Niewydolność wielonarządowa

Niewydolność wielonarządowa została po raz pierwszy opisana u pacjentów chirurgicznych; następnie zidentyfikowano ją jako odrębny zespół (Baue A., 1975; 1980). Według VA Gologorsky'ego i in. (1985), AV Konycheva (1988), J. Zahringera i in. (1985) niewydolność wielonarządowa może być rozpatrywana jako załamanie reakcji adaptacyjnej narządu, a niespecyficzny charakter zmian, które pojawiają się w tym przypadku, objawia się jednolitością zaburzeń niezależnie od czynnika etiologicznego i procesu patologicznego, który je wywołuje.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ]

Jak rozwija się niewydolność wielonarządowa?

Niewydolności wielonarządowej towarzyszą istotne zaburzenia metaboliczne.

Katabolizm białek mięśniowych (lub „autokanibalizm”) jest szczególnie wyraźny w terminalnym stadium choroby. Wynika to z zaburzenia wykorzystania normalnych substratów energetycznych – węglowodanów i tłuszczów u pacjentów w stanie skrajnie ciężkim z powstawaniem nieodwracalnego deficytu energetycznego i rozwojem zależnego od białek metabolizmu energetycznego, który opiera się na aktywacji proteolizy i rozpadzie białek strukturalnych ważnych organów i tkanki mięśniowej.

Substancje wydzielane przez aktywowane toksyny bakteryjne i wirusowe, makrofagi, mastocyty, leukocyty (leukotrieny, enzymy lizosomalne, rodniki tlenowe, różne substancje biologicznie czynne) są same w sobie zdolne do wywoływania uszkodzeń komórkowych i tkankowych. Szczególne miejsce w patogenezie niewydolności wielonarządowej zajmuje utlenianie wolnorodnikowe - jeden z uniwersalnych mechanizmów uszkodzenia komórek.

Zgromadzono materiał na temat wiodącej roli zaburzeń układu odpornościowego i procesów septycznych w niewydolności wielonarządowej, a spośród czynników wywołujących posocznicę najważniejsze są bakterie Gram-ujemne, które przenikają z przewodu pokarmowego pacjentów do krwi i narządów, w związku z czym zasugerowano, że przewód pokarmowy jest swego rodzaju generatorem niewydolności wielonarządowej.

Cechy rozwoju niewydolności wielonarządowej

Typowymi cechami pacjentów w stanie krytycznym są infekcja, uraz, stan zapalny, hipoperfuzja tkanek i hipermetabolizm. Rezultatem jest rozwój niewydolności wielu narządów.

Każdy uraz prowadzi do rozwoju wieloogniskowych procesów patofizjologicznych. Mediatory odgrywają wiodącą rolę w powstawaniu uszkodzeń komórkowych w narządach i tkankach. Ich uwalnianie zależy od ciężkości urazu i wstrząsu, aktywacji różnych kaskad mediatorów podczas uszkodzeń pourazowych (pooperacyjnych). Stopień uszkodzeń występujących w ciągu pierwszej doby po urazie wpływa na wynik niewydolności wielonarządowej. Mediatory zapalne - wskaźniki uszkodzenia narządów - służą do wyjaśnienia tej prognozy.

W przypadku niewydolności wielonarządowej najważniejsze są:

• toksyny bakteryjne,
• mediatory zapalne,
• uszkodzenie śródbłonka,
• zaburzenia homeostazy,
• uszkodzenie mikrokrążenia.

W wyniku niedotlenienia i reperfuzji następuje agregacja i adhezja neutrofili, a także aktywacja śródbłonka. Neutrofile wykorzystują swoje mediatory: rodniki tlenowe, mieloperoksydazę, podchloryn, proteazy. Wszystkie one niszczą błonę komórkową w narządach i tkankach oraz pogarszają niedotlenienie tkanek.

