Selhání více orgánů

Multiorgánové selhání bylo poprvé popsáno u chirurgických pacientů; následně bylo identifikováno jako samostatný syndrom (Baue A., 1975; 1980). Podle VA Gologorskij a kol. (1985), AV Konychev (1988), J. Zahringer a kol. (1985) lze multiorgánové selhání považovat za poruchu adaptační reakce orgánů a nespecifická povaha změn, které v tomto případě vznikají, se projevuje v uniformitě poruch bez ohledu na etiologický faktor a patologický proces, který je způsobuje.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ]

Jak se vyvíjí selhání více orgánů?

Víceorgánové selhání je doprovázeno významnými metabolickými poruchami.

Katabolismus svalových bílkovin (neboli „autokanibalismus“) je obzvláště výrazný v terminálním stádiu onemocnění. To je způsobeno narušením využití normálních energetických substrátů – sacharidů a tuků u pacientů v extrémně závažném stavu s tvorbou nenapravitelného energetického deficitu a rozvojem protein-dependentního energetického metabolismu, který je založen na aktivaci proteolýzy a rozpadu strukturálních bílkovin životně důležitých orgánů a svalové tkáně.

Látky vylučované aktivovanými mikrobiálními a virovými toxiny, makrofágy, mastocyty, leukocyty (leukotrieny, lysozomální enzymy, kyslíkové radikály, různé biologicky aktivní látky) jsou samy o sobě schopny vyvolat poškození buněk a tkání. Zvláštní místo v patogenezi polyorgánového selhání je věnováno oxidaci volných radikálů - jednomu z univerzálních mechanismů poškození buněk.

Nahromadil se materiál o vedoucí roli poruch imunitního systému a septických procesů při selhání více orgánů a mezi původci sepse jsou nejdůležitější gramnegativní bakterie, které pronikají z gastrointestinálního traktu pacientů do krve a orgánů, v souvislosti s čímž se předpokládá, že gastrointestinální trakt je jakýmsi generátorem selhání více orgánů.

Charakteristiky vývoje selhání více orgánů

Mezi běžné rysy pacientů v kritickém stavu patří infekce, trauma, zánět, tkáňová hypoperfúze a hypermetabolismus. Důsledkem je rozvoj víceorgánového selhání.

Jakékoli trauma vede k rozvoji multifokálních patofyziologických procesů. Mediátory hrají hlavní roli ve vzniku buněčného poškození v orgánech a tkáních. Jejich uvolňování závisí na závažnosti traumatu a šoku, aktivace různých mediátorových kaskád během posttraumatického (pooperačního) poškození. Stupeň poškození, ke kterému dochází během prvního dne po traumatu, ovlivňuje výsledek polyorgánového selhání. Zánětlivé mediátory - indikátory orgánového poškození - slouží k objasnění této prognózy.

V případě selhání více orgánů je primárně důležité následující:

• bakteriální toxiny,
• zánětlivé mediátory,
• poškození endotelu,
• poruchy homeostázy,
• poškození mikrocirkulace.

V důsledku hypoxie a reperfúze dochází k agregaci a adhezi neutrofilů a zároveň k aktivaci endotelu. Neutrofily využívají své mediátory: kyslíkové radikály, myeloperoxidázu, chlornan a proteázy. Všechny tyto mediátory ničí buněčné membrány v orgánech a tkáních a zhoršují tkáňovou hypoxii.

V počáteční fázi traumatu a šoku se aktivuje systém komplementu, koagulace, fibrinolýza a kalikrein-kininový systém. Trauma tkáně aktivuje komplement alternativní cestou a bakterie klasickou a alternativní cestou. Aktivovaný komplement zvyšuje produkci prozánětlivých cytokinů [TNF, IL-1, faktor aktivující destičky (PAF)] makrofágy. Membránově útočící komplex komplementu (C5b-C9) způsobuje produkci sekundárních zánětlivých mediátorů PGE2, tromboxanu a leukotrienů. Koncentrace C3a a C5b-C9 je první den po traumatu vyšší u pacientů, u kterých se rozvine mnohočetné selhání orgánů. Uvolňování volných radikálů, proteáz, histaminu, komplexu C5b-C9 a trombinu vede ke zvýšení exprese P- a L-selektinů a zvýšené adhezi neutrofilů k endotelu, což přispívá k dalšímu zvýšení poškození tkání a zhoršuje závažnost mnohočetného selhání orgánů.

