМа]+[К])+[мочевина]) (A.A. Кишкун, 2007).

Микробиологические исследования осуществляли традиционным методом посева на плотные питательные среды. Родовую и видовую идентификацию выделенных бактериальных культур проводили традиционным методом и с использованием панелей для грамположительных и грамотрицательных микроорганизмов на бактериологическом анализаторе WalkAway-40 Plus (США). Определение антибиотикочувствительности осуществляли диско-диффузионным методом на среде Мюллера-Хинтона. Некоторые штаммы тестировались на панелях РВСРС 20, NBC 44 (WalkAvvay-40 Plus).

Статистическая обработка данных производилась с помощью пакета анализа данных Microsoft EXEL-2007, программами непараметрической статистики и оценки нормальности распределения выборок Attestat. Для оценки достоверности различия средних использованы t-критерий Стьюдента и, дополнительно, непараметрический критерий Манна-Уитни, W-критерий Вилкоксона для независимых и сопряженных вариант. Степень взаимосвязи признаков оценивалась с помощью линейного коэффициента корреляции Пирсона. Принятый уровень значимости - 0,05.

РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ 1. Анализ архивного материала результатов обследований

МОЧеВЫДСЛИТСЛЫЮЙ СИСТеМЫ ПаЦИеНТОВ С ПОЗВОПОЧ110-СПИ11ИОМОЗГОВОЙ

травмой

Изучение архивного материала (истории болезни 69 человек) показало, что у пациентов данной категории при оказании лечебно-реабилитационной помощи исследованию состояния мочевыделительной системы уделялось относительно мало внимания. Комплекс исследования мочевыделительной системы данной группы включал: 1) стандартные лабораторно-клинические исследования (в 7994% случаев); 2) посев мочи на микрофлору и чувствительность к антибиотикам (у 30 больных - 43,5%); 3) ультразвуковое исследование почек (у 9 больных - 13%), мочевого пузыря (у 11 больных - 15,9%). Обзорная и экскреторная урография не проводилась. Основная деятельность персонала и самого пациента была направлена только на ликвидацию очевидного последствия позвоночно-спинномозговой травмы - острую задержку мочи. Отсутствовало комплексное исследование структурно-функционального

состояния мочевыделителыюй системы данной категории обследуемых, следовательно, не было полного представления о нарушениях функционального состояния верхних и нижних мочевыводящих путей.

По результатам проведенного ультрасонографического исследования немногочисленной в процентном соотношении группы обследуемых прослеживается высокая вероятность камнеобразования, наличие структурной патологии как в верхних, так и нижних мочевыводящих путях.

Результаты биохимического исследования, составляющие анализ остаточного азота в сыворотке крови у пациентов, достоверно не отличались от показателей нормы. Но данные исследования не отражают полную картину нарушений водно-электролитного и функционального состояния мочевыделителыюй системы, не формируют представление о возможных изменениях в работе почек.

Анализ микрофлоры мочи показывает наличие широкого видового спектра возбудителей, характерного для воспалительных процессов мочевыделителыюй системы у данной категории пациентов, а высокая обсемененность и значительная патогенность высеваемых культур бактерий показывает выраженность воспалительных осложнений в мочевыводящих путях.

Обобщение полученных результатов исследования подчеркивает необходимость разработки и внедрения диагностического комплекса исследования мочевыделителыюй системы у пострадавших. Расширенный объем исследований данной категории пациентов даст возможность своевременной интерпретации особенностей структурно-функционального состояния пострадавшего и оказание ему целенаправленной, квалифицированной лечебной помощи.

2. Результаты исследования особенностей структурно-функционального состояния мочевыделителыюй системы у обследуемых с нозвоночно-спинномозговой травмой

С помощью сформированного комплекса методов исследования проведено изучение структурно-функционального состояния мочевыделителыюй системы у 60 пострадавших с травмой в шейном, грудном и грудо-поясничном, пояснично-крестцовом отделах позвоночника в различные периоды травматической болезни.

Начинали с анализа особенностей состояния мочевыделителыюй системы с помощью ультразвуковых методов исследования. Производили комплексное ультрасонографическое исследование почек, мочеточников, мочевого пузыря, предстательной железы (у мужчин).

Анализ результатов исследования показал, что размеры и расположение почек у пациентов во всех периодах травматической болезни не отличались, как правило, от таковых у здоровых людей. Однако изучение внутреннего строения почек выявило ряд изменений (табл. 1). В большинстве случаев (у 71,2% исследуемых) в чашечно-лоханочной системе были определены конкременты, у 45,8% пациентов они располагались с двух сторон. Лоцированные конкременты в основном (в 80,9% случаев) имели небольшие

размеры - от 2 до 6 мм, у 19,1 % больных были выявлены крупные конкременты — от 7 до 10 мм.

Следующими наиболее распространенными изменениями были расширение чашечно-лоханочной системы (в 70% случаев), преимущественно с двух сторон (у 46% больных), и неоднородность структуры почки (в 91,6% случаев). В наибольшей степени эти явления были выражены в промежуточном и позднем периоде и имели двусторонний характер.

Таблица 1

Структурные изменения почек у больных с позвоночно-спинномозговой травмой (п=59)_

Уровень повреждения Структурные изменения почек

Камни Расширение чашечно-лоханочной системы Структура почки

Кол-во Размер (мм) I И нет Неоднородн ая Норм а

2-6 >7 I II

Шейный отдел (п=32) 21 (66%) 86% 14% 7 (22%) 12 (38%) 13 (41%) 2 (6%) 29 (91%) 1 (3%)

Грудной отдел (П=6) 5 (83,3%) 60% 40% 1 (17%) 3 (50%) 2 (33%) 5 (83%) 1 (17%)

Грудо-поясничный отдел (п=18) 13 (72,2%) 92% 8% 4 (22%) 9 (50%) 5 (28%) 15 (88%) 3 (12%)

Пояснично ■крестцовый отдел (П=3) 3 (100%) 33% 67% 3 (100%) 3 (100%)

Примечание: I - с одной стороны; II - с двух сторон.

Ультрасонографическая оценка нейрогенного мочевого пузыря у пострадавших выявила характерное утолщение стенки на 39% (р<0,05), которое свидетельствовало о гипертрофии детрузора и воспалительных изменениях в стенке. Определено наличие повышенной эхогенности (у 86,2% больных). Содержимое мочевого пузыря в 51,7% случаев было неоднородно и содержало взвесь солей.

Изучение функциональных возможностей мочевыделительной системы с помощью экскреторной урографии показало наличие снижения накопительной и выделительной функции почек (табл. 2 и 3).