W początkowej fazie urazu i wstrząsu aktywowany jest układ dopełniacza, krzepnięcie, fibrynoliza i układ kalikreina-kinina. Uraz tkanki aktywuje dopełniacz poprzez alternatywną ścieżkę, a bakterie poprzez klasyczną i alternatywną ścieżkę. Aktywowany dopełniacz zwiększa produkcję prozapalnych cytokin [TNF, IL-1, czynnik aktywujący płytki krwi (PAF)] przez makrofagi. Kompleks atakujący błonę dopełniacza (C5b-C9) powoduje produkcję wtórnych mediatorów zapalnych PGE2, tromboksanu i leukotrienów. Stężenie C3a i C5b-C9 w pierwszym dniu po urazie jest wyższe u pacjentów, u których rozwija się niewydolność wielonarządowa. Uwolnienie wolnych rodników, proteaz, histaminy, kompleksu C5b-C9 i trombiny powoduje zwiększenie ekspresji selektyn P i L oraz zwiększoną adhezję neutrofili do śródbłonka, co przyczynia się do dalszego zwiększenia uszkodzeń tkanek i nasilenia niewydolności wielu narządów.

W początkowej fazie ciężkiego urazu aktywowana jest duża liczba komórek, które syntetyzują mediatory, które mają toksyczny wpływ na tkanki. Skutkiem działania mediatorów jest ogólnoustrojowa reakcja zapalna. W wielu przypadkach ogólnoustrojowy stan zapalny prowadzi do niedotlenienia i uszkodzenia funkcji narządów z rozwojem niewydolności wielonarządowej. Niedotlenienie i uszkodzenie reperfuzyjne powodują martwicę enterocytów i zwiększają przepuszczalność ścian jelit. W jelicie cienkim i grubym (już we wczesnych stadiach wstrząsu) bakterie i ich toksyny są przemieszczane ze światła jelita do krwiobiegu. Niedotlenienie ściany jelita prowadzi do aktywacji tkanki limfatycznej związanej z jelitem. Duża liczba mediatorów zapalnych (TNF, IL-1, IL-2, IL-4, IL-6, lizozym, histamina, difensyny) przedostaje się do ogólnoustrojowego krwiobiegu, powodując niewydolność naczyń. Za jej główną przyczynę uważa się tlenek azotu (NO). Zwiększona produkcja NO występuje podczas niedotlenienia z powodu indukcji syntazy NO w płucach, wątrobie, śledzionie i jelitach. Układ renina-angiotensyna odgrywa ważną rolę w regulacji przepływu krwi przez narządy. Angiotensyna II jest mediatorem, który zwiększa całkowity opór naczyniowy i zmniejsza przepływ krwi przez krezkę. Istnieje dodatnia korelacja między zawartością fosfolipazy A2 (PLA2), rozwojem ARDS i śmiertelnością. Niedokrwienne uszkodzenie błony śluzowej jelita podczas wstrząsu towarzyszy translokacji bakterii i wzrostowi PLA2. Błona śluzowa jelita zawiera dużą ilość PLA2, która ulega hiperaktywacji podczas hipoperfuzji narządu. Pod wpływem PLA2 syntetyzowane są prozapalne lipidy lizofosfolipidy (prekursory PAF) i kwas arachidonowy (substrat do syntezy eikozanoidów). Rezultatem jest przyspieszenie i nasilenie procesów uszkodzenia tkanek.

Już we wczesnych stadiach układ krzepnięcia bierze udział w patogenezie niewydolności wielonarządowej. Następuje aktywacja tworzenia trombiny zewnętrznej i wewnętrznej, co stymuluje ekspresję P-selektyn na komórkach śródbłonka, przekształca fibrynogen w monomer fibryny i sprzyja tworzeniu się z niego skrzepu. Odkładanie się fibryny w świetle pęcherzyków płucnych, zwiększona przepuszczalność naczyń i przesiąkanie białek osocza do przestrzeni śródmiąższowej tkanki płucnej prowadzą do rozwoju ARDS. Aktywacja krzepnięcia drogą zewnętrzną zachodzi przy udziale tkankowego i VII czynnika krzepnięcia. Czynnik tkankowy jest zawarty w wielu tkankach, w tym w mózgu, śródbłonku, makrofagach i śródmiąższu pęcherzyków płucnych. Odkładanie się fibryny, w połączeniu z hamowaniem aktywności fibrynolitycznej (zwiększone stężenie inhibitora aktywatora plazminogenu), jest uważane za przyczynę atelektazji, zaburzenia równowagi wentylacji/perfuzji i morfologicznego uszkodzenia struktury pęcherzykowej płuc. Nadkrzepliwość przyczynia się do rozwoju zespołu DIC, odkładanie się fibryny w łożysku mikronaczyniowym zmniejsza przepływ krwi przez tkanki i przyspiesza rozwój niewydolności wielonarządowej. Wysoka aktywność prokoagulacyjna jest typowa dla pacjentów z urazami i sepsą, co powoduje dysfunkcję narządów w łańcuchu uszkodzeń mediatorów, szczególnie w płucach PAF jest toksycznym mediatorem prowadzącym do rozwoju niewydolności wielonarządowej z powodu zwiększonej przepuszczalności naczyń.

