Толстокишечная детоксикация и метаболическая коррекция

Введение

В толстой кишке завершаются процессы всасывания и формируются каловые массы. Ее длина колеблется от 90 до 150 см. Из всего временного цикла прохождения по желудочно-кишечному тракту (ЖКТ) 90% времени приходится на толстую кишку. За сутки в нее поступает около 1500 мл воды, из этого объема всасывается 1350-1400 мл. из просвета ободочной кишки человека всасываются ионы натрия, хлора и воды, а в просвет секретируются ионы НСО₃^- , некоторое количество калия. Полость толстой кишки является наиболее заселенной микроорганизмами частью ЖКТ. В норме в 1 мл ее содержится 1010-1011 анаэробов и 108 аэробов, включающих 300-500 различных видов бактерий. Под действием активной микрофлоры здесь в сутки расщепляется более 30 г углеводов из пищи и кишечных секретов с образованием короткоцепочечных жирных кислот. В толстой кишке распадается около 6 г мочевины с образованием аммиака. Здесь же происходит частичная реасорбция желчных кислот и холестерина. В норме 96% желчных кислот, секретируемых желчью, активно всасывается в терминальном отделе подвздошной кишки и возвращаются в печень. Вся масса желчных кислот в среднем составляет 2,5 г, за сутки цикл рециркуляции осуществляется 7 раз, при этом ежедневно теряется с калом 27% их общей массы.

Микроциркуляторное русло ЖКТ характеризуется высокой степенью насыщенности капилляров в тканях органа на всем его протяжении. В стенке выделяют подсерозное внутримышечное и подслизистое сплетения. Суммарный кровоток в слизистой оболочке и подслизистой основе составляет около 80% от общего кровотока. Площадь капиллярной поверхности в ворсинках достигает 2-2,5 м² на 100 г ткани. Капилляры слизистой оболочки и подслизистого слоя ЖКТ имеют значительное количество фенестр, эндотелиоциты содержат большое число микропиноцитозных везикул, которые при слиянии образуют трансэндотелиальные каналы. В состоянии физиологического покоя в стенке кишечника открыто для перфузии не более 30-40% капилляров. Центральное положение в ворсинке занимает широкий лимфатический капилляр (80-150 мкм). Люминарная цитомембрана клеток лимфатических капилляров имеет лакуны, бухты, клапанообразные выпячивания. В эндотелии кровеносных и лимфатических капилляров ЖКТ интенсивно осуществляются известные способы транскапиллярного массопереноса различных веществ. Таким образом, морфологические данные, основанные на изучении микроциркуляции в слизистой оболочке и подслизистом слое ЖКТ являются основой общих представлений о существовании обменных процессов между энтеральными и внутренней средами организма. Все выше сказанное в полной мере может быть отнесено и к поверхности толстой кишки.

Интенсивность кровотока в ЖКТ во многом определяется механизмами ауторегуляции. Исключение составляет ободочная кишка, где общий кровоток в значительной мере зависит от артериального давления. Однако способность к ауторегуляции в ободочной кишке значительно возрастает при усилении метаболических процессов и, в частности, при появлении в просвете нутриентов.

В результате обменных процессов, происходящих в полости толстой кишки, образуются растворимые вещества, проникающие через слизистую оболочку в организм и влияющие на транспорт воды и электролитов. Для утилизации в толстой кишке невсосавшихся пищевых веществ, солей и воды необходима согласованность микробного переваривания и эпителиального транспорта с моторной активностью. Микробная ферментация углеводов с образованием летучих жирных кислот происходит лишь при условии относительной гипоксии и застоя содержимого в просвете ободочной кишки, способствующих выживанию огромных популяций бактерий, многие из которых относятся к строгим анаэробам.

Полное обновление эпителия толстой кишки осуществляется в течение 4-8 суток. На его полиферментацию влияет микрофлора, количество и консистенция каловых масс.

К имунной системе толстой кишки относят солитарные лимфатические фолликулы, количество которых увеличивается по направлению к прямой кишке. Межэпителиальные лимфоциты способны модулировать имунные реакции. В тканях толстой кишки в норме содержится 7,5×10¹⁰ плазматических клеток, преимущественно синтезирующих IgA. При идиопатических воспалительных заболеваниях толстой кишки фиксируют существенное увеличение макрофагальных клеток в тканях органа.