Независимо от уровня и этапа травматической болезни время наполнения контрастом чашечно-лоханочной системы почек было больше, чем в контрольной группе (в среднем на 57%, р<0,05). Время наполнения контрастом мочевого пузыря в острый и ранний периоды позвоночно-спинномозговой травмы (табл. 3) были больше нормы в среднем на 114,3% (р<0,05), в промежуточный и поздний периоды (табл. 3) - на 205,7% (р<0,05).

Таблица 2

Показатели экскреторной урографии (М±т) у пациентов с позвоночно-спинномозговой травмой в остром и раннем периодах__

Уровень повреждения Время наполнения контрастом ЧЛС почек(мин) Время наполнения контрастом мочевого пузыря (мин) Время нахождения остатка контраста в ЧЛС почек (мин)

Контрольная группа (п=10) 7±0,2 7±0,2 15±0,2

Шейный отдел (п=7) 11±0,1* 15,0±2,9* 34,3±4,3*

Грудной отдел (п=4) 9±1,2 22,5±4,3 45±8,7

Грудо-поясничный отдел (п=3) 12,3±1,3 12,3±3,3 50,0±10,0

Примечание: * - достоверность отличия показателей от значений, полученных при исследовании контрольной группы, р<0,05. ЧЛС - чашечно-лоханочная система почек.

Таблица 3

Показатели экскреторной урографии (М±т) у пациентов с позвоночно-спинномозговой травмой в промежуточном и позднем периодах_

Уровень повреждения Время наполнения контрастом ЧЛС (мин) Время наполнения контрастом мочевого пузыря (мин) Время нахождения остатка контраста в ЧЛС (мин)

Контрольная группа ( п=10) 7±0,2 7±0,2 15±0,2

Шейный отдел (п=19) 11,8±0,5* 20,1±2,4* 35,5±3,1*

Грудной отдел (п=4) 12,0±1,4 22,5±4,3 52,5±7,5

Грудо-поясничный отдел (п= 1 1) 11±0,2* 21,4±3,7* 43,6±4,3*

Примечание: см. табл. 2.

Данный показатель не зависел ни от уровня повреждения позвоночника, ни от этапа развития травматической болезни спинного мозга. Время нахождения остатка контраста в чашечно-лоханочпой системе почек в остром и раннем периодах было больше значений контрольной группы в среднем на 187,3% (р<0,01), в промежуточном и позднем-на 192,5% (р<0,01).

С помощью экскреторной урографии определялись структурные изменения мочевыделительной системы: расширение и деформация чашечно-лоханочной системы, изменение формы мочевого пузыря, рентгенологическая картина воспалительных изменений мочевыделительной системы (у 93% больных). В позднем и промежуточном периоде определяется наличие камней в мочевом пузыре и чашечно-лоханочной системе почек.

По результатам экскреторной урографии прослеживаются характерные адаптационно-компенсаторные изменения со стороны накопительной и выделительной функции почек, возникающие вследствие застойных явлений в полостных структурах мочевыделительной системы.

Исследование суммарной (фильтрационной) функции почек путем расчета скорости клубочковой фильтрации показало (рис. 1), что независимо от уровня повреждения и этапа развития травматической болезни скорость клубочковой фильтрации была достоверно больше (в среднем на 80±11,0%) относительно нормы.

Этот факт можно также рассматривать как компенсаторную реакцию на застойные явления в полостных структурах мочевыделительной системы и снижение накопительной и выделительной функции почек.

_ 300 п

□ Норма

И Шейный отдел

Ш Грудной отдел

И Грудо-поясничный отдел

Норма

I II

Группы обследуемых

Рис. 1. Показатели скорости клубочковой фильтрации у больных с позвоночно-спинномозговой травмой. 1 - обследуемые в остром и раннем периоде, II -обследуемые в промежуточном и позднем периоде. * — достоверность отличия показателей от уровня нормы, р<0,05.

Анализ концентрационной функции почек, по результатам функциональной пробы Зимницкого, показал, что у обследуемых прослеживается тенденция к снижению относительной плотности мочи, что характеризует неспособность почек приспосабливаться к меняющимся условиям поступления жидкости в организм. Оемолялыюсть мочи у пациентов всех групп также имела выраженную тенденцию к снижению. В 68-79% случаев преобладал ночной диурез, что является следствием развивающейся почечной недостаточности. Это можно также определить как адаптационно-компенсаторные проявления функции почек в ответ на изменения нейрогуморальной регуляции и гипокинезию.

Исследование суточной экскреции азотистых компонентов и электролитов показало, что независимо от уровня повреждения и этапа травматической болезни отмечается статистически значимое снижение суточной экскреции мочевины. Суточная экскреция креатинина в остром периоде значимо увеличивалась у пациентов с травмой шейного отдела позвоночника, в позднем - грудного отдела. В других случаях имела тенденцию к увеличению. Содержание мочевой кислоты в суточной моче пациентов всех групп на сроках наблюдения имело выраженную тенденцию к снижению. Наиболее ярко эта тенденция проявлялась у пациентов с травмой грудного отдела позвоночника.

Достоверное снижение суточной экскреции натрия относительно нормы обнаружено в острый период у пациентов с травмой грудного отдела. Содержание калия в суточной моче было ниже нормы в позднем периоде у пациентов всех групп. Также обнаруживалась выраженная тенденция к снижению экскреции хлоридов и фосфатов с мочой у пациентов всех групп. В отличие от других метаболитов экскреция кальция и магния у всех обследованных пациентов в остром периоде проявляла тенденцию к увеличению. Практически вдвое в этот период позвоночно-спинномозговой травмы была увеличена концентрация кальция и магния (на 83 и 87 % соответственно, р<0,05) в моче пациентов с травмой шейного отдела.

Достоверного роста содержания кальция в моче пациентов с травмой грудного отдела в остром периоде не обнаруживалось, однако у пациентов данной группы была значимо увеличена концентрация магния в суточной моче.

Расчет клиренса электролитов и метаболитов азотистого обмена выявил, что клиренс мочевины достоверно снижался относительно нормы в остром периоде у обследуемых с травмой грудного и поясничного отделов, а в позднем был снижен у пациентов всех групп.

Клиренс мочевой кислоты на всех этапах развития травматической болезни самым низким был у пациентов с травмой грудного отдела, как относительно нормы, так и относительно пациентов других групп. Достоверного изменения клиренса калия у пациентов всех групп на сроках наблюдения не происходило.