V počáteční fázi těžkého traumatu dochází k aktivaci velkého množství buněk, které syntetizují mediátory s toxickým účinkem na tkáně. Výsledkem působení mediátorů je systémová zánětlivá reakce. V mnoha případech systémový zánět vede k hypoxii a poškození orgánových funkcí s rozvojem víceorgánového selhání. Hypoxie a reperfuzní poškození způsobují nekrózu enterocytů a zvyšují propustnost střevní stěny. V tenkém a tlustém střevě (již v raných fázích šoku) dochází k translokaci bakterií a jejich toxinů ze střevního lumen do krevního oběhu. Hypoxie střevní stěny vede k aktivaci lymfoidní tkáně spojené se střevem. Do systémového krevního oběhu vstupuje velké množství zánětlivých mediátorů (TNF, IL-1, IL-2, IL-4, IL-6, lysozym, histamin, difenziny), což způsobuje cévní insuficienci. Za její hlavní příčinu je považován oxid dusnatý (NO). Zvýšená produkce NO nastává během hypoxie v důsledku indukce NO syntázy v plicích, játrech, slezině a střevě. Systém renin-angiotenzin hraje důležitou roli v regulaci průtoku krve orgány. Angiotenzin II je mediátor, který zvyšuje celkový cévní odpor a snižuje mezenterický průtok krve. Existuje pozitivní korelace mezi obsahem fosfolipázy A2 (PLA2), rozvojem ARDS a mortalitou. Ischemické poškození střevní sliznice během šoku je doprovázeno bakteriální translokací a zvýšením PLA2. Střevní sliznice obsahuje velké množství PLA2, která je hyperaktivována během hypoperfúze orgánů. Působením PLA2 se syntetizují prozánětlivé lipidy lysofosfolipidy (prekurzory PAF) a kyselina arachidonová (substrát pro syntézu eikosanoidů). Výsledkem je zrychlení a zesílení procesů poškození tkání.

Již v raných stádiích se koagulační systém podílí na patogenezi polyorgánového selhání. Dochází k aktivaci vnější a vnitřní tvorby trombinu, která stimuluje expresi P-selektinů na endotelových buňkách, přeměňuje fibrinogen na fibrinový monomer a podporuje z něj tvorbu trombu. Ukládání fibrinu v lumen alveol, zvýšená vaskulární permeabilita a transudace plazmatických proteinů do intersticiálního prostoru plicní tkáně vede k rozvoji ARDS. Aktivace koagulace vnější cestou probíhá za účasti tkáňového a VII koagulačního faktoru. Tkáňový faktor je obsažen v mnoha tkáních, včetně mozku, endotelu, makrofágů a intersticia plicních alveol. Ukládání fibrinu v kombinaci s inhibicí fibrinolytické aktivity (zvýšená koncentrace inhibitoru aktivátoru plazminogenu) je považováno za příčinu atelektázy, nerovnováhy ventilace/perfuze a morfologického poškození alveolárního selhání plic. Hyperkoagulace přispívá k rozvoji DIC syndromu, ukládání fibrinu v mikrovaskulárním řečišti snižuje průtok krve tkání a urychluje rozvoj polyorgánového selhání. Vysoká prokoagulační aktivita je typická pro pacienty s traumatem a sepsí, která způsobuje orgánovou dysfunkci v řetězci poškození mediátorů, zejména v plicích. PAF je toxický mediátor vedoucí k rozvoji multiorgánového selhání v důsledku zvýšené vaskulární permeability.

Aktivace koagulačního systému a inhibice fibrinolýzy způsobují těžkou orgánovou hypoperfuzi. Negativní aspekty tohoto jevu jsou korigovány pomocí aktivovaného proteinu C. Má protizánětlivé, antikoagulační a profibrinolytické účinky. Aktivovaný protein C degraduje koagulační faktory Va a VIla, což snižuje procesy tvorby trombů a inhibuje syntézu trombinu. Fibrinolýza je aktivována v důsledku potlačení inhibitoru aktivátoru plazminogenu. Působení aktivovaného proteinu C vede k zachování endoteliálních funkcí v důsledku snížené interakce leukocytů a selektinů na endotel. Syntéza cytokinů (zejména TNF) monocyty se snižuje. Endotel je chráněn před apoptózou. Aktivovaný protein C má protizánětlivý účinek na neutrofily a endotelové buňky.

