Нарушение гомеостаза стекловидного тела у детей с ретинопатией недоношенных (экспериментально-клиническое исследование)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Общая характеристика работы

Актуальность проблемы
    Ретинопатия недоношенных (РН) является одной из наиболее острых проблем российской детской офтальмологии, поскольку занимает ведущее место в структуре слепоты и слабовидения в раннем детском возрасте (Катаргина Л.А., 2009-2013; Либман Е.С., 2012). Несмотря на многочисленные успехи в лечении этого заболевания, зрительные функции у детей, перенесших “пролиферативные” стадии РН, а также тяжелые ее формы, остаются неудовлетворительными (Hubbard G.B., 2008; Коротких С.А., Степанова Е.А., 2009; Асташева И.Б., Сидоренко Е.И., 2012; Баранов А.В., Трояновский Р.Л., 2012; Нероев В.В., Коголева Л.В., Катаргина Л.А., 2013; Володин П.Л., 2014; Терещенко А.В., Белый Ю.А., 2014).

    В настоящее время расширяются показания к проведению витреоретинальной хирургии (ВРХ) при РН, но по-прежнему нет единого мнения в отношении оптимальных сроков и тактики ее проведения у недоношенных детей (Bhende P., Gopal L., Sharma T., 2009; Choi J., Kim J.H., Kim S.J., 2011-2012; Коникова О.А., Дискаленко О.В., Бржеский В.В., 2012; Катаргина Л.А., Коголева Л.В., Денисова Е.В., 2013; Sanghi G., Dogra M.R., Katoch D., 2013; Володин П.Л., 2014; Терещенко А.В., Белый Ю.А., 2014).

    В литературе недостаточно освещен вопрос о роли стекловидного тела (СТ) в патогенезе РН. Обладая сложным анатомическим и гистологическим строением (Worst J.G. F., 1975; Вит В.В., 2003), а также уникальными механизмами саморегулирования за счет присутствия буферных систем, оно участвует во внутриглазном обмене веществ (Whikehart D.R., 2003). Патологически измененное СТ является важным патогенетическим звеном развития многих глазных заболеваний. Работами ученых было доказано, что морфологическим изменениям СТ при различных глазных заболеваниях неизменно сопутствуют локальные нарушения гомеостаза СТ (Шариф-Заде А.А., 1975; Федоров С.Н., Глинчук Я.И., 1984; Безпальчий А.Н., 1986; Гаджиева М.Н., Эфендиев Н.М., 1991; Морозова И.В., Киселева О.А., 1991; Ермолаев А.П., Рендель Э.И., Кащеева Н.Н., 2011). Продукты метаболизма, накапливаясь в витреальной полости, оказывают повреждающее действие на клеточные структуры внутренних оболочек глаза (Сергиенко А.Н., 2002). При сахарном диабете развитие метаболического ацидоза и недостаточность буферных систем СТ является пусковым фактором для пролиферативного процесса в заднем отрезке глаза (Глинчук Я.И., 1987; Морозова И.В., Киселева О.А., 1991).

    Научные работы по исследованию СТ при РН малочисленны и, в основном, посвящены изучению его гистологических и морфологических изменений (Силяева Н.Ф., 1990; Кочеткова Е.А., 2005). Вопросы, касающиеся комплекса биохимических нарушений СТ при РН, остаются не раскрытыми.
Цели и задачи исследования
    Цель исследования - изучить роль стекловидного тела в патогенезе ретинопатии недоношенных с позиции его биохимических изменений.

    Задачи исследования:

    1. В эксперименте определить влияние избыточной оксигенации организма на содержание кислорода в стекловидном теле;

    2. Оценить кислородный статус стекловидного тела у детей с ретинопатией недоношенных в зависимости от формы и стадии заболевания;

    3. Изучить кислотно-основное состояние стекловидного тела у детей с ретинопатией недоношенных в зависимости от формы и стадии заболевания;

    4. Исследовать метаболический состав стекловидного тела у детей с ретинопатией недоношенных в зависимости от формы и стадии заболевания;

    5. Определить электролитный состав стекловидного тела у детей с ретинопатией недоношенных в зависимости от формы и стадии заболевания.

    6. Изучить целесообразность проведения ранней витрэктомии у детей с ретинопатией недоношенных на основании комплексной оценки биохимических изменений стекловидного тела.
Научная новизна
    1. Разработана модель неинвазивной оксигенации кроликов для оценки изменения кислородного статуса организма при различных режимах гипероксигенации.

    2. Впервые показано, что стекловидное тело является резервуаром для кислорода в условиях гипероксигенации организма. В эксперименте изучено изменение кислородного статуса стекловидного тела в зависимости от различных режимов гипероксигенации.

    3. Впервые проведено прижизненное исследование биохимического состава стекловидного тела у детей с ретинопатией недоношенных в зависимости от стадии и формы течения заболевания.
Практическая значимость
    1. Предложен рациональный метод оксигенотерапии у недоношенных детей на ранних этапах выхаживания.