Статистически значимое снижение клиренса натрия наблюдалось у пациентов с переломами позвонков грудного отдела в остром периоде позвоночно-спинномозговой травмы. Клиренс кальция в острый период травматической болезни был значимо повышен относительно нормы у пациентов после переломов позвонков шейного отдела, тогда как у пациентов с переломами позвонков грудного отдела данный показатель был значительно ниже нормы. В позднем периоде развития травматической болезни средние показатели клиренса кальция у всех пациентов достоверно от нормы не отличались. В остром периоде у пациентов всех групп обнаруживалась тенденция к росту клиренса магния, значимое увеличение данного показателя наблюдалось у пациентов с переломами шейного и поясничного отделов.

Из полученных результатов необходимо обратить внимание на следующие факты: 1) у пациентов с позвоночно-спинномозговой травмой в период травмы происходило снижение клиренса азотистых компонентов, которое сохранялось длительное время, а наиболее существенное снижение отмечалось у пациентов с травмой грудного отдела; 2) клиренс минеральных компонентов, наоборот, увеличивался, но только в остром периоде.

Оценка регулирующей роли альдостерона, определяемая по соотношению K/Na в моче, показала тенденцию к увеличению данного коэффициента (рис. 2), что определяет предпочтительную экскрецию калия, а значит свидетельствует об увеличении стимулирующего влияния на экскрецию электролитов данного гормона. При этом если у пациентов с травмой шейного и грудного отделов достоверное увеличение данного коэффициента наблюдалось в остром периоде ПСМТ, то у пациентов с поясничной локализацией - в позднем периоде.

Выявлена определенная закономерность: в остром периоде позвоночно-спинномозговой травмы: наиболее выраженные нарушения экскреторной функции почек отмечались у пациентов с травмой шейного и грудного отделов, в позднем периоде - только грудного. Наименьшие изменения происходили у пациентов с переломами позвонков поясничного отдела. При этом если у пациентов с шейной локализацией перелома к позднему периоду отмечалось частичное восстановление отдельных биохимических показателей к уровню нормы, то у пациентов с переломами грудных и поясничных позвонков -увеличение.

IS

□ Норма

Е9 Шейный отдел

Ш Грудной отдел

Я Грудо-лоясничный отдел

Рис. 2. Оценка регулирующей роли альдостерона, определяемая по соотношению K/Na в моче. I - обследуемые в остром и раннем периоде, II — обследуемые в промежуточном и позднем периоде. * — достоверность отличия показателей от уровня нормы, р<0,05

Причина описанных изменений, на наш взгляд, одна — нарушение пейрогуморалыюй регуляции почечной функции, интенсивность которого зависела от локализации перелома. В частности, в зависимости от уровня повреждения позвоночника в патологический процесс могут вовлекаться различные структуры спинного мозга, определяющие иннервацию почек и сосудов; возникают нарушения гуморального влияния вследствие стимуляции гипоталамо-гинофизарно-адренокортикальной системы в результате шока на фоне прямого повреждения или нарушения иннервации эндокринных органов. Действительно, у пациентов с различной локализацией перелома позвонков отмечалась разная реакция альдостерона (оцененная по K/Na-соотношению).

Проведен сравнительный анализ биохимических показателей сыворотки крови и мочи пациентов, у которых в носттравматическом периоде развивалась мочекаменная болезнь (основная группа), с пациентами, у которых развития данной патологии не наблюдалось (группа сравнения). Клиренс мочевины у пациентов обеих групп был снижен как в острый и ранний период позвоночно-сгшнномозговой травмы, так и в промежуточный и поздний (рис. 3 а).

Однако в остром периоде у пациентов основной группы клиренс мочевины снижался почти в 4 раза, тогда как у пациентов группы сравнения клиренс мочевины в этот период снижался только в 1,5 раза (различия между группами достоверны при р=0,03).

Норма I 11

Группы обследуемых

л

□ Норма

Норма

Группы обследуемых

Ы больные без мочекаменной болезни

ЯЗ Больные с мочекаменной болезнью

а

Норма

Группы обследуемых

Норма

II

Группы обследуемых

в

Рис. 3. Клиренс азотистых продуктов и магния у пациентов с позвоночно-спинномозговой травмой в зависимости от развития мочекаменной болезни, а — мочевины, б — мочевой кислоты, в — магния. [ — обследуемые в остром и раннем периоде, II — обследуемые в промежуточном и позднем периоде. * — различия с нормой достоверны при уровне значимости р<0,05; #— достоверные отличия между группами при р<0,05

В остром периоде у пациентов основной группы было зафиксировано более существенное снижение клиренса уратов (рис. 3 б) и рост клиренса магния (рис. Зв) как относительно нормы, так и относительно группы сравнения.

Полученные результаты демонстрируют, что патогенез мочекаменной болезни у пациентов с позвоночно-спинномозговой травмой связан со снижением экскреции с мочой урагов.

Анализ скорости клубочковой фильтрации позволил обнаружить значимое увеличение данного показателя у пациентов обеих групп в остром и позднем периодах позвоночно-спинномозговой травмы без отсутствия межгрупповых отличий (табл. 4).

Таблица 4

Динамика расчетных показателей, характеризующих экскреторную функцию почек у пациентов с позвоночно-спинномозговой травмой в зависимости от развития мочекаменной болезни (Медиана; 25-Й-75-Й процентиль, п=бО)___

Показате ль Стату с Норма Острый и ранний период Промежуточный и поздний период

СКФ, мл/мин БК 107(68-133) 176(170-219)* 171(157-215)*

К 107 (68-133) 171(141-221)* 207(167-261)*

Са/Креат н-нин БК 0,34(0,30-0,40) 0,30(0,11-0,32) 0,22(0,14- -0,27)*

К 0,34 (0,30-0,40) 0,2 (0,24-0,26)* 0,14(0,09- -0,29)*

Осмоляль -ность, мосм/кг воды БК 600 (350-850) 419(330-653) 472 (390- -540)*

К 600 (350-850) 584 (440-668) 549 (479- -733)#

Калий Моча/ Натрий Моча БК 0,35 (0,20-0,55) 0,70(0,57-0,79)* 0,54 (0,38-0,69)

К 0,35 (0,20-0,55) 0,56(0,42-0,82)* 0,40 (0,34-0,52)

Примечание: * - различия с нормой достоверны при уровне значимости р<0,05; Н - достоверные отличия между группами при р<0,05; БК - пациенты без мочекаменной болезни; К - пациенты с развитием мочекаменной болезни после травмы.