U pacientů v kritickém stavu (v důsledku těžké sekundární imunodeficience) je zaznamenána zvýšená náchylnost k infekcím. Existuje vztah mezi těžkým stavem pacienta a rozvojem generalizovaných infekčních komplikací. Kritický stav pacienta je z objektivních důvodů vždy doprovázen velkým počtem infekčních komplikací. Poruchy imunitního systému v kritických stavech přispívají k současnému výskytu infekce a víceorgánového selhání.

V současné době se zvažuje otázka zahrnutí selhání imunitního systému (sekundární imunodeficience) do definice víceorgánového selhání.

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

Příznaky selhání více orgánů

Klinické příznaky selhání více orgánů a zhoršující se prognóza onemocnění jsou nejčastěji způsobeny kombinovanými poruchami kardiovaskulárního, dýchacího systému, funkce ledvin a jater.

Existuje několik stádií multiorgánového selhání - latentní, zjevné, dekompenzované a terminální. Včasná diagnostika multiorgánového selhání však představuje značné obtíže: pouze speciální studie nebo retrospektivní analýza odhalí, že již v rané fázi onemocnění měli pacienti latentní selhání mnoha orgánů. Pozdní diagnóza multiorgánového selhání je vysvětlena nejen různým stupněm poškození jednotlivých orgánů a systémů, ale také nedostatečnou citlivostí metod používaných k posouzení jejich fungování.

Vyvíjí se u dětí s infekčními onemocněními syndrom multiorgánového selhání? Lze tvrdit, že se projevuje u nejtěžších forem onemocnění. U dětí s mírnými formami infekčních onemocnění se obvykle nestanovují klinické příznaky poškození jednotlivých orgánů. Pomocí laboratorních a instrumentálních testů je však často možné odhalit kompenzované nebo subkompenzované multiorgánové selhání, které lze interpretovat jako předstupeň multiorgánového selhání, připravenost k úplnému rozpadu kompenzačních schopností organismu. Včasné a podrobné stanovení funkčního stavu orgánů a systémů v předstupni multiorgánového selhání, jakož i dostupnost rezerv pro jejich kompenzaci, by umožnilo zvolit optimální rozsah terapeutických intervencí a způsob jejich provedení, čímž by se zabránilo rozvoji klinicky zjevného multiorgánového selhání.

S rostoucí závažností toxického syndromu u dětí dochází k progresi hemodynamických poruch v kůži, ledvinách a játrech, až do rozvoje jejich ischemie, oběhové blokády, která se vyskytuje u pacientů s nejtěžšími formami toxikózy v terminálním stádiu onemocnění. Souběžně s hemodynamickými poruchami se v krvi dětí hromadí různé metabolity s toxickými vlastnostmi, což naznačuje porušení vylučovací funkce ledvin, jater a gastrointestinálního traktu. Porušení biochemických procesů detoxikace v játrech je také indikováno akumulací amoniaku v krvi dětí s toxikózou, protože reakce přeměny toxického amoniaku na relativně neškodnou močovinu je jednou z nejstabilnějších z fylogenetického hlediska. Totéž lze říci o akumulaci volného fenolu v krvi, který se v játrech váže na kyselinu glukuronovou nebo sírovou a měl by být v této formě vylučován močí. Akumulace středně těžkých peptidů v krvi (normálně se jich 90 % vylučuje ledvinami) je důkazem selhání ledvin. Dále jsme zjistili, že vazebná kapacita albuminu, který je hlavním cirkulujícím sorbentem toxinů v krvi, také prudce klesá úměrně závažnosti toxického syndromu, tedy stupni toxémie.

V důsledku toho je retence metabolitů v krvi dětí na vrcholu klinických projevů toxikózy způsobena nejen mechanickými příčinami spojenými se zhoršením příjmu (dodávky) toxinů do orgánů, které je vylučují, ale také narušením celého detoxikačního komplexu, včetně fáze předběžné biochemické transformace metabolitů a procesů jejich vylučování z těla. Zároveň se domníváme, že spouštěčem rozvoje endotoxémie u dětí s toxikózou je reakce centralizace systémového oběhu, která je hlavní příčinou cirkulační hypoxie orgánů a tkání dětského těla. Nepochybně řada orgánů přímo zapojených do regulace adaptačního syndromu popsaného G. Selyem (1955) má přímý vliv na realizaci a udržování hemodynamické centralizace. Patří mezi ně zejména hormony systému renin-angiotenzin, nadledvin (katecholaminy, GCS, aldosteron), hypofýzy (vasopresin), jakož i řada biologicky aktivních látek podílejících se na regulaci krevního oběhu a ovlivňujících propustnost cévní stěny: histamin, serotonin, kininy atd., uvolňované z depotních buněk v důsledku stresové reakce u dětí s těžkými formami infekčních onemocnění.