    2. Предложено и обосновано проведение ранней витрэктомии у детей с ретинопатией недоношенных в активной фазе.
Положения, выносимые на защиту
    1. Проведение гипероксигенации организма с концентрацией кислорода свыше 60% в течение 6 часов и более приводит к выраженному накоплению и длительной циркуляции молекул кислорода в витреальной полости, что на ранних этапах выхаживания недоношенных детей является дополнительным агрессивным фактором в отношении незрелой сетчатки глаза.

    2. Декомпенсированный метаболический ацидоз стекловидного тела с резким дефицитом анионных оснований и значительным снижением концентрации ионов бикарбоната стимулирует развитие витреоретинальной пролиферации, оказывающей неблагоприятное влияние на сетчатку, что является патогенетическим обоснованием для проведения ранней витрэктомии у детей с ретинопатией недоношенных в активной фазе.
Внедрение в практику
    Основные положения и выводы диссертации включены в программу лекционного цикла и практических занятий кафедры офтальмологии педиатрического факультета РНИМУ им. Н.И. Пирогова Минздрава России.

    Практические результаты диссертационного исследования внедрены в клиническую практику врачей отделения офтальмологии и микрохирургии глаза в отношении детей с РН в ГБУЗ Морозовская ДГКБ ДЗМ и РДКБ.

    Разработанная модель неинвазивной оксигенации кроликов для оценки изменения кислородного статуса организма при различных режимах оксигенации предложена к использованию в ЦНИИЛ ГБОУ ВПО РНИМУ им. Н.И. Пирогова.
Апробация работы
    Основные положения диссертации доложены на V Международной Пироговской научной медицинской конференции (Москва, 2010), 21-й Европейской студенческой медицинской конференции (Берлин, 2010), Всероссийской научно-практической конференции “Актуальные вопросы детской офтальмохирургии” (Калуга, 2011), Научно-практической конференции офтальмологов “Филатовские чтения” (Одесса, 2012), XVIII Всероссийской научно-практической конференции “Аналитическая надежность и диагностическая значимость лабораторной медицины” (Москва, 2013), IV научно-практической конференции с международным участием по офтальмо-хирургии “Восток–Запад – 2013” (Уфа, 2013), IХ Всероссийской научной конференции молодых ученых “Актуальные проблемы офтальмологии – 2014” (Москва, 2014), XIII научно-практической конференции с международным участием “Современные технологии лечения витреоретинальной патологии – 2015” (Москва, 2015).
Публикации
    По теме диссертации опубликовано 28 научных работ, из них 7 в журналах, рекомендованных ВАК РФ, 2 - за рубежом. Оформлены 2 патентных свидетельства РФ: 1 – патент на изобретение (№ 2536284 от 19.09.2013) и 1 – патент на полезную модель (№ 147276 от 11.06.2014).
Объем и структура диссертации
    Диссертация изложена на 188 страницах машинописного текста, состоит из введения, 4 глав, заключения, выводов и списка литературы. Работа иллюстрирована 34 рисунками, содержит 43 таблицы. Список литературы включает 199 источников, из них 114 - отечественных, 85 - зарубежных.

Содержание работы

Материалы и методы
    Диссертационная работа включала экспериментальные и клинические исследования.

    Экспериментальная часть научного исследования проводилась на 45 кроликах линии Шиншилла, в возрасте 1 месяца, весом 800-900 грамм, которые получали гипероксигенацию с помощью кислородного концентратора (New Life Intensity 10).

    В зависимости от режима гипероксигенации кролики были распределены на четыре большие экспериментальные группы:

    - 1 группа животных (n=12) включала четыре подгруппы (1A, 1B, 1C, 1D), получавших ингаляции 40%, 60%, 85% и 99% кислорода, соответственно, на протяжении 1 часа;

    - 2 группа животных (n=12) также включала четыре подгруппы (2A, 2B, 2C, 2D), получавших ингаляции 40%, 60%, 85% и 99% кислорода, соответственно, на протяжении 6 часов;

    - 3 группа животных (n=10) получала ингаляции 60% кислорода в течение 24 часов, а после отмены гипероксигенации продолжала дышать атмосферным воздухом (21% кислорода) в течение еще 6 часов;

    - 4 группа животных (n=8) получала ингаляции 99% кислорода в течение 12 часов и после окончания гипероксигенации также продолжала дышать атмосферным воздухом (21% кислорода) в течение еще 6 часов.

    Контрольная группа (n=3) состояла из животных, дышавших только атмосферным воздухом (концентрация кислорода – 21%).

    У всех животных производился забор проб СТ и артериальной крови в условиях общей анестезии. В полученных образцах с помощью портативного газоанализатора (Radiometer ABL80 FLEX) без доступа воздуха при температуре 37°С немедленно производилось определение парциального давления кислорода (pO ₂ ).

    Клинические исследования базировались на результатах обследования 74 детей (101 глаз) с активной фазой РН 4а, 4б и 5-й стадии. Гестационный возраст у детей исследуемой группы в среднем составил 28,9 ± 0,3 нед, масса тела на момент рождения в среднем составила 1219 ± 47 г. Анализ сопутствующей патологии выявил соматическую и неврологическую отягощенность детей исследуемой группы: внутриутробная инфекция (63,5%), перинатальное постгипоксическое поражение ЦНС (82,4%), внутрижелудочковые кровоизлияния различных степеней тяжести (39%), синдром дыхательных расстройств (47%), бронхолегочная дисплазия (31%).