Интересными, с позиции формирования мочекаменной болезни у обследуемых с позвоночно-спинномозговой травмой, представляются другие наблюдения. Так, у пациентов основной группы отмечалось более существенное снижение скорости экскреции кальция в остром и позднем периодах, а также более высокие показатели осмоляльности мочи относительно пациентов группы сравнения. Оценка влияние минералкортикоидов на экскрецию электролитов обнаружила, что у пациентов группы сравнения наблюдались более высокие, хотя и не достоверные значения КЛ^а-коэффициента мочи, т.е. реакция надпочечников у них была более выражена и направлена на сохранение натрия и воды в организме.

Полученные нами данные позволяют сформировать определенные представления о патогенезе мочекаменной болезни у обследуемых с позвоночно-спинномозговой травмой. В частности, патофизиологическая картина складывается из двух основных параллельно протекающих событий: 1) в остром периоде позвоночно-спинномозговой травмы на фоне

посттравматического шока происходит снижение перфузии кровью почек; 2) в посттравматическом периоде развивается продукционная азотемия, в разной степени выраженная у отдельно взятого пациента (в основном зависит от тяжести травмы).

Последнее обстоятельство и является ключевым в развитии почечнокаменной болезни: увеличение нагрузки на почки (увеличение СКФ) в данном состоянии приводит к развитию почечной азотемии в результате нарушения выделительной функции почек (накопление мочевины, креатинина в крови и снижение их клиренса). В этих условиях происходит нарушение экскреций мочевой кислоты, мочевины, магния, снижается чувствительность почечных канальцев к действию апьдостерона (у пациентов с почечнокаменной болезнью было ниже соотношение K/Na мочи). В результате последнего у пациентов снижается реабсорбция натрия и воды, повышается осмоляльность мочи. При этом рост осмоляльности мочи происходит на фоне нарушения электролитного баланса мочи, что и приводило к образованию камней. Причем основным анионом в данном случае, по-видимому, являлись ураты, в пользу чего говорило их значительное снижение клиренса в раннем периоде позвоночно-спииномозговой травмы у пациентов с развившейся почечнокаменной болезнью, а катионом - ионы магния.

Представленные данные позволяют также отметить, что накопление в сыворотке крови пациентов с позвоночно-спинномозговой травмой в остром периоде продуктов азотистого обмена может являться определенным критерием риска развития почечнокаменной болезни. Так, у всех обследованных нами пациентов, у которых не отмечалось развитие почечнокаменной болезни, концентрация мочевины в остром периоде находилась в пределах нормы (2-8 ммоль/л). В свою очередь у половины пациентов, с развившейся в ходе лечения мочекаменной болезни, отмечалось повышение концентрации мочевины в сыворотке крови в пределах 8,0-10,2 ммоль/л.

Данные микробиологического исследования свидетельствуют о том, что обследуемых при инфекциях мочевыделительной системы в микробном спектре преобладают бактерии группы кишечной палочки, энтерококки и сапрофитарный стафилококк, известные своей способностью к формированию биопленок. Их высокая вирулентность подтверждается устойчивостью к антибактериальным препаратам и появлением полирезистентных штаммов, так, из 29 штаммов энтеробактерий, у 6 - ß-лактамаза расширенного спектра. Максимальную активность в отношении выделенных микроорганизмов проявили имипенем (100% чувствительных штаммов) и амоксициллин/клавунат (75% чувствительных штаммов). Отмечен высокий уровень антибиотикорезистентности у штаммов Р. aeruginosa: из трех выделенных штаммов два тестировались как полирезистентные. В целом, из 13 выделенных штаммов стафилококков 5 штаммов относились к метициллии (оксациллин) - резистентным. Среди исследованных антибиотиков ципрофлоксацин и клиндомицин обладали наибольшей активностью: 78-89%

чувствительных штаммов. Все выделенные штаммы стафилококков были чувствительны к действию ванкомицина. При воспалительных процессах мочевыделителыюй системы, вызываемых представителями рода Enterococcus, наиболее эффективны: хлорамфеникол (100% чувствительных штаммов), стрептомицин (78% штаммов) и гентамицин (70% штаммов).

Для улучшения реабилитационной помощи пациентам с позвоночно-спипиомозговой травмой нами разработан способ лечения нейрогенного мочевого пузыря. Данный способ осуществляется посредством стимуляции симпатических и парасимпатических центров мочеиспускания у больных с позвоночно-спинномозговой травмой и нейрогенным мочевым пузырем. В операционной производят установку временных эпидуральных электродов на уровне сегментов L|-L2 и в проекции корешков S2-S3 сегментов спинного мозга. В условиях палаты электроды подключают к стимулятору «Миоритм - 021», где электрод на уровне L|_2 является анодом, а электрод, находящийся в проекции корешков сегментов S2_3 (вводимый через hiatus sacralis) - катодом. Стимуляцию сегментов спинного мозга проводят слабым электрическим током по 10-15 минут ежедневно в течение 10 дней. Во время стимуляции отмечается появление позывов к мочеиспусканию с дальнейшим формированием самостоятельного акта мочеиспускания. Оценка эффективности нейростимуляции осуществляется по клиническим проявлениям со стороны мочевыделительной системы, ощущениям больного, дневникам мочеиспускания. Анализ полученных результатов показал, что применение данного способа дает возможность улучшить функции мочевыделительной системы у больных с позвоночно-спинномозговой травмой, а в ряде случаев купировать явления нейрогенного мочевого пузыря, что значительно повышает качество жизни данной категории больных.

ВЫВОДЫ

1. Сформированный комплекс оптимальных методов исследования мочевыделительной системы у обследуемых с позвоночно-спинномозговой травмой, включающий клинический биохимический анализ крови и мочи, общий анализ мочи, исследование мочевины, креатинина и мочевой кислоты крови, выполнение функциональной пробы Зимницкого, посев мочи на микрофлору и чувствительность к антибиотикам, УЗИ почек, мочевого пузыря, обзорную и экскреторную урографию позволяет оценить глубину и особенности структурно-функциональных изменений мочевыделительной системы;

2. У исследуемых с позвоночно-спинномозговой травмой, по данным ультрасонографии, в большинстве случаев (у 91,6% пациентов) выявлена неоднородность структуры почки, расширение чашечно-лоханочного сегмента (у 70% пациентов) и наличие конкрементов (у 71,2% пациентов), В наибольшей степени эти явления выражены в промежуточном и позднем периодах и имеют двусторонний характер. Нейрогенный мочевой пузырь имеет характерное утолщение стенки (на 39%), неоднородную структуру, повышенную эхогенность, неоднородность содержимого;

3. В условиях дефицита нервной регуляции функций мочевыделительной системы наблюдается снижение накопительной и выделительной функции почек, которое сопровождается увеличением скорости клубочковой фильтрации (в среднем на 80%) независимо от уровня повреждения и периода травматической болезни у пациентов с позвоночно-спинномозговой травмой;