Aktywacja układu krzepnięcia i zahamowanie fibrynolizy powodują ciężką hipoperfuzję narządów. Negatywne aspekty tego zjawiska koryguje się za pomocą aktywowanego białka C. Ma ono działanie przeciwzapalne, przeciwzakrzepowe i profibrynolityczne. Aktywowane białko C degraduje czynniki krzepnięcia Va i VIlla, co zmniejsza procesy tworzenia skrzepów i hamuje syntezę trombiny. Fibrynoliza jest aktywowana w wyniku supresji inhibitora aktywatora plazminogenu. Działanie aktywowanego białka C prowadzi do zachowania funkcji śródbłonka dzięki zmniejszonej interakcji leukocytów i selektyn na śródbłonku. Synteza cytokin (zwłaszcza TNF) przez monocyty spada. Śródbłonek jest chroniony przed apoptozą. Aktywowane białko C ma działanie przeciwzapalne na neutrofile i komórki śródbłonka.

U pacjentów w stanie krytycznym (z powodu ciężkiego wtórnego niedoboru odporności) obserwuje się zwiększoną podatność na zakażenia. Istnieje związek między ciężkim stanem pacjenta a rozwojem uogólnionych powikłań infekcyjnych. Stanowi krytycznemu pacjenta zawsze, z przyczyn obiektywnych, towarzyszy duża liczba powikłań infekcyjnych. Zaburzenia układu odpornościowego w stanach krytycznych przyczyniają się do jednoczesnego wystąpienia zakażenia i niewydolności wielu narządów.

Obecnie rozważa się możliwość włączenia niedoboru odporności (wtórnego niedoboru odporności) do definicji niewydolności wielonarządowej.

[ 4 ], [ 5 ], [ 6 ], [ 7 ], [ 8 ], [ 9 ], [ 10 ], [ 11 ]

Objawy niewydolności wielonarządowej

Objawy kliniczne niewydolności wielonarządowej i pogorszenie rokowania choroby są najczęściej spowodowane współistniejącymi zaburzeniami czynności układu sercowo-naczyniowego, oddechowego, nerek i wątroby.

Istnieje kilka stadiów niewydolności wielonarządowej – utajona, jawna, zdekompensowana i terminalna. Jednak terminowe rozpoznanie niewydolności wielonarządowej stwarza znaczne trudności: dopiero specjalne badanie lub analiza retrospektywna ujawnia, że już na wczesnym etapie choroby u pacjentów występowała utajona niewydolność wielu narządów. Późne rozpoznanie niewydolności wielonarządowej tłumaczy się nie tylko różnym stopniem uszkodzenia poszczególnych narządów i układów, ale także niewystarczającą czułością metod stosowanych do oceny ich funkcjonowania.

Czy zespół niewydolności wielonarządowej rozwija się u dzieci z chorobami zakaźnymi? Można twierdzić, że objawia się on w najcięższych postaciach chorób. U dzieci z łagodnymi postaciami chorób zakaźnych zwykle nie określa się objawów klinicznych uszkodzenia poszczególnych narządów. Jednak za pomocą badań laboratoryjnych i instrumentalnych często można wykryć skompensowaną lub subskompensowaną niewydolność wielonarządową, którą można interpretować jako stan przednarządowy niewydolności wielonarządowej, gotowość do całkowitego załamania zdolności kompensacyjnych organizmu. Terminowe i szczegółowe określenie stanu czynnościowego narządów i układów w stanie przednarządowym niewydolności wielonarządowej, a także dostępności rezerw do ich kompensacji pozwoliłoby na dobór optymalnego zakresu interwencji terapeutycznych i sposobu ich realizacji, zapobiegając rozwojowi klinicznie oczywistej niewydolności wielonarządowej.