    Офтальмологическое обследование детей включало осмотр переднего отрезка глаза (биомикроскопия), непрямую офтальмоскопию, цифровое сканирование глазного дна с использованием ретинальной педиатрической камеры “RetCam-120”, ультразвуковое исследование глазного яблока (эхография).

    По результатам офтальмологического обследования дети были распределены на 2 большие группы в зависимости от формы течения заболевания: классическая форма (n=31) и задняя агрессивная форма (n=43). Внутри каждой группы были сформированы подгруппы в зависимости от степени прогрессирования РН: при классической форме РН – это 4а стадия (n=11), 4б стадия (n=12), 5 стадия (n=8); при ЗАРН – это частичная отслойка сетчатки (n=27) и тотальная отслойка сетчатки (n=16), которая была представлена в двух вариантах: тракционная (или “воронкообразная”) отслойка сетчатки, более высокая на периферии, более плоская в центральных отделах (n=10) и экссудативная (или “вулканообразная”) отслойка сетчатки, более высокая в центральных отделах, более плоская на периферии (n=6).

    Всем детям, включенным в исследование, проводилось оперативное вмешательство под общей анестезией с помощью универсальной офтальмологической системы фако/витрео «Pentasys». Во всех случаях применялся ингаляционный наркоз (ИВЛ: 100% O2 и Севоран в соотношении 1:1, чаще 2:2 л/мин). Детям с классической РН 4а и 4б стадий проводилась 3-х портовая витрэктомия (швартэктомия) с использованием систем 25G по стандартной методике. Детям с ЗАРН, а также с классической РН 5-й стадии проводилась ленсшвартэктомия. Забор проб СТ осуществлялся витреотомом до этапа субтотальной витрэктомии без подачи ирригации в объеме 0,2 мл. Одновременно производился забор капиллярной крови из пятки ребенка.

    Лабораторный анализ полученных образцов осуществлялся с помощью газоанализаторов Radiometer ABL800 FLEX и Radiometer ABL700 SERIES и включал определение следующих показателей: pH, HCO₃^-, pCO₂ , BE, pO ₂ , K⁺ , Na⁺ , CL ⁺, глюкоза и лактат.

    Для проведения статистического анализа использовался пакет прикладных статистических программ STATISTICA 10.0. Уровень значимости (р) при проверке статистических гипотез принимался равным 0,05.
Результаты собственных исследований
    Результаты экспериментальных исследований

     Через 1 час после начала гипероксигенации у животных 1 группы в СТ были зарегистрированы следующие изменения уровня pO ₂ : в подгруппе 1А (40% кислорода) - 62,2 ± 2,1 мм.рт.ст.; в подгруппе 1B (60% кислорода) - 70,3 ± 7,2 мм.рт.ст.; в подгруппе 1С (85% кислорода) - 109,2 ± 2,6 мм.рт.ст.; в подгруппе 1D (99% кислорода) - 105,2 ± 5,0 мм.рт.ст.

    По сравнению с контрольными значениями (60 ± 3,5 мм.рт.ст.) только в подгруппе 1С (85% кислорода) и подгруппе 1D (99% кислорода) было достигнуто статистически значимое увеличение уровня pO ₂ СТ более чем в 1,5 раза (p<0,01). В подгруппе 1А (40% кислорода) и подгруппе 1B (60% кислорода) уровень pO ₂ СТ через 1 час после начала гипероксигенации практически не изменился (p>0,05).

    Через 6 часов после начала гипероксигенации в СТ у животных 2 группы были зарегистрированы следующие изменения уровня pO ₂ : в подгруппе 2А (40% кислорода) - 56,2 ± 8,4 мм.рт.ст.; в подгруппе 2B (60% кислорода) - 90 ± 4,0 мм.рт.ст.; в подгруппе 2С (85% кислорода) - 127,2 ± 4,6 мм.рт.ст.; в подгруппе 2D (99% кислорода) - 128 ± 3,0 мм.рт.ст.

    По сравнению с контрольными значениями (60 ± 3,5 мм.рт.ст.) только в подгруппе 2А (40% кислород) уровень pO ₂ СТ на протяжении 6 часов гипероксигенации оставался неизменным (p>0,05). Во всех остальных подгруппах было достигнуто статистически значимое увеличение уровня pO ₂ СТ относительно контроля: подгруппа 2B (60% кислород) – в 1,5 раза, подгруппа 2C (85% кислород) и подгруппа 2D (99% кислород) – в 2 раза (p<0,001).

    Сравнительный анализ первой и второй серий эксперимента показал, что с увеличением концентрации кислорода во вдыхаемой смеси с 21% до 99% уровень pO ₂ в СТ у кроликов возрастал в 2 раза. С увеличением длительности гипероксигенации с 1 часа до 6 часов при концентрации кислорода во вдыхаемой смеси свыше 60% уровень pO ₂ в СТ также существенно повышался (таб. 1).