4. При изменениях нейрогуморальной регуляции мочевыделительной системы концентрационная функция почек, по результатам функциональной пробы Зимницкого, имела тенденцию к снижению. В 68-79% случаев у обследуемых с позвоночно-спинномозговой травмой компенсаторно развивалось преобладание ночного диуреза;

5. У пациентов с позвоночно-спинномозговой травмой экскреторная функция почек претерпевала ряд изменений: 1) снижение клиренса азотистых компонентов; 2) увеличение в остром периоде клиренса минеральных компонентов; 3) снижение скорости экскреции кальция;

6. Недостаточность нервной регуляции функций мочевыделительной системы человека способствует увеличению стимулирующего влияния альдостерона на функцию дистапьных канальцев нефронов почки - повышение экскреции калия с мочой. При травме шейного и грудного отделов позвоночника достоверное увеличение данного коэффициента наблюдалось в остром периоде позвоночно-спинномозговой травмы, у пациентов с поясничной локализацией - в позднем периоде;

7. У обследуемых с позвоночно-спинномозговой травмой процесс формирования мочекаменной болезни складывается из нескольких этапов: 1) увеличение нагрузки на почки (рост СКФ) приводит к развитию почечной азотемии вследствие нарушения выделительной функции почек; 2) нарушение экскреции мочевой кислоты, магния, снижение чувствительности почечных канальцев к действию альдостерона; 3) снижение реабсорбции натрия и воды, повышение осмоляльности мочи. Рост осмоляльности мочи происходит на фоне нарушения электролитного баланса мочи, что и приводит к образованию камней. Основным анионом являются ураты, а катионом - ионы магния;

8. У пациентов с позвоночно-спинномозговой травмой в остром и раннем периоде независимо от вида нарушения мочевыведения, микроорганизмы в моче либо не определялись, либо выделялись в незначительном количестве (1х103~1х104 КОЕ/мл) штаммы микробов, не типичные для данной патологии. В промежуточном и позднем периоде микробиоценоз характеризовался видовым разнообразием бактерий и высокой обсемененностью (1 х 105 - 1x107 КОЕ/мл), состав микрофлоры зависел от вида нарушения мочеиспускания;

9. Разработанный способ функциональной реабилитации мочевого пузыря у обследуемых с позвоночно-спинномозговой травмой осуществляется посредством стимуляция симпатических и парасимпатических центров мочеиспускания и обеспечивает формирование позывов к мочеиспусканию,

самостоятельному мочеиспусканию при неполной задержке мочи и нейрогенном мочевом пузыре.

Практические рекомендации

1. Фактором риска развития мочекаменной болезни у обследуемых с позвоночно-спинномозговой травмой является накопление в сыворотке крови продуктов азотистого обмена (концентрация мочевины в сыворотке крови более 8,0 ммоль/л) в остром и раннем периоде травматической болезни;

2. Для улучшения реабилитационной помощи пациентам с позвоночно-спинномозговой травмой рекомендуется использовать способ лечения нейрогенного мочевого пузыря, заключающийся в стимуляции симпатических и парасимпатических центров мочеиспускания. В операционной под местной анестезией осуществляют установку временных эпидуральных электродов на уровне сегментов LrL2, S2-S3, в условиях палаты электроды подключают к стимулятору «Миоритм - 021», где электрод на уровне LV2 является анодом, а электрод, находящийся в проекции сегментов S2-3 (вводимый через hiatus sacralis), — катодом. Стимуляцию сегментов спинного мозга проводят слабым электрическим током;

3. Для снижения частоты инфекционных осложнений мочевыделительной системы обследуемых с позвоночно-спинномозговой травмой следует учитывать механизмы устойчивости ведущих возбудителей. Особое внимание должно уделяться резистентности к оксациллину у стафилококков, продукции бета-лактамаз расширенного спектра у энтеробактерий и высокому уровню устойчивости к антибиотикам у P. aeruginosa. Предотвращение появления устойчивых к антибиотикам микроорганизмов путем использования рациональной антибиотикотерапии является важным вопросом в лечении и благоприятном исходе заболевания. Для своевременной ликвидации очага воспаления мочевыделительной системы требуется своевременное обследование пациентов данной группы как на догоспитальном этапе, так и в момент нахождения в стационаре.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Анализ состояния мочевыделительной системы у больных с позвоночно-спинномозговой травмой / E.H. Щурова, Д.Н. Блюденов, А.Н. Бакарджиева, О.С. Новикова // Гений ортопедии. 2012. № 1. С. 74-80 (журнал в списке, рекомендованном ВАК).

2. Исследование функциональных возможностей мочевыделительной системы с помощью экскреторной урографии у больных с позвоночно-спинномозговой травмой / Д.Н. Блюденов, О.С. Новикова, E.H. Щурова, Г.В. Дьячкова // Фундамент, исслед. 2012. Ч. 2, № 2. С. 257-262 (журнал в списке, рекомендованном ВАК).

3. Характеристика микрофлоры мочевыделительной системы у больных с позвоночно-спинномозговой травмой /З.С. Науменко, Н.В. Годовых, О.Г. Прудникова, E.H. Щурова, Д.Н. Блюденов // Современные проблемы науки и

образования. 2012. № 3. URL: www.science-education.ru/103-6211 (журнал в списке, рекомендованном ВАК).

4. Исследование структурно-функционального состояния почек у больных с позвоночно-спинномозговой травмой / Д.Н. Блюденов А.Н. Бакарджиева, О.С. Новикова, E.H. Щурова // Вестник уральской медицинской академической науки. 2012. № 2 (39). С. 79-80 (журнал в списке, рекомендованном ВАК).

5. Анализ ультрасонографической картины мочевыделительной системы у больных с позвоночно-спинномозговой травмой / А.Н. Бакарджиева, Д.Н. Блюденов // Гений ортопедии. 2012.№ 3. С.41-46 (журнал в списке, рекомендованном ВАК).

6. «Исследование структурно-функционального состояния мочевыделительной системы у больных с позвоночно-спинномозговой травмой» E.H. Щурова, Д.Н. Блюденов, А.Н. Бакарджиева, О.С. Новикова // Вестник всероссийской гильдии протезистов-ортопедов. 2011. № 3(45). С. 50-51.

7. Щурова E.H. Адаптационно-компенсаторные изменения функционального состояния больных с застарелой позвоночно-спинномозговой травмой при применении роботизированого устройства «LOCOMAT» в сочетании с эпидуральной стимуляцией / E.H. Щурова, О.Г. Прудникова, Д.Н. Блюденов / Российский нейрохирургический журнал. 2012. Т. IV. С. 379-380.