Jejich dlouhá přítomnost v cirkulující krvi předurčuje stejně dlouhé zachování centralizace krevního oběhu, a tedy i cirkulační „krádež“ orgánů a tkání těla. Zdá se, že v raném věku se stresová (v podstatě ochranná) reakce těla za určitých okolností (patří sem anatomické a fyziologické vlastnosti dětí a charakteristika infekce – její virulence) mění v tíseň – sebeprohlubující se patologický proces, který je pro dítě z prognostického hlediska extrémně nebezpečný.

Za normálních okolností dochází k využití většiny hormonů, biologicky aktivních látek a metabolitů v játrech. U infekčních patologií vede zvýšená produkce těchto látek v kombinaci s potlačením funkce jater k jejich akumulaci a dlouhodobému udržování vysokých koncentrací v krvi. Jejich patologický účinek v organismu se zvyšuje v důsledku toho, že s rozvojem toxických syndromů u dětí dochází k inaktivaci jejich specifických inhibitorů a inaktivátorů cirkulujících v krvi.

V důsledku toho jsou v patogenezi polyorgánového selhání, které se přirozeně vyvíjí u dětí s toxikózou, hlavními faktory infekční stres, narušení systémového oběhu s rozvojem ischemie většiny orgánů a tkání dětského těla, narůstající hypoxie a progresivní metabolická porucha s akumulací metabolických produktů, potlačení imunity a ochranných schopností biologických bariér pro mikroflóru a její toxické látky, zvýšení koncentrace všech druhů toxinů v krvi, včetně mikrobů a jejich toxinů, stejně jako hormonů a biologicky aktivních látek. Zadržování toxických látek v těle nemocného dítěte je navíc způsobeno nejen zhoršením schopnosti dodávat toxiny do vylučovacích orgánů, ale také narušením celého detoxikačního komplexu, včetně fází jejich předběžné neutralizace, biochemické transformace a eliminace.

Třetím článkem patogeneze polyorgánového selhání je zřejmě vznik vícečetných začarovaných kruhů, jejichž vzájemné zhoršování vede k nevyhnutelnému fatálnímu výsledku. Začarované kruhy jsou zpravidla založeny na adaptačních reakcích, které se nakonec mění v patologické. Dekompenzace kardiovaskulárního systému, ledvin a (nebo) jater je také příčinou nejsilnější dlouhodobé stimulace vegetativních center mozku a hypofyzárně-nadledvinového systému. Vyčerpání tohoto systému jsme objevili při studiu patogeneze akutní adrenální insuficience u dětí s těžkými formami akutních střevních infekcí a meningokokové infekce. Byl zjištěn vztah mezi závažností toxického syndromu a střevní parézou, stejně jako hladinou toxických látek (například PSM, hromadících se během toxikózy) a funkční insuficiencí ledvin a jater. To znamená, že s výskytem funkční dekompenzace byť jen jednoho orgánu detoxikačního a eliminačního systému se vytváří začarovaný kruh tvorby endotoxinů a dalšího prohlubování patologického procesu. Do jisté míry se rozvoj polyorgánového selhání podobá lavině, která do svého pohybu zapojuje vše, co jí stojí v cestě. Totéž platí pro dětský organismus: selhání funkce jednoho orgánu během těžkého infekčního onemocnění ovlivňuje funkci ostatních, jako lavina.

Léčba víceorgánového selhání

Multiorgánové selhání u dětí s toxikózou je tedy samoprohlubující se proces, varianta začarovaného kruhu, jehož spouštěčem je nejčastěji akutní kardiovaskulární a renálně-jaterní selhání. S výskytem multiorgánového selhání se významně zvyšuje pravděpodobnost nepříznivého výsledku onemocnění. Zároveň včasná diagnóza a správně zvolená léčebná taktika mohou snížit nežádoucí účinky multiorgánového selhání a zabránit úmrtí pacienta.

Víceorgánové selhání u dětí s toxikózou vyžaduje okamžité zařazení metod funkční podpory životně důležitých orgánů (umělá ventilace, kardiostimulátor, kardiotonické léky a vazopresory) do léčebného komplexu, mimotělní eliminace toxických látek (plazmaferéza, dialýza, hemofiltrace, hemosorpce atd.), dokud se neobnoví funkce vlastních detoxikačních a eliminačních orgánů těla, což umožní tělu samostatně udržovat homeostázu.