    На основании изменения уровня pO ₂ в СТ выделены следующие концентрации кислорода во вдыхаемом воздухе: “нейтральные” (до 40%), “пограничные” (60%) и “критические” (свыше 85%). “Нейтральные” концентрации кислорода во вдыхаемой смеси не влияли на уровень pO ₂ в СТ, “пограничные” концентрации кислорода приводили к значимому повышению уровня pO ₂ в СТ при длительности гипероксигенации свыше 6 часов, “критические” концентрации кислорода приводили к резкому повышению уровня pO ₂ в СТ уже через 1 час гипероксигенации.

    У животных 3 группы непрерывная ингаляция 60% кислорода на протяжении 24 часов привела к 2-кратному увеличению уровня pO ₂ в СТ глаза по сравнению с контрольными значениями: с 60 ± 3,5 мм.рт.ст. до 117,5 ± 6,7 мм.рт.ст. (p<0,001). После отмены общей гипероксигенации при дыхании атмосферным воздухом (21% кислорода) уровень pO ₂ в СТ постепенно уменьшался, достигнув исходных значений через 3 часа (p<0,05). Аналогичные тенденции были зарегистрированы и в артериальной крови (рис. 1).

    У животных 4 группы, получавших непрерывную ингаляцию 99% кислорода на протяжении 12 часов, уровень pO ₂ в СТ также увеличился с 60 ± 3,5 мм.рт.ст. до 128 ± 2,3 мм.рт.ст. (p<0,001). Пиковое значение pO ₂ в артериальной крови у кроликов было достигнуто через 6 часов после начала гипероксигенации (159 ± 3,2 мм.рт.ст.) и в 2,7 раза превосходило контрольные значения (61,3 ± 6,6 мм.рт.ст.), а в СТ – через 12 часов (128 ± 2,3 мм.рт.ст.) и в 2 раза превышало контрольные значения (60 ± 3,5 мм.рт.ст.). После отмены общей гипероксигенации при дыхании атмосферным воздухом (21% кислорода) уровень pO ₂ в СТ постепенно уменьшался, достигнув исходных значений через 6 часов (p<0,05), в то время как в артериальной крови уровень pO ₂ нормализовался уже через 3 часа (рис. 2).

    Полученные данные показали, что увеличение концентрации кислорода во вдыхаемой смеси с 60% до 99% привело не только к более быстрому и более выраженному накоплению молекул кислорода в СТ, но и к более длительной их циркуляции в витреальной полости. По сравнению с артериальной кровью СТ дольше накапливало и дольше удерживало молекулы кислорода в своей полости, выполняя роль своеобразного депо в отношении кислорода.

    Таким образом, в ходе проведенных экспериментальных исследований было установлено, что чем выше концентрация кислорода во вдыхаемой смеси и чем больше длительность гипероксигенации, тем выше уровень pO ₂ в СТ. Применение критических концентраций кислорода в ингаляционной смеси (>85%) приводит к выраженному накоплению и длительной циркуляции молекул кислорода в витреальной полости, которые могут оказывать свое токсическое действие на сетчатку даже после отмены общей гипероксигенации.

    Результаты клинических исследований

     Результаты клинического исследования кислородного статуса СТ у детей с РН были аналогичны полученным ранее экспериментальным данным. На фоне гипероксигенации 100% кислородом (во время хирургического вмешательства) среднее значение pO ₂ в СТ у детей с РН составило 163,9 ± 2 мм.рт.ст., что в 3,5 раза превышало контрольные значения (46,2 ± 6 мм.рт.ст.).

    При этом форма течения (классическая РН или ЗАРН) и стадия заболевания (4а, 4б или 5-я) не оказали влияния на уровень pO ₂ в витреальной полости.

    При оценке кислотно-основного состояния (КОС) СТ у всех детей с РН было выявлено резкое истощение его буферной емкости: выраженное снижение уровня pH с развитием местного метаболического ацидоза (7,01 ± 0,04 при норме 7,4-7,5), крайне низкое содержание углекислого газа (7,97 ± 0,61 мм.рт.ст. при норме 48 мм.рт.ст.), значительное снижение концентрации бикарбоната (2,68 ± 0,4 ммоль/л при норме 20-25 ммоль/л) и существенный дефицит буферных оснований (-24,1 ± 0,9 ммоль/л при норме ±2,0 ммоль/л) во всех пробах СТ.

    При этом у детей с ЗАРН по сравнению с классической формой РН в СТ отмечалось развитие более грубого метаболического ацидоза (pH 6,91 ± 0,05 и 7,15 ± 0,02, соответственно, p<0,003) с более выраженным дефицитом оснований (BE -27 ± 0,8 ммоль/л и -22,5 ± 0,9 ммоль/л, соответственно, p<0,001) и более резким падением уровня бикарбонатов (HCO₃^-2,2 ± 0,2 ммоль/л и 3,8 ± 0,3 ммоль/л, соответственно, p<0,001) и углекислого газа (pCO 2 5,7 ± 0,3 мм.рт.ст. и 9,4 ± 0,8 мм.рт.ст., соответственно, p<0,001).