8. Блюденов Д.Н. Особенности формирования уролитиаза у больных с позвоночно-спинномозговой травмой / Д.Н. Блюденов, М.В. Стогов // Илизаровские чтения : [материалы] науч.-практ. конф. — Курган, 2012. -С.64-65.

9. Дьячкова Г.В. Ультразвуковое исследование мочевого пузыря и предстательной железы у больных с травмой шейного отдела позвоночника / Г. В. Дьячкова, А. Н. Бакарджиева, Д. Н. Блюденов // Илизаровские чтения : [материалы] науч.-практ. конф. - Курган, 2012. - С. 102-103.

Ю.Дьячкова Г. В. Ультразвуковое исследование почек у больных с травмой шейного отдела позвоночника / Г.В. Дьячкова, А.Н. Бакарджиева, Д.Н. Блюденов // Илизаровские чтения : [материалы] науч.-практ. конф. - Курган, 2012.-С. 103-104.

11. Распространение бета-лактамаз среди энтеробактерий у больных с позвоночно-спинномозговой травмой / З.С. Науменко, Н.В. Годовых, J1.B. Розова, Д.Н. Блюденов // Илизаровские чтения : [материалы] науч.-практ. конф. - Курган, 2012. - С. 202-203.

12. Характеристика микрофлоры мочевыделительной системы у больных с позвоночно-спинномозговой травмой / Д.Н. Блюденов, З.С. Науменко, Н.В. Годовых, О.Г. Прудникова, E.H. Щурова // Илизаровские чтения : [материалы] науч.-практ. конф. — Курган, 2012. - С. 63-64.

Заявка на изобретение РФ

Заявка № 2011154286 (081617) Российская Федерация. Способ лечения нейрогенного мочевого пузыря у больных с травматической болезнью спинного мозга /Блюденов Д.Н., Куликов O.A., Щурова E.H. - заявл. 28.12.2011.

СПИСОК ОСНОВНЫХ СОКРАЩЕНИЙ

БЛРС — ß-лактомаза расширенного спектра действия

МВС — мочевыделительная система

ПСМТ — позвоночно-спинномозговая травма

СКФ - скорость клубочковой фильтрации (мл\мин)

УЗИ — ультразвуковое исследование

ЧЛС - чашечно-лоханочная система

БЛЮДЕНОВ ДМИТРИЙ НИКОЛАЕВИЧ

Особенности структурно-функционального состояния мочевыделительной системы пострадавших с позвоночно-спинномозговой травмой в условиях дефицита нервной регуляции

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Подписано в печать Фоимат 60 х 84 1/16 Бумага тип №1

Печать трафаретная Усл. печ. л. 1,75 Уч.-изд.л. 1,75

Заказ №20 Тираж 120

Редакционно-издательский центр КГУ. 640669, г. Курган, ул. Гоголя,25. Курганский государственный университет

Текст научной работыДиссертация по биологии, кандидата медицинских наук, Блюденов, Дмитрий Николаевич, Курган

МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РФ ФГБУ РОССИЙСКИЙ НАУЧНЫЙ ЦЕНТР «ВОСТАНОВИТЕЛЬНАЯ ТРАВМАТОЛОГИЯ И ОРТОПЕДИЯ» ИМЕНИ АКАДЕМИКА Г.А. ИЛИЗАРОВА МИНИСТЕРСТВА ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РФ

На правах рукописи

042013551 47

БЛЮДЕНОВ ДМИТРИЙ НИКОЛАЕВИЧ Особенности структурно-функционального состояния

мочевыделительной системы пострадавших с позвоночно-спинномозговой травмой в условиях дефицита нервной

регуляции

03.03.01 - физиология 14.03.03 - патологическая физиология

Диссертация

на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Научный руководитель: д.б.н. Е.Н. Щурова

Курган-2013

СПИСОК ОСНОВНЫХ СОКРАЩЕНИЙ

АДГ - антидиуретический гормон

БЛРС - ß-лактомаза расширенного спектра действия

КОЕ - колониеобразующая единица

KT - компьютерная томография

MB С - мочевыделительная система

МИК - мочеиспускательный канал

МП - мочевой пузырь

МРТ - магнитно-резонансная томография

ОАК - общий анализ крови

ОАМ - общий анализ мочи

ПСМТ - позвоночно-спинномозговая травма

СКФ - скорость клубочковой фильтрации (мл/мин)

СМ - спинной мозг

СОЭ - скорость оседания эритроцитов

ТБСМ - травматическая болезнь спинного мозга

УЗИ - ультразвуковое исследование

ФС - функциональная система

ЦНС - центральная нервная система

4JIC - чашечно-лоханочная система

SARS - стимулятор передних корешков крестца

СОДЕРЖАНИЕ

Введение 6

ГЛАВА 1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 13

1.1. Современный взгляд на особенности регуляции функции мочевыделительной системы 13

1.1.1. Почка - центральный орган мочевыделительной системы 13

1.1.2. Нейрогуморальная регуляция функции почек 14

1.1.3. Регуляция функции мочеточников 21

1.1.4. Регуляция функции нижних мочевыводящих путей 23

1.2. Травматическая болезнь спинного мозга (этиология, классификация, клиника, патогенез) 25

1.2.1. Клинические проявления травматической болезни спинного мозга 26

1.2.2. Классификация периодов травматической болезни спинного мозга 28

1.2.3. Патофизиологические механизмы повреждения спинного

мозга 29

1.3. Изменение функции мочевыделительной системы у пострадавших с позвоночно-спинномозговой травмой 31

1.4. Методы исследование мочевыделительной системы человека 38

1.4.1. Лабораторные методы исследования мочевыделительной системы 39

1.4.2. Инструментальные методы исследования

мочевыделительной системы 41

1.4.2.1. Функциональные методы исследования мочевыделительной системы 43

1.5. Современные подходы к оценке состояния мочевыделительной системы у пострадавших с позвоночно-спинномозговой травмой 45

1.6. Применение методов стимуляции для восстановления функции мочевыделительной системы у пострадавших с позвоночно-спинномозговой травмой 48

ГЛАВА 2 МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 56

2.1. Клинико-статистические характеристики выборки пострадавших с позвоночно-спинномозговой травмой 56

2.2. Методы исследования мочевыделительной системы пострадавших с позвоночно-спинномозговой травмой 63

2.2.1. Клинико-анамнестический анализ пострадавших с позвоночно-спинномозговой травмой 63

