Экстремальное состояние организма при сочетанных ранениях - причины, механизмы
Экстремальное состояние организма определяется как особая форма жизнедеятельности в переломный момент существования высокоорганизованной живой системы, наступивший внезапно из-за неблагоприятного внешнего воздействия.
В этом случае существует жесткая альтернатива. Система либо разрушается, либо начинается восстановление ее функционирования. Смысл экстремального состояния организма заключается в том, что он, будучи сложной саморегулирующейся живой системой, вынужден решать функциональные задачи, превышающие возможности естественных механизмов адаптации.
В ряде исследований последних десятилетий доказано, что процессы, происходящие при этом, соответствуют закономерностям термодинамики неравновесных процессов и диссипативных систем, сформулированных в работах Нобелевского лауреата И. Пригожина и представителей его брюссельской школы.
Первым физиологом, который сопоставил законы термодинамики с биологическими процессами в организме, был М. Rubner, который использовал понятия физической энергетики для объяснения процессов старения организма.
Согласно представлениям школы И. Пригожина, живые системы, взаимодействуя с окружающим миром, функционируют на основе нелинейных, необратимых процессов (химических, физических), во время которых какая-то часть энергии теряется безвозвратно. По определению физиков, такая система диссипативна, т. е. часть получаемой энергии, помимо кинетической и потенциальной (затраченных на полезную работу), неизбежно теряется, рассеивается, переходя безвозвратно в неупорядоченную, непроизводительную форму (например, в теплоту).
Этот закон носит название энтропии, он обозначается как первый закон термодинамики и является основой нормального функционирования организма. В этом плане теория диссипативных систем тесно связана с теорией синергетики — самоорганизации живых систем [Хаген Г.]. Синергетика как наука основана на идее системности, целости мира, общности закономерностей его развития, на нелинейности и необратимости происходящих в мире изменений, и в итоге — на взаимодействии случайности и необходимости, хаоса и упорядоченности.
Сам Г. Хаген определяет, что синергетика «занимается изучением систем, состоящих из многих подсистем самой различной природы, таких как электроны, атомы, молекулы, клетки, животные и даже люди». Она позволяет рассмотреть, «каким образом взаимодействие таких подсистем приводит к возникновению пространственных, временных и пространственно-временных структур в макроскопических масштабах». Другими словами, с этой точки зрения человек является пространственно-временной структурой, где пространственная структура — тело, а временная — годы его жизни.
Главным понятием в синергетике является закон аттрактора — строго координированное во времени и пространстве сведение множества нелинейных и необратимых процессов, имеющих одну и ту же цель, в одной точке. Если один или несколько процессов из этого множества отклоняются от заданного направления или не совпадают по времени, сведение их в одной точке не происходит, что приводит, например, к прекращеник синтеза определенного фермента.
Пространственная модель жизненных процессов (бифуркация)
Наглядная пространственная модель запрограммированности таких процессов была предложена в начале 80-х годов XX в. Б. Мандельбротом, который отказался от привычных фигур эвклидовой геометрии — треугольника и окружности — и предложил для наглядного символа жизненных процессов новую структурную единицу — бифуркацию. Принципиальное отличие бифуркации состоит в том, что она — фигура незавершенная.
Начальная точка любой бифуркации может рассматриваться как конечная точка одной из ветвей предыдущей бифуркации, а конечная точка любой бифуркации может служить началом одной из ветвей новой бифуркации, и так до бесконечности.
Таким образом, динамика любого процесса в живом организме проходит через критические значения, т.е. те точки, в которых осуществляется дальнейший путь через бифуркации. После этого процесс (например, метаболический внутри клетки) необратимо развивается либо в запрограммированном направлении, либо также необратимо — в случайном. Множественные сбои запрограммированных процессов приводят всю систему в неустойчивое, разбалансированное состояние. Она становится уязвимой к любым, даже минимальным, внешним воздействиям с непредсказуемым результатом.
Следовательно, в основе критического состояния организма лежат процессы дизрегуляции. Возникает универсальный порочный круг: повреждение клетки => нарушение регуляторных систем организма => еще большее повреждение клетки. Отклонение одного или нескольких функциональных процессов от детерминированного алгоритма приводит к тому, что вместо того чтобы сойтись в одной точке и запустить следующую фазу процесса (например, переход профермента в активную фазу фермента), в одной точке они не сходятся, а происходит беспорядочное накопление промежуточных продуктов обмена — медиаторов.
При множественных и сочетанных ранениях шеи, груди и живота на организм оказывает влияние громадный комплекс негативных факторов — нарушения вентиляции и газообмена, массивная кровопотеря, массивное инфицирование, а также эмоциональный, травматический, операционный стресс и весь комплекс интенсивного лечения.
Тяжесть травматического шока
Установлено, что в результате постоянных воздействий на организм человека неблагоприятных факторов внешней среды происходит снижение иммунологической реактивности. Этому во многом способствует также все более широкое использование антибиотиков, что ведет к подавлению роста не только болезнетворных микроорганизмов, но и нормальной микрофлоры, необходимой для формирования и поддержания иммунной системы человека.
Условно-патогенные и оппортунистические микроорганизмы в силу своей малой патогенности не могут вызвать инфекционный процесс в здоровом организме, но легко становятся его причиной на фоне сниженной иммунологической реактивности [Хаитов P.M. и др.]. Постоянное воздействие антропогенных факторов на организм ведет к развитию экологически обусловленного вторичного иммунодефицитного состояния.
Это состояние может быть в виде дефицита Т-клеточного звена, дефицита системы фагоцитоза, комбинированного дефицита Т-системы и фагоцитарной системы организма, а также в виде дефицита В-клеточного звена, который в изолированном виде встречается крайне редко.
Постоянное и продолжительное действие комплекса неблагоприятных факторов внешней среды сопровождается истощением адаптационных возможностей, что ведет к срыву механизмов регуляции противоинфекционного иммунного ответа и развитию стойкого иммунодефицитного состояния в условиях травматического и операционного стресса.
Тяжесть состояния пострадавших с ранениями при поступлении и последующая тяжесть клинического течения определяется в основном наличием дыхательной недостаточности, массивной кровопотери и массивного инфицирования. Исключение составляют ранения сердца с острой тампонадой, где тяжесть состояния определяется своеобразным механизмом острой сердечной недостаточности даже без серьезной кровопотери.
Немаловажное значение имеют возраст пострадавших и наличие у них тяжелых сопутствующих заболеваний.
Следует признать, что на состояние гомеостаза у пострадавших с ранениями шеи, груди и живота большое влияние оказывает комплекс реанимационных мероприятий и интенсивной терапии до, во время и после операции. Поэтому вычленить показатели гомеостаза при такого рода ранениях, так сказать «в чистом виде», не представляется возможным.