    Из всех вариантов течения ЗАРН самым неблагоприятным с биохимической точки зрения являлся вариант с развитием вулканообразной отслойки сетчатки, при котором степень биохимического дисбаланса СТ была максимальная: pH 6,55 ± 0,08, рСО ₂ 4,46 ± 0,9 мм.рт.ст., HCO₃^-2,6 ± 0,1 ммоль/л, BE -28,5 ± 1,6 ммоль/л.

    Изменение показателей КОС СТ по мере развития отслойки сетчатки при ЗАРН резко отличалось от классической формы РН.

    При классическом течении РН от 4а к 5-й стадии отмечалось нарастающее снижение показателей рСО ₂ , HCO₃^-и BE в витреальной полости (p<0,05, r=-1,0). Исключение составил только показатель pH, уровень которого оставался стабильно низким независимо от стадии заболевания (таб. 2).

    Увеличение площади отслойки сетчатки при ЗАРН сопровождалось атипичным колебанием параметров КОС СТ: уровни pH, HCO₃^-и BE существенно не менялись (p>0,05), а уровень рСО ₂ сначала снижался, а потом возрастал (таб. 3).

    Отсутствие закономерностей в изменении параметров КОС СТ по мере прогрессирования заболевания, а также особенное клиническое течение ЗАРН позволили предположить, что классическая РН и ЗАРН являются разными самостоятельными заболеваниями, имеющими аналогичные факторы риска, но различный патогенез, различную клиническую картину и должны иметь различные подходы к лечению.

     При оценке метаболического состава СТ у всех детей с РН среднее содержание глюкозы в витреальной полости составило 1,2 ± 0,1 ммоль/л, что являлось избыточным по отношению к средней концентрации лактата (1,45 ± 0,2 ммоль/л).

    ЗАРН по сравнению с классической формой РН характеризовалась более низким уровнем глюкозы в витреальной полости: 1,05 ± 0,18 ммоль/л и 1,5 ± 0,1 ммоль/л, соответственно (p<0,05).

    По мере нарастания пролиферативного процесса в заднем отрезке глаза при РН, независимо от формы течения заболевания, наблюдалась тенденция к снижению уровня глюкозы в витреальной полости. У детей с классической формой РН концентрация глюкозы на 4а стадии составила 2,15 ± 0,23 ммоль/л, на 4б стадии - 1,24 ± 0,17 ммоль/л, на 5-й стадии - 0,43 ± 0,1 ммоль/л (p<0,02). У детей с ЗАРН при частичной отслойке сетчатки уровень глюкозы составил 1,6 ± 0,2 ммоль/л, при тотальной отслойке сетчатки - 0,46 ± 0,07 ммоль/л (p<0,01).

    При оценке электролитного состава СТ у всех детей с РН было выявлено небольшое снижение концентрации ионов калия (2,0 ± 0,2 ммоль/л при норме 3,4-3,8 ммоль/л), резкое снижение концентрации ионов бикарбоната (2,68 ± 0,26 ммоль/л при норме 20-25 ммоль/л) и существенное повышение концентрации ионов хлора (134,2 ± 1,4 ммоль/л при норме 121 ммоль/л).

    ЗАРН по сравнению с классической формой РН отличалась более низким уровнем ионов бикарбоната в витреальной полости: 2,2 ± 0,2 ммоль/л и 3,8 ± 0,3 ммоль/л, соответственно (p<0,001). Достоверных различий в уровне содержания других ионов в СТ при двух формах РН отмечено не было (p>0,05).

    По мере нарастания пролиферативного процесса в заднем отрезке глаза и усугубления гипоксии сетчатки при РН, независимо от формы течения заболевания, наблюдалась тенденция к снижению уровня ионов калия в витреальной полости. У детей с классической формой РН концентрация ионов К ⁺ на 4а стадии составила 2,3 ± 0,4 ммоль/л, на 4б стадии –1,4 ± 0,1 ммоль/л, на 5-й стадии – 0,35 ± 0,11 ммоль/л (p<0,05). У детей с ЗАРН при частичной отслойке сетчатки уровень ионов К ⁺ составил 2,8 ± 0,3 ммоль/л, при тотальной отслойке сетчатки – 0,6 ± 0,1 ммоль/л (p<0,001).

    Таким образом, в результате комплексной оценки биохимических изменений СТ была установлена его негативная роль в развитии пролиферативных изменений при РН. Декомпенсированный метаболический ацидоз с резким дефицитом буферных оснований, значительным снижением концентрации ионов бикарбоната и повышенным содержанием ионов хлора при РН выражал неспособность СТ поддерживать адекватный собственный гомеостаз с последующим развитием деструктивных изменений в его полости. Депонирование молекул кислорода и глюкозы в витреальной полости при РН обеспечивало необходимые условия для развития витреоретинальной пролиферации. Более низкие уровни глюкозы и калия в терминальных стадиях РН, а также при ЗАРН отражали более высокую пролиферативную активность в заднем отрезке глаза. Для устранения неблагоприятного действия СТ на сетчатку, с целью скорейшей стабилизации процесса и улучшения анатомо-функциональных исходов заболевания необходимо проведение ранней ВРХ в активной фазе заболевания при первых признаках нарастающего пролиферативного синдрома.