Сложны и многообразны процессы внутриполостного пристеночного пищеварения в толстой кишке. Это связано с целым рядом причин – разнообразие пищевых компонентов, их структуры, высокой эффективностью и интенсивностью пищеварения, наличия сопутствующих факторов, таких как присутствие неперевариваемых частиц, микрофлоры, условнопатогенных бактерий, их токсинов и др. Немаловажным фактором в процессах полного расщепления нутриентов в толстой кишке играют ферментные системы нормальной микрофлоры.

Современные экспериментальные и клинические исследования указывают на важность состояния и функционирования ЖКТ при острых и хронических заболеваниях. При этом кишечник может являться мощным источником эндотоксемии, поддерживающим, а иногда определяющим фактором в течении и прогрессировании основного патологического процесса. Это во многом обусловлено проникновением в организм бактериальных и метаболических токсинов из химуса на фоне роста проницаемости стенки кишки и последующим токсическим повреждением органов и систем детоксикации, систем регуляции гомеостаза (печень, почки, имунная система, свертывающая система и др.), а также изменениями в обмене различных эндогенных веществ.

До настоящего времени основные экспериментальные и клинические исследования посвящены изучению состояния и роли тонкой кишки, как источника токсинов. Такой подход, видимо, определялся существенными различиями в длине и суммарной площади всасывания в различных отделах ЖКТ. Определенное субъективное влияние на характер научных поисков могли оказать современные представления о физиологии тонкой и толстой кишки. Так, основные процессы переваривания и всасывания пищевых ингредиентов в норме осуществляются и практически полностью завершаются в тонкой кишке, в то время как в толстой кишке формируются каловые массы.

Отсюда массивное поступление бактериальных и кишечных токсинов при нарушении барьерной функции ЖКТ, в первую очередь, указывалось с состоянием стенки тонкой кишки, в то время как участие в этих процессах структур толстой кишки отходило на второй план. Однако трудно себе представить, что в условиях гиповолемии нарушения центральной и регионарной гемодинамики, микроциркуляции и реологических свойств крови, на фоне развивающейся гипоксии тканей и растройств клеточного метаболизма, ведущих к возникновению некробиотических процессов в стенке тонкой кишки при острых заболеваниях органов брюшной полости, толстая кишка безучастна к происходящим изменениям, в то время как общеизвестно, что именно толстая кишка является основным резервуаром колиформной и неклодистридиальной анаэробной флоры, которая является основным источником эндотоксинов.

В экспериментах удалось зафиксировать 5-кратный рост проницаемости стенки толстой на фоне выраженной токсемии, что подтверждало наличие изменений ее барьерной функции при развитии тяжелого патологического процесса. При этом кишечные токсины наиболее интенсивно накапливались в тканях легких, печени и почках. Таким образом, можно полагать, что толстая кишка, где бактериальная заселенность выражена значительно, наряду с другими отделами ЖКТ, может вносить существенную лепту в реализацию негативной роли кишечника, как одного из очагов накопления токсинов в организме.

Внутриартериальное введение маркера в экспериментах и последующая его десорбция с сорбента, предварительно введенного в толстую кишку животным, доказывало возможность проникновения эндогенных веществ из сред организма в полость толстой кишки.

Следует отметить высокую активность массопереноса вещества из крови на сорбент, достигавшего 15-20% от вводимой дозы вещества уже через 60 мин от момента введения. С учетом роста проницаемости стенки толстой кишки в экспериментах с внутрикишечным введением маркера, можно сделать вывод о реализации энтерогематического цикла не только в верхних отделах ЖКТ, но и в регионе толстой кишки.

В работах, посвященных изучению механизмов энтеросорбции, указывается на существование энтерогематического цикла рециркуляции эндотоксинов. Этот феномен в определенной степени объяснял пути реализации детоксикационного действия сорбентов, находящихся в полости ЖКТ.

Эксперименты с внутрижелудочковым введением маркеров и толстокишечным введением сорбентов существенно дополнили представления о детоксикационной функции толстой кишки. Так, результаты исследования указывали на существование не только гемоэнтерального транспорта веществ, но и тонкокишечно-гематогенно-толстокишечного пути транспорта энтеральных токсинов. Так, введение маркера в желудок при двойном лигировании тонкой кишки, сопровождалось его накоплением на сорбенте, находящемся в толстой кишке. Этот факт имеет важное значение в расширении общих представлений о механизмах лечебного эффекта толстокишечного диализа.