2.2.2. Лучевые методы исследования мочевыделительной системы 64

2.2.2.1. Ультрасонографическое исследование мочевыделительной системы 64

2.2.2.2. Обзорная и экскреторная урография 64

2.2.5. Лабораторные методы исследования 66

2.2.4. Методы аналитической обработки результатов

исследований 69

ГЛАВА 3 ИССЛЕДОВАНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ СТРУКТУРНО-ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ

МОЧЕВЫДЕЛИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ У ПОСТРАДАВШИХ С ПОЗВОНОЧНО-СПИННОМОЗГОВОЙ ТРАВМОЙ 70

3.1. Анализ архивного материала результатов обследований мочевыделительной системы пострадавших с позвоночно-спинномозговой травмой 70

3.1.1. Исследование мочевыделительной системы с помощью ультрасонографии у пострадавших с позвоночно-спинномозговой травмой 71

3.1.2. Исследование биохимических показателей крови у пострадавших с позвоночно-спинномозговой травмой 72

3.1.3. Анализ микрофлоры мочи у пострадавших позвоночно-спинномозговой травмой 73

3.2. Результаты исследования особенностей структурно-функционального состояния мочевыделительной системы у пострадавших с позвоночно-спинномозговой травмой 76

3.2.1. Анализ состояния мочевыделительной системы с помощью лучевых методов исследования у пострадавших с позвоночно-спинномозговой травмой 77

3.2.1.1. Исследование особенностей состояния мочевыделительной системы с помощью ультрасонографии у пострадавших с позвоночно-спинномозговой травмой 77

3.2.2. Изучение функциональных возможностей мочевыделительной системы с помощью экскреторной урографии

у пострадавших с позвоночно-спинномозговой травмой 89

3.3. Оценка состояния мочевыделительной системы у пострадавших с позвоночно-спинномозговой травмой с помощью лабораторных методов исследования 93

3.3.1. Клинические и биохимические анализы крови и мочи у пострадавшихс позвоночно-спинномозговой травмой 93

3.3.1.1. Клинические анализы крови и мочи 93

3.3.1.2. Исследование биохимических показатели крови и мочи у пострадавших с позвоночно-спинномозговой травмой 96

3.4.Функциональная реабилитация мочевого пузыря у пострадавших с позвоночно-спинномозговой травмой 123

3.4.¡.Способ лечения нейрогенного мочевого пузыря у пострадавших

с позвоночно-спинномозговой травмой 124

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 135

ВЫВОДЫ 153

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ 15 5

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 15 7

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность проблемы

Травма позвоночника, осложненная повреждением спинного мозга, относится к важнейшим проблемам современной медицины. Ежегодная частота травматического повреждения спинного мозга в мире составляет примерно 40 случаев на каждый миллион жителей; в России этот показатель составляет 50 человек на миллион жителей, причем более чем в 80% случаев позвоночно-спинномозговая травма является уделом лиц молодого трудоспособного возраста, а частота осложнений и инвалидность после неё достигает 100% [42, 49, 68, 84, 100, 192].

Пострадавшие с позвоночно-спинномозговой травмой сталкиваются со многими сложными медицинскими проблемами. Нарушение функций мочевыделительной системы у данной категории пострадавших, по данным разных авторов, составляет 77-100% [63, 165]. Неадекватный контроль дисфункции нижних мочевых путей после травмы может привести ко многим осложнениям, в том числе и к почечной недостаточности. Это обычно является главной причиной летального исхода после травмы спинного мозга, но в последние десятилетия с появлением эффективных методов лечения [244] эта проблема отошла на четвертую позицию [262]. Однако осложнения мочевыделительной системы, главным образом инфекции мочевых путей, являются наиболее распространенной причиной повторной госпитализации после травмы спинного мозга и занимают второе место по количеству койко-дней для повторно поступивших пациентов [235, 281].

В настоящее время вопросы нейрогенных нарушений мочеиспускания все еще далеки от своего окончательного решения. Во многом это определяется многофакторным и смешанным поражением многоуровневой системы нервной регуляции мочеиспускания, что выражается в диаметрально противоположных проявлениях заболевания [79, 117]. Сложность нервной регуляции мочеиспускания определяет дальнейший поиск методов точной

диагностики характера, причин возникающих нарушений и уровня поражения нервной системы. Продолжается поиск высокоэффективных методов консервативной и оперативной коррекции нейрогенных нарушений мочевыделения, так как большинство известных методов лечения носят выраженную симптоматическую направленность [16, 26, 79, 85, 117]. Неточная диагностика нейрогенной дисфункции мочевыделительной системы приводит к неадекватной терапии, провоцирует развитие уроинфекции [79, 318].

Немалое количество публикаций посвящено применению некоторых отдельных методик исследования [16, 47, 59, 88, 103, 105, 108], однако до настоящего времени не существует научно обоснованного подхода к оценке клинико-функционального состояния мочевыделительной системы пациентов с повреждением спинного мозга.

Несмотря на важность медико-социальной проблемы позвоночно-спинномозговой травмы, в научной литературе, особенно отечественной, не уделено должного внимания комплексной оценке состояния мочевыделительной системы у данной категории пострадавших. Хотя некоторые авторы активно пропагандируют ежегодную (или каждые 2 года) оценку верхних и нижних мочевых путей с использованием набора методов исследования [67, 72, 289, 299, 300, 325, 346].

Необходимость комплексного подхода в исследовании мочевыделительной системы, отмечаемая в некоторых источниках [63, 72, 300, 346], остается по-прежнему нереализованной. В клинической практике и публикациях, посвященных пациентам с позвоночно-спинномозговой травмой, отсутствует научный комплексный анализ состояния мочевыделительной системы (особенно функции почек).

Экспериментальные исследования, посвященные проблеме состояния и восстановления функций мочевыделительной системы при позвоночно-спинномозговой травме крайне малочисленны [167, 186, 188, 301, 311, 327, 328, 329].

Ранняя декомпрессия спинного мозга у животных с позвоночно-спинномозговой травмой улучшает восстановление функции нижних мочевыводящих путей и ведет к снижению частоты неврологических осложнений [186, 311, 327, 329].

Пересадка в место травмированного спинного мозга, глиальных или нейронных клеток предшественников, полученных из стромальных клеток костного мозга, способствовали значительным улучшениям функции нижних мочевыводящих путей, хотя уровень улучшения был далек от полного функционального восстановления [167].

Действие на опиатные рецепторы поврежденного спинного мозга вызывает снижение сфинктерно-детрузионной синергии и повышает эффективность мочеиспускания при позвоночно-спинномозговой травме у крыс [301].