Выводы

    1. Экспериментальное исследование показало, что проведение гипероксигенации с концентрацией кислорода свыше 60% приводит почти к 2-кратному увеличению содержания кислорода в витреальной полости у кроликов. Увеличение длительности оксигенотерапии и концентрации кислорода во вдыхаемой смеси повышает уровень pO ₂ в СТ. В зависимости от уровня изменения pO ₂ в СТ выделены следующие концентрации кислорода во вдыхаемом воздухе: “нейтральные” концентрации кислорода (до 40%) не влияют на уровень pO ₂ в СТ; “пограничные” концентрации кислорода (60%) приводят к 1,5-кратному увеличению уровня pO ₂ в СТ при длительности гипероксигенации свыше 6 часов, но не вызывают длительной циркуляции молекул кислорода в витреальной полости; “критические” концентрации кислорода (свыше 85%) приводят к 2-кратному увеличению уровня pO ₂ в СТ уже через 1 час гипероксигенации и вызывают длительную циркуляцию молекул кислорода в витреальной полости, что может оказывать повреждающее действие на незрелую сетчатку глаза даже в течение 6 часов после отмены оксигенотерапии.

    2. Клинические исследования кислородного статуса СТ у детей с РН показали, что применение 100% кислорода в ингаляционной смеси приводит к повышению уровня pO ₂ в СТ в 3,5 раза по сравнению с контрольными значениями (pO ₂ 163,9 ± 2 мм.рт.ст. при норме 46,2 ± 6 мм.рт.ст.), что может являться “критическим” в отношении тканей глаза. Форма течения (классическая или задняя агрессивная) и стадия (4а, 4б и 5-я) РН не влияют на содержание кислорода в витреальной полости.

    3. Изучение кислотно-основного состояния СТ у детей с РН обнаружило его грубые биохимические изменения, включающие декомпенсированный метаболический ацидоз (pH 7,01 ± 0,04 при норме 7,4-7,5), крайне низкое содержание углекислого газа (pCO 2 7,97 ± 0,61 мм.рт.ст. при норме 48 мм.рт.ст.) и ионов бикарбоната (HCO₃^-2,68 ± 0,4 ммоль/л при норме 20-25 ммоль/л), а также выраженный дефицит анионных оснований (BE -24,1 ± 0,9 ммоль/л при норме ± 2,0 ммоль/л). Резкое снижение буферной емкости и декомпенсированный ацидоз СТ обуславливают его дегенеративно-пролиферативные изменения при РН. ЗАРН, особенно вариант с развитием вулканообразной отслойки сетчатки, характеризуется наиболее грубыми биохимическими нарушениями. Прогрессирование заболевания при классическом течении РН сопровождается усугублением биохимического дисбаланса СТ, в то время как при ЗАРН каких-либо закономерностей в изменении параметров КОС СТ выявлено не было, что свидетельствует о возможном разном патогенезе этих двух форм.

    4. При оценке метаболического состава СТ у детей с РН было установлено, что в его полости содержится избыточное количество глюкозы (1,2 ± 0,1 ммоль/л). ЗАРН по сравнению с классической формой РН отличалась более низким уровнем глюкозы в витреальной полости (1,05 ± 0,18 ммоль/л и 1,5 ± 0,1 ммоль/л, p<0,05), что отражало более высокую пролиферативную активность в заднем отрезке глаза при ЗАРН. По мере усиления витреоретинальной пролиферации при РН уровень глюкозы в витреальной полости существенно уменьшался.

    5. Исследование электролитного состава СТ у детей с РН выявило существенное снижение концентрации ионов калия (2,0 ± 0,2 ммоль/л при норме 3,4-3,8 ммоль/л), снижение концентрации ионов бикарбоната (2,68 ± 0,26 ммоль/л при норме 20-25 ммоль/л) и существенное повышение концентрации ионов хлора (134,2 ± 1,4 ммоль/л при норме 121 ммоль/л). Электролитный дисбаланс свидетельствовал о неспособности СТ поддерживать адекватный собственный гомеостаз. ЗАРН по сравнению с классической РН отличалась выраженным снижением только ионов бикарбоната в СТ (2,2 ± 0,2 ммоль/л и 3,8 ± 0,3 ммоль/л, p<0,001). Колебания уровня других ионов (натрий, калий, хлор) в витреальной полости от формы заболевания не зависели. По мере нарастания пролиферативного процесса в заднем отрезке глаза и усугубления гипоксии сетчатки при РН наблюдалась тенденция к снижению уровня ионов калия в витреальной полости.

    6. Комплексная оценка биохимических нарушений СТ определила его негативную роль в развитии пролиферативных изменений при РН. Для устранения неблагоприятного действия СТ на сетчатку, с целью скорейшей стабилизации процесса и улучшения анатомо-функциональных исходов заболевания необходимо проведение ранней ВРХ в активной фазе заболевания при первых признаках нарастающего пролиферативного синдрома.