Значимость толстокишечного выведения токсинов хорошо иллюстрируют эксперименты с определением функциональной активности тонкой кишки. Так, на фоне калового перитонита толстокишечный сорбционный диализ у крыс сопровождался существенной активацией сниженной активности тонкой кишки. Этому придается исключительно важное значение в лечении целого ряда хирургических заболеваний органов брюшной полости и патологических процессов, сопровождающихся энтеральной недостаточностью.

Таким образом, патологические изменения толстой кишки, ее микрофлоры, нарушения проницаемости гистогематического барьера, с другой – высокая интенсивность массообмена и выраженная сосудистая насыщенность слизистой оболочки при сравнительной доступности для воздействия, позволяют надеяться на более широкое использование поверхности толстой кишки для лечения тех или иных острых и хронических заболеваний.

Попытки применения методов очистки кишечника и его декомпрессии, в частности, на уровне толстой кишки предпринимались уже в древнем Египте и Римской империи. Высокие клизмы для поддержания хорошего самочувствия и свежего цвета лица использовали дамы высшего света во Франции при царствовании Людовика Х, когда ночные оргии затягивались до утра. По мнению йогов (часто и во множестве использующих различные очистительные процедуры, в том числе и очищение кишечника), здоровье человека на 70% зависит от состояния кишечника. Поэтому во многих руководствах к практическому использованию ими рекомендуются процедуры, направленные на очистку кишечника, эффективность которых субъективно подтверждается их последователями.

С развитием хирургии отмывка толстой кишки и ее декомпрессия приобретают большое значение в абдоминальной хирургии. В дальнейшем использование полости толстой кишки для введения различных лекарственных веществ, а также сифонные и очистительные клизмы различного состава прочно вошли в арсенал терапевтических мероприятий при лечении различных заболеваний и широко используются современной медициной. Однако дальнейшее расширение технического и лекарственного оснащения медицины позволяет расширить возможности и эффективность традиционно используемых методов лечения и, в частности, в полной мере реализовать детоксикационные возможности толстокишечного диализа.

Принципы проведения процедур

Декомпрессия и очистка толстой кишки может осуществляться различными способами, различающимися по технике проведения, объему и составу используемых для этого растворов, что определяется характером заболевания и состоянием кишечника.

Наиболее известной и часто используемой техникой очистки толстой кишки является постановка высоких сиффонных клизм. Чаще эта процедура применяется при наличии острых и хронических заболеваний ЖКТ, соровождающихся частичной атонией кишечника, нарушениями отхождения стула и газов, скоплении каловых камней, в предоперационной подготовке больных к плановым операциям и др.

Принципиальной новизной технологии мониторной отмывки толстой кишки является одновременная подача и отсасывание омывающей жидкости под мониторным и динамическим контролем давления и температуры в полости кишки.

Разные типы систем - одна из - первая предназначена для определения вместимости ректосигмоидного отдела толстой кишки на основании точного замера объема заполнения ее полости под контролем внутриполостного давления.

Вторая система используется, в основном, для промывки кишечника в предоперационном периоде. Принцип ее работы заключается в последовательной смене циклов накачивания и отсасывания жидкости.

Последовательность действий при осуществлении процедуры:

• введение зонда обеспечивается его продвижением по прямой кишке; по достижении мыса кретца, внутренний конец зонда поворачивают направо, соответственно направлению дистальной части сигмовидной кишки, после чего зонд проводят через изгиб сигмовидной кишки;
• раствор вводят в толстую кишку через подающий канал зонда с одновременной элиминацией через отсасывающий канал под контролем внутримышечного давления и температуры жидкости.

Управляемость процессами подачи и элиминации жидкости создает условия для образования пульсирующего потока, что также стимулирует выведение токсичных метаболитов из толстой кишки. Возникающее гидромеханическое раздражение стенки кишки, улучшает в ней процессы крово- и лимфотока, тем самым стимулируя кишечную перистальтику.

При нахождении зонда в прямой кишке производительность насосов подачи и элиминации должна составлять соответственно 1200 и 1100 мл/мин. При этом каловые массы хорошо размываются, а адекватная элиминация поддерживает внутрикишечное давление в пределах 16-18 мм рт.ст. При продвижении зонда в сигмовидную кишку производительность насосов подачи и элиминации должна составлять 600-700 мл/мин с внутрикишечным давлением 14-15 мм рт.ст. Основным критерием адекватности перфузии кишки является уровень внутрикишечного давления, зависящий от соответствия подачи и элиминации раствора. Такой режим работы позволяет за 8-10 мин обеспечить элиминацию содержимого толстой кишки. Оптимизация процедуры кишечного лаважа достигается изменением положения тела больного в пространстве во время процедуры.