W miarę jak nasilenie zespołu toksycznego wzrasta u dzieci, postępują zaburzenia hemodynamiczne w skórze, nerkach i wątrobie, aż do rozwoju ich niedokrwienia, blokady krążenia, występującej u pacjentów z najcięższymi postaciami zatrucia w terminalnym stadium choroby. Równolegle z zaburzeniami hemodynamicznymi we krwi dzieci gromadzą się różne metabolity o właściwościach toksycznych, co wskazuje na zaburzenie funkcji wydalniczej nerek, wątroby i przewodu pokarmowego. Na zaburzenie biochemicznych procesów detoksykacji w wątrobie wskazuje również gromadzenie się amoniaku we krwi dzieci z zatruciem, ponieważ reakcja przekształcania toksycznego amoniaku w stosunkowo nieszkodliwy mocznik jest jedną z najbardziej stabilnych pod względem filogenetycznym. To samo można powiedzieć o gromadzeniu się wolnego fenolu we krwi, który wiąże się z kwasem glukuronowym lub siarkowym w wątrobie i powinien być wydalany w tej postaci z moczem. Gromadzenie się peptydów o średniej masie we krwi (normalnie 90% z nich jest wydalane przez nerki) jest dowodem niewydolności nerek. Ponadto ustaliliśmy, że zdolność wiązania albuminy, która jest głównym krążącym sorbentem toksyn we krwi, również gwałtownie spada proporcjonalnie do nasilenia zespołu toksycznego, stopnia toksemii.

W konsekwencji zatrzymanie metabolitów we krwi dzieci w szczytowym momencie objawów klinicznych zatrucia jest spowodowane nie tylko przyczynami mechanicznymi związanymi z pogorszeniem wchłaniania (dostarczania) toksyn do narządów je wydalających, ale także zaburzeniem całego kompleksu detoksykującego, w tym etapu wstępnej przemiany biochemicznej metabolitów i procesów ich eliminacji z organizmu. Jednocześnie uważamy, że wyzwalaczem rozwoju endotoksemii u dzieci z zatruciem jest reakcja centralizacji krążenia systemowego, która jest główną przyczyną niedotlenienia krążeniowego narządów i tkanek organizmu dziecka. Niewątpliwie szereg narządów bezpośrednio zaangażowanych w regulację zespołu adaptacyjnego opisanego przez G. Selye (1955) ma bezpośredni wpływ na realizację i utrzymanie centralizacji hemodynamicznej. Należą do nich w szczególności hormony układu renina-angiotensyna, nadnerczy (katecholaminy, GCS, aldosteron), przysadki mózgowej (wazopresyna), a także szereg substancji biologicznie czynnych, biorących udział w regulacji krążenia krwi i wpływających na przepuszczalność ściany naczyń: histamina, serotonina, kininy itp., uwalniane z komórek depozytowych w wyniku reakcji stresowej u dzieci z ciężkimi postaciami chorób zakaźnych.

Ich długa obecność w krążącej krwi warunkuje równie długie zachowanie centralizacji krążenia krwi, a więc i krążeniowego „podkradania” narządów i tkanek ciała. Najwyraźniej w młodym wieku reakcja stresowa (w zasadzie ochronna) organizmu w pewnych okolicznościach (w tym anatomiczno-fizjologicznych cech dzieci i cech zakażenia – jego zjadliwości) przeradza się w niepokój – samopogłębiający się proces patologiczny, który jest dla dziecka niezwykle niebezpieczny pod względem prognostycznym.

Normalnie wykorzystanie większości hormonów, substancji biologicznie czynnych i metabolitów zachodzi w wątrobie. W patologii zakaźnej zwiększona produkcja tych substancji, połączona z supresją funkcji wątroby, prowadzi do ich kumulacji i długotrwałego utrzymywania się wysokich stężeń we krwi. Ich patologiczny wpływ na organizm jest wzmocniony z uwagi na fakt, że wraz z rozwojem zespołów toksycznych u dzieci dochodzi do inaktywacji ich specyficznych inhibitorów i inaktywatorów krążących we krwi.