Практические рекомендации

    1. На ранних этапах выхаживания недоношенных детей рекомендовано применять ингаляционные смеси с концентрацией кислорода до 60%, что минимизирует токсическое действие кислорода в отношении незрелой сетчатки глаза и снижает риск развития РН.

    2. С учетом грубых биохимических нарушений СТ при РН для устранения его неблагоприятного действия на сетчатку, с целью скорейшей стабилизации процесса и улучшения анатомо-функциональных исходов заболевания рекомендовано проведение ранней витреоретинальной хирургии в активной фазе заболевания при первых признаках нарастающего пролиферативного синдрома.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

Список работ, опубликованных по теме диссертации
    1. Амханицкая Л.И. Изучение кислотно-основного состояния стекловидного тела при пролиферативных стадиях ретинопатии у недоношенных детей. Материалы V Международной Пироговской научной медицинской конференции студентов и молодых ученых, 2010. Москва. С. 298-299.

    2. Николаева Г.В., Сидоренко Е.И., Амханицкая Л.И., Кузнецова Ю.Д. Результаты исследования стекловидного тела у детей с пролиферативными стадиями ретинопатии недоношенных. Материалы VI Международной научно-практической конференции “Пролиферативный синдром в офтальмологии”, 2010. Москва. С. 138-139.

    3. Амханицкая Л.И., Николаева Г.В., Соколова Н.А., Кузнецова Ю.Д. Биохимический профиль стекловидного тела у недоношенных детей. // Клиническая лабораторная диагностика. – 2011. - № 10. - С. 20-22.

    4. Николаева Г.В., Сидоренко Е.И., Амханицкая Л.И., Кузнецова Ю.Д., Соколова Н.А. Исследование стекловидного тела у детей с пролиферативными стадиями недоношенных. Материалы IX Всероссийской научно-практической конференции “Федоровские чтения”, 2011. Москва. С. 59-60.

    5. Сидоренко Е. И., Николаева Г. В., Амханицкая Л. И., Кузнецова Ю. Д., Соколова Н. А. Исследование стекловидного тела in vivo у детей с ретинопатией недоношенных. Сборник научных трудов Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Ретинопатия недоношенных-2011». Москва. С. 71-74.

    6. Сидоренко Е.И., Николаева Г.В., Амханицкая Л.И. Изучение стекловидного тела у детей с ретинопатией недоношенных Материалы научно-практической конференции офтальмологов “Филатовские чтения”, 2011. Одесса. С. 303-304.

    7. Сидоренко Е.И., Николаева Г.В., Амханицкая Л.И., Кузнецова Ю.Д. Изучение стекловидного тела в пролиферативной стадии ретинопатии недоношенных. // Тезисы научно-практической конференции “Актуальные вопросы детской офтальмохирургии”. Калужский филиал ФГУ МНТК “Микрохирургии глаза”. 2011. Калуга. С. 52-53.

    8. Сидоренко Е.И., Николаева Г.В., Соколова Н.А., Амханицкая Л.И. Состояние стекловидного тела при развитии пролиферативных стадий ретинопатии недоношенных // Вестник РГМУ. - 2011. - № 5, - С. 45 – 48.

    9. Николаева Г.В., Амханицкая Л.И., Соколова Н.А., Кузнецова Ю.Д.. Анализ кислотно-основного состояния стекловидного тела у детей с ретинопатией недоношенных. // Медицинский алфавит, - 2012. - № 2. - С. 28-31.

    10. Сидоренко Е.И., Николаева Г.В., Амханицкая Л.И., Соколова Н.А., Павлова Т.В., Кузнецова Ю.Д. Новые аспекты патогенеза ретинопатии недоношенных с позиции гомеостаза стекловидного тела // Российский офтальмологический журнал. – 2012. – Т. 5, - № 3. - С. 53-55.

    11. Сидоренко Е.И., Николаева Г.В., Амханицкая Л.И., Кузнецова Ю.Д., Кантаржи Е.П. Биохимический дисбаланс стекловидного тела в патогенезе ретинопатии недоношенных // Российская детская офтальмология. – 2012. -№ 1-2. - С. 10-13.

    12. Сидоренко Е.И., Николаева Г.В., Амханицкая Л.И. Биохимические изменения стекловидного тела в пролиферативных стадиях ретинопатии недоношенных. Материалы научно-практической конференции офтальмологов “Филатовские чтения”. - Одесса. - 2012. - С. 257.

    13. Сидоренко Е.И., Николаева Г.В., Амханицкая Л.И., Аксенова И.И., Кузнецова Ю.Д. Роль стекловидного тела в патогенезе ретинопатии недоношенных. Сборник научных трудов V Российского общенационального офтальмологического форума. - Москва. - 2012. - Том 2. - С. 660-662.

    14. Сидоренко Е.И., Николаева Г.В., Амханицкая Л.И., Кузнецова Ю.Д. Изучение влияния ИВЛ на газовый состав крови и стекловидного тела у детей с ретинопатией недоношенных. Сборник научных трудов VII международной научно-практической конференции “Пролиферативный синдром в офтальмологии”. - Москва. - 2012. - С. 61-66.