Попытки экспериментально создать искусственную рефлекторную дугу к мочевому пузырю с последующей электростимуляцией, после пересечения спинного мозга (между сегментами Thl2 до S3) у собак, в 60% случаев привели к восстановлению произвольного мочеиспускания [188].

Однако положительные результаты, полученные в эксперименте на животных, практически не находят применения в клинике, так как по-прежнему остается проблематичным перенос данных эксперимента на человека. Расхождение результатов связывают, в первую очередь, с относительной умеренностью и однородностью экспериментальной травмы спинного мозга, видовой специфичностью структуры и функции, небольшими размерами экспериментальных животных и др.

По мнению Ю.В. Наточина [89, 90], изучение больных с определенной патологией позволяет лучше понять и изучить механизмы регуляции физиологических процессов норме, в том числе механизмы мочеобразования и влияния антидиуретического гормона на регуляцию функции почек.

По нашему мнению, пострадавшие с позвоночно-спинномозговой травмой могут служить клинической моделью изучения влияния нервной регуляции на функции мочевыделительной системы.

Цель исследования

Изучить особенности структурно-функционального состояния мочевыделительной системы пострадавших с позвоночно-спинномозговой травмой в условиях дефицита нервной регуляции.

Задачи исследования

1. Сформировать комплекс оптимальных методов исследования структурно-функционального состояния мочевыделительной системы у пострадавших с позвоночно-спинномозговой травмой.

2. Проанализировать особенности структуры и функции мочевыделительной системы пострадавших с позвоночно-спинномозговой травмой в зависимости от уровня повреждения позвоночника и спинного мозга.

3. Изучить адаптационно-компенсаторные изменения мочевыделительной системы у пациентов с позвоночно-спинномозговой травмой на различных этапах развития травматической болезни.

4. Исследовать суммарную (фильтрационную), концентрационную, экскреторную функцию почек в условиях нарушения нервной регуляции мочевыделительной системы.

5. Разработать способ функциональной реабилитации мочевого пузыря у пострадавших с позвоночно-спинномозговой травмой.

Положения, выносимые на защиту

1. Дефицит нервной регуляции функций мочевыделительной системы человека способствует увеличению стимулирующего влияния альдостерона на функцию дистальных канальцев нефронов почки -повышение экскреции калия с мочой.

2. Снижение накопительной и выделительной функции почек сопровождается увеличением скорости клубочковой фильтрации независимо

от уровня повреждения и периода травматической болезни у больных с позвоночно-спинномозговой травмой.

3. Электростимуляция симпатического и парасимпатического центров регуляции мочеиспускания способствует компенсации или восстановлению утраченных функций мочевыведения.

Объект исследования

Работа выполнена на базе лаборатории функциональных исследований научного клинико-экспериментального отдела физиологии ФГБУ «РНЦ «ВТО» им. акад. Г.А. Илизарова» Минздрава России. Объектом исследования являлись пострадавшие с позвоночно-спинномозговой травмой шейного, грудного, грудо-поясничного и пояснично-крестцового отделов позвоночника (129 человек) в остром, раннем, промежуточном и позднем периодах. Пациенты поступали в отделение нейрохирургии (зав. отд. - к.м.н. О.Г. Прудникова) с целью обследования и хирургического лечения. Проведение исследований разрешено комитетом по этике при ФГБУ «РНЦ «ВТО» им. акад. Г.А. Илизарова Минздрава России.

Научная новизна исследования

Проведен комплексный анализ структурно-функционального состояния мочевыделительной системы пострадавших с позвоночно-спинномозговой травмой. Исследована суммарная (фильтрационная), концентрационная, экскреторная функция почек. Впервые было определено, что снижение накопительной и выделительной функции почек сопровождается увеличением скорости клубочковой фильтрации независимо от уровня повреждения и периода травматической болезни. Нарушения экскреторной функции почек в остром периоде позвоночно-спинномозговой травмы максимально выражены у пострадавших с травмой шейного и грудного отделов, в позднем периоде - только грудного отдела. Наименьшие изменения данной функции почек наблюдаются у пациентов с травмой поясничного отдела позвоночника. Проведена оценка регулирующей роли альдостерона, указывающая на увеличение стимулирующего влияния на

экскрецию электролитов данного гормона (компенсаторная реакция на нарушение нервной регуляции). Определены основные моменты формирования мочекаменной болезни у больных с позвоночно-спинномозговой травмой: 1) увеличение нагрузки на почки (рост скорости капиллярной фильтрации) приводит к развитию почечной азотемии вследствие нарушения выделительной функции почек; 2) нарушение экскреции мочевой кислоты и магния; 3) снижение чувствительности почечных канальцев к действию альдостерона; 4) снижение реабсорбции натрия и воды; 5) повышение осмоляльности мочи на фоне нарушения электролитного баланса мочи. Данные факты приводят к образованию конкрементов мочевых путей, в составе которых основным анионом являются ураты, а катионом - ионы магния.

Теоретическая и практическая значимость исследования

Проведенные комплексные исследования структурно-функционального состояния мочевыделительной системы в условиях дефицита иннервации позволяют оценить особенности развития компенсаторных явлений процессов мочеобразования и мочевыведения, более углубленно оценить функцию почек при застойных явлениях в полостных структурах мочевыделительной системы, выявить эффект увеличения стимулирующего влияния на экскрецию электролитов альдостерона, определить ключевые моменты формирования мочекаменной болезни у пострадавших с позвоночно-спинномозговой травмой.

Сформирован комплекс методов исследования структурно-функционального состояния мочевыделительной системы у пациентов с позвоночно-спинномозговой травмой, включающий клинический биохимический анализ крови и мочи, общий анализ мочи, исследование мочевины, креатинина и мочевой кислоты крови, выполнение функциональной пробы Зимницкого, посев мочи на микрофлору и чувствительность к антибиотикам, ультразвуковое исследование почек, мочевого пузыря, предстательной железы, обзорную и экскреторную

урографию. Предложен критерий риска развития мочекаменной болезни у больных с позвоночно-спинномозговой травмой. Если в остром и раннем периоде травматической болезни концентрации мочевины в сыворотке крови составляет более 8,0 ммоль/л, то в будущем можно наблюдать развитие почечнокаменной болезни.

Для улучшения реабилитационной помощи больным с позвоночно-спинномозговой травмой разработан способ лечения нейрогенного мочевого пузыря (Заявка № 2011154286 (081617) РФ), заключающийся в электростимуляции симпатического и парасимпатического центров мочеиспускания. Применение данного способа способствует компенсации или восстановлению утраченных функций мо