W związku z tym w patogenezie niewydolności wielonarządowej, która naturalnie rozwija się u dzieci z toksykozą, głównymi czynnikami są stres zakaźny, zaburzenie krążenia systemowego z rozwojem niedokrwienia większości narządów i tkanek ciała dziecka, wzrastające niedotlenienie i postępujące zaburzenie metaboliczne z gromadzeniem się produktów przemiany materii, tłumienie odporności i zdolności ochronnych barier biologicznych dla mikroflory i jej substancji toksycznych, wzrost stężenia wszelkiego rodzaju toksyn we krwi, w tym drobnoustrojów i ich toksyn, a także hormonów i substancji biologicznie czynnych. Ponadto zatrzymanie substancji toksycznych w organizmie chorego dziecka jest spowodowane nie tylko pogorszeniem zdolności dostarczania toksyn do narządów wydalniczych, ale także zaburzeniem całego kompleksu detoksykującego, w tym etapów ich wstępnej neutralizacji, przemiany biochemicznej i eliminacji.

Trzecim ogniwem w patogenezie niewydolności wielonarządowej jest najwyraźniej powstawanie wielu błędnych kół, których wzajemne zaostrzanie się prowadzi do nieuchronnego zgonu. Z reguły błędne koła opierają się na reakcjach adaptacyjnych, które ostatecznie przekształcają się w patologiczne. Dekompensacja układu sercowo-naczyniowego, nerek i (lub) wątroby jest również przyczyną najsilniejszej długotrwałej stymulacji ośrodków wegetatywnych mózgu i układu przysadkowo-nadnerczowego. Wyczerpanie tego układu odkryliśmy podczas badania patogenezy ostrej niewydolności nadnerczy u dzieci z ciężkimi postaciami ostrych zakażeń jelitowych i zakażenia meningokokowego. Stwierdzono związek między nasileniem zespołu toksycznego i niedowładem jelit, a także poziomem substancji toksycznych (na przykład PSM, gromadzącego się podczas zatrucia) a niewydolnością czynnościową nerek i wątroby. Oznacza to, że wraz z pojawieniem się dekompensacji czynnościowej choćby jednego narządu układu detoksykacji i eliminacji tworzy się błędne koło powstawania endotoksyn i dalszego pogłębiania procesu patologicznego. Rozwój niewydolności wielonarządowej przypomina w pewnym stopniu lawinę, angażując w swój ruch wszystko, co znajdzie się na jej drodze. Podobnie jest w organizmie dziecka: niewydolność pracy jednego narządu podczas ciężkiej choroby zakaźnej wpływa na pracę innych, jak lawina.

Leczenie niewydolności wielonarządowej

Tak więc niewydolność wielonarządowa u dzieci z zatruciem jest procesem samopogłębiającym się, wariantem błędnego koła, którego wyzwalaczem jest najczęściej ostra niewydolność sercowo-naczyniowa i nerkowo-wątrobowa. Wraz z wystąpieniem niewydolności wielonarządowej prawdopodobieństwo niekorzystnego wyniku choroby znacznie wzrasta. Jednocześnie terminowa diagnoza i prawidłowo dobrane taktyki leczenia mogą zmniejszyć niekorzystne skutki niewydolności wielonarządowej i zapobiec śmierci pacjenta.

Niewydolność wielonarządowa u dzieci z zatruciem wymaga natychmiastowego włączenia do kompleksu leczniczego metod podtrzymywania czynności narządów podtrzymujących życie (wentylacja sztuczna, rozrusznik serca, leki kardiotoniczne i wazopresory), pozaustrojowej eliminacji substancji toksycznych (plazmafereza, dializa, hemofiltracja, hemosorpcja itp.) aż do przywrócenia funkcji własnych narządów detoksykacyjnych i wydalniczych organizmu, co pozwoli organizmowi na samodzielne utrzymanie homeostazy.