    15. Амханицкая Л.И., Соколова Н.А., Николаева Г.В.. Лабораторное исследование стекловидного тела у детей с ретинопатией недоношенных как дополнительный критерий прогноза заболевания. // Клиническая лабораторная диагностика. – 2013. - № 9. - С. 96-97.

    16. Амханицкая Л.И., Николаева Г.В., Сидоренко Е.И., Кузнецова Ю.Д. Изменение стекловидного тела при задней агрессивной ретинопатии недоношенных. Сборник научных трудов научно-практической конференции по офтальмохирургии с международным участием “Восток-Запад”. - Уфа. - 2013. - С. 335.

    17. Николаева Г.В., Амханицкая Л.И., Соколова Н.А. Изменение содержания кислорода в крови и стекловидном теле при проведении анестезиологического пособия у детей с ретинопатией недоношенных. // Российский вестник перинатологии и педиатрии. – 2013. - № 6, - Т. 58. -С. 38-41.

    18. Николаева Г.В., Амханицкая Л.И. Кузнецова Ю.Д. Влияние дополнительной оксигенации организма на газовый состав стекловидного тела у детей с ретинопатией недоношенных. Сборник научных трудов Всероссийской научно-практической конференции с международным участием “Ретинопатия недоношенных-2013”. - Москва. - С. 63-66.

    19. Амханицкая Л.И. Изменение стекловидного тела при различных патологических состояниях глазного яблока. // Российская детская офтальмология. – 2014. - № 2. - С. 41-50.

    20. Амханицкая Л.И. Влияние уровня концентрации кислорода во вдыхаемой смеси на уровень парциального давления кислорода в стекловидном теле и артериальной крови у крольчат. // Российская детская офтальмология. – 2014. - № 4. - С. 22-26.

    21. Амханицкая Л.И. Влияние различных режимов оксигенации на содержание кислорода в стекловидном теле у кроликов. Сборник научных работ IХ Всероссийской научной конференции молодых ученых “Актуальные проблемы офтальмологии – 2014”. Москва. С. 122-124.

    22. Амханицкая Л.И., Николаева Г.В. Атипичные формы ретинопатии недоношенных. // Российская детская офтальмология. – 2014. - № 3. - С. 20.

    23. Амханицкая Л.И., Николаева Г.В., Соколова Н.А. Мониторинг парциального давления кислорода в стекловидном теле и артериальной крови у кроликов на фоне гипероксигенации и после ее отмены. // Медицинский алфавит. – 2014. - Т. 2. - № 12. - С.44-47.

    24. Амханицкая Л.И., Сидоренко Е.И., Николаева Г.В., Кузнецова Ю.Д. Оценка буферной емкости стекловидного тела при задней агрессивной ретинопатии недоношенных. // Вестник офтальмологии. – 2014. - № 3. - С. 32-34.

    25. Сидоренко Е. И., Николаева Г. В., Амханицкая Л. И., Кузнецова Ю. Д. Современные аспекты течения задней агрессивной ретинопатии недоношенных. Материалы научной конференции офтальмологов "Невские горизонты 2014". - СПб., 2014. - С. 184-187.

    26. Амханицкая Л.И., Николаева Г.В., Соколова Н.А. Изменение парциального давления кислорода в стекловидном теле и артериальной крови у крольчат в зависимости от концентрации кислорода во вдыхаемой смеси. // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. - 2015. - Т. 159. - № 3. - С. 308-310.

    27. Amkhanitskaya L. I., Nicolaeva G.V., Kuznetsova Y.D., Sidorenko E.E.. The investigation of vitreous’ acid-base balance at proliferative retinopathy of prematurity. // European journal of medical research. - Volume 15. - Supplement I. - P. 146-147.

    28. Amkhanitskaya L.I., Nikolaeva G.V., Sokolova N.A. Changes in Oxygen Partial Pressure in the Vitreous Body and Arterial Blood of Rabbits Depending on Oxygen Concentration in Inspired Mixture // Bulletin of Experimental Biology and Medicine. – 2015. - Volume 159, Issue 3. - P. 331-333.
Патенты РФ
    1. Способ оценки тяжести течения и возможного исхода ретинопатии у недоношенных детей. Сидоренко Е.И., Амханицкая Л.И., Николаева Г.В., Соколова Н.А. Патент на изобретение № 2536284 (по заявке 2013142665 от 19.09.2013). Зарегистрирован 22.10.2014. Бюл. № 35.

    2. Устройство для моделирования неинвазивной дополнительной оксигенации кроликов. Амханицкая Л.И., Долин С.А., Николаева Г.В. Патент на полезную модель № 147276 (по заявке 2014124006 от 11.06.2014). Зарегистрирован 02.10.2014. Бюл. № 31.

Список сокращений

    ВРХ – витреоретинальная хирургия

    ЗАРН – задняя агрессивная ретинопатия недоношенных

    КОС – кислотно-основное состояние

    РН – ретинопатия недоношенных

    СТ – стекловидное тело