Общее время процедуры при применении солевых растворов составляет 30-35 мин. Количество используемой жидкости 10-20 л. В режиме введения и выведения жидкости необходимо стремиться к тому, чтобы количество выведенного из кишки содержимого было больше или равно введенному количеству. Контроль обеспечивается взвешиванием больного до и после процедуры.

В ходе клинических испытаний мы опробовали различные отмывающие растворы.

В качестве основных растворов при проведении очистки толстой кишки могут быть использованы: изотонический раствор натрия хлорида; раствор Рингера-Локка; мафусол, лактасол, ацесоль, квинтисоль; 5% раствор глюкозы и другие кристаллоидные растворы; многокомпонентный раствор, включающий в себя АТФ, глюкозу, гепарин, янтарную и лимонную кислоты, ионы Na⁺, К⁺, НСО₃^-, CI^- (раствор института транспланталогии искусственных органов и тканей) и другие солевые растворы, а также мелкодисперсные взвеси сорбентов.

Использование сорбентов

Энтеральное введение сорбентов для коррекции патологических изменений содержимого ЖКТ и коррекции гомеостаза при различных заболеваниях в последние годы нашло широкое применение в практической медицине. Рост интереса исследователей и практических врачей к этому методу лечения во многом связан с созданием безопасных и эффективных препаратов, обладающих высокой сорбционной емкостью.

Введенные в ЖКТ сорбенты способны связывать на своей поверхности экзотоксины, бактерии и их токсины, внутрикишечные компоненты метаболического происхождения, биогенные амины и другие биологически активные вещества.

Основными механизмами лечебного действия сорбентов при их энтеральном применении являются:

• очистка кишки от микрофлоры и токсинов;
• стимуляция перистальтики;
• сорбция газов;
• стимуляция выведения токсинов из крови в полость кишки.

Принципиально при проведении сорбционного диализа могут использоваться любые сорбенты, имеющие соответствующее разрешение фармакологического комитета для клинического применения. Но с практической точки зрения приемлемы в использовании для предлагаемого способа очистки кишки лишь те, которые способны легко проходить через дренирующие системы со сравнительно небольшим диаметром отверстий. Из известных сорбентов для этого могут быть использованы: лигносорб, смесь лигносорба и активированного угля с размером частиц от 1 до 100 мкм в соотношении 3:1, смесь ионообменной смолы (КБС) и лигносорба в соотношении 1:1. Также для мониторного кишечного диализа могут быть использованы комплексообразователи на основе поливинилпирролидона, декстрана, полиметилсилоксана.

Для проведения толстокишечного сорбционного диализа мы использовали лигносорб – мелкодисперсный лигниновый энтеросорбент, созданный в Центре Сорбционных Технологий (Санкт-Петербург). Лигносорб является сорбентом с преимущественно макропористой поверхностью, эффективно связывающим из модельных сред различные бактерии и бактериальные токсины, среднемолекулярные фракции, холестерин, желчные кислоты, биогенные амины и другие вещества, способные накапливаться в кишечном содержимом и внутренних средах организма при патологических состояниях. Этот препарат, в отличие от ранее известных, способен в жидкой среде при перемешивании образовывать устойчивую взвесь, свободно проходящую через отверстия и каналы малого диаметра.

Как и в случае использования других промывных растворов сорбционный диализ может осуществляться в двух вариантах:

1. активное введение взвеси и пассивный отток – фракционный толстокишечный сорбционный диализ (ФТСД);
2. активное введение среды в толстую кишку с параллельным отсасыванием среды – мониторный толстокишечный сорбционный диализ (МТСД).

ФТСД осуществляют следующим образом.

Больному проводят очистку толстой кишки с помощью очистительной клизмы. После этого вводят в анальное отверстие зонд в прямую кишку на глубину 15-18 см. Зонд соединяют с системой для промывания и емкостью для жидкости. В емкость помещают 5 л чистой воды, куда добавляют 150-200 г сорбента на основе лигнина в виде пасты и перемешивают жидкость. По ситеме из емкости подают в зонд 0,5 л жидкости с сорбентом и прежимают зонд на 5 мин. Затем зонд открывают, и содержимое кишки изливается наружу в приготовленную емкость. Такую процедуру повторяют несколько раз, пока не израсходуется весь объем жидкости с сорбентом. По завершении процедуры зонд из прямой кишки извлекают.

Сеанс толстокишечного сорбционного диализа следует разделить на два этапа: