Исследование физико-химических свойств желчи у хирургических больных с гепатобилиарной патологией

Актуальность исследования гепатобилиарной системы связана с возрастанием частоты заболеваний печени, что составляет 40% от всех заболеваний органов пищеварения. Данная патология всё чаще встречается у лиц молодого возраста. Смертность от болезней печени и желчных путей в индустриально развитых странах занимает четвёртое место [1-3].

Изучение физиологии печени и желчевыводящих путей на современном этапе требует более глубокого понимания реологических явлений, происходящих в гепатобилиарной системе, что отражает в значительной степени циркуляцию и текучесть желчи по желчным капиллярам и протокам. Реология желчи определяет механизм желчевыделения и наиболее тесно взаимодействует с поверхностно-активными свойствами желчи и с объемным содержанием основных ингредиентов желчи. Нарушение реологии желчи вносит существенный вклад в механизм формирования, а также в развитие наиболее распространенных хронических заболеваний гепатобилиарной системы [4]. Исследование механизма мицеллообразования позволяет приблизиться к раскрытию природы образования камней в желчных путях и разработать пути коррекции нарушения отделения желчи у человека.

Целью данного исследования явилось изучение механизма реологии желчи на основе исследования поверхностно-активных и реологических свойств желчи с определением биохимического состава желчи у человека в норме и при патологии желчевыводящих путей.

Материалы и методы исследования. Оценка функционального состояния гепатобилиарной системы у человека на основе исследования поверхностно-активных и реологических свойств желчи была проведена у 228 больных, оперированных по поводу острого и хронического холецистита (у 43 - осложнено механической желтухой, а у 28 человек - механической желтухой и гнойным холангитом), разделенных на 6 групп[1].

1 группу составили 84 больных с острым калькулезным холециститом. Во 2 группу вошли 73 больных с хроническим калькулезным холециститом. 32 больных с механической желтухой объединены - в 3 группу. У данных больных в послеоперационном периоде в процессе проводимого традиционного лечения при наружном дренировании холедоха в динамике исследовали физико-химические свойства протоковой желчи. 4 группу составили 18 больных, у которых течение острого калькулезного холецистита осложнилось механической желтухой в сочетании с гнойным холангитом.

21 больному была проведена медикаментозная коррекция холеореологических и микроциркуляторных нарушений печени. Для оценки ее эффективности, соответственно из 3 и 4 групп, были выделены еще 2 подгруппы: 5 группу составили 11 больных с хроническим калькулезным холециститом, осложненный механической желтухой и 6 группу - 10 больных, у которых течение хронического калькулезного холецистита осложнилось механической желтухой и гнойным холангитом. Больным 5 и 6 групп исследования в послеоперационном периоде для проведения медикоментозной коррекции и нормализации физико-химических параметров ежедневно в течение 7 суток внутрипупочно вводили реополиглюкин (400 мл) и трентал (1200 мг) дополнительно к общепринятой методике лечения.

В контрольную группу вошли 40 человек без нарушения функций гепатобилиарной системы (ГБС) в возрасте от 20 до 50 лет, из них 24 женщины и 16 мужчин.

Извлечение желчи у практически здоровых лиц проводили дуоденальным зондированием; у лиц с нарушением функций гепатобилиарной системы дуоденальным зондированием и фистулы желчного пузыря и фистулы общего желчного протока.

Реологические свойства желчи были исследованы на ротационном соосно-цилиндрическом вискози­метре. Количественным критерием реологических свойств желчи является изменение вязкости и текучести желчи в зависимости от качественного и количественного содержания поверхностно–активных веществ желчи, твердой фазы (наличие хлопьев, желчных камней), критической концентрации мицеллообразования, дисперсности желчи.

Результаты исследования и их обсуждение. Как показали наши исследования у практически здоровых людей в желчи содержатся большие количества поверхностно-активных веществ (ПАВж), снижающих все показатели его поверхностного натяжения (ПН) (ПНмин пу­зырной желчи -31.60 ± 1.90, ПНмин для протоковой желчи - 30.63 ± 1.85) , т.е. ПН в контроле было меньше, чем в исследуемых группах больных. Выявлено наличие дефицита ПАВ пузырной желчи у больных с хроническим калькулезным холециститом (ПНстат - 58.41 ± 1.08 мН/м, ПНмакс - 53.77 ± 0.83 мН/м, ПНмин - 40.53 ± 2.01 мН/м, индекс стабильности (ИС) - 0.29 ± 0.03). Наибольшая поверхностная активность присуща пузыр­ной желчи больных 4 группы (ПНстат - 57.14 ± 2.01 мН/м, ПНмакс - 51.68 ± 1.56 мН/м, ПНмин - 35.69 ± 1.58 мН/м, ИС - 0.37 ±0.04).

Вязкость протоковой желчи у больных с механической желтухой была увеличена в 2.5 ра­за, однако при присоединении гнойного холангита вязкость желчи резко снижалась. Имеющи­еся нарушения поверхностной активности и вязкости протоковой желчи у больных 3 и 4 групп по сравнению с 1 и 2 группами были связаны с морфо­логическими, некротическими изменениями в перенхиме печени, значи­тельной воспалительной инфильтрацией дольковой, протоковой стромы и наличием грубых внутриорганных, микроциркуляторных нарушений.

Использование реополиглюкина, трентала и хенохола с целью коррекции микроциркулятотрных нарушений печени и реоло­гических свойств протоковой желчи у больных механической желтухой в послеоперационный период, показало преимущество данного способа ле­чения перед традиционной методикой и способствовало восс­тановлению экскреторной, детоксикационной и секреторной функций пече­ни, предотвращая развитие, прогрессирующей в послеоперацион­ном периоде, острой печеночной недостаточности.

При исследовании биоптатов печени больных 1 группы наблюдалось умеренное выраженное нарушение балочного расположения гепатоцитов, их полиморфизм, гидропическая и жировая дистрофия, а также некроз отдельных печеночных клеток, вокруг которых обнаруживались инфильтация из макрофагов и лейкоцитов. Признаки нарушения оттока желчи сравнительно невелики, проявляются накоплениями желчного пигмента в гепатоцитах центролобулярных отделов. Показано, что удельная плотность ЭРЭ (звездчатых ретикулозндотелиоцитов) достоверно возрастает, Vv (объемная доля) синусоидов снижается по сравнению с группой контроля, что можно объяснить перестройкой балочного строения, дистрофическими изменениями гепатоцитов, отложением коллагена в стенках синусоидов.

У больных с хроническим калькулезным холециститом (2 группа) в пузырной желчи кажущаяся вязкость была увеличена на 72,8%, структурная - на 35,56% и предел те­кучести -на 73,6% по сравнению с показателями контрольный группы. При исследовании биохимического состава пузырной желчи установлено, что содержание холестерина и общих желчных кис­лот (ОЖК) в 2 группе соответственно превысило более чем в 4,3 и 2,7 раза по сравнению с нормой; напротив, общий белок снижен на 23,7%. Индекс стабильности, как интегративный параметр поверхностно-активных свойств был уменьшен на 21,6%

У больных 2 группы с хроническим калькулезным холециститом в протоковой желчи обнаружены значительные изменения реологических параметров протоковой желчи. Предел текучести увеличен на 11,1%, эффективная вязкость - на 40,6%, структурная вязкость - на 8,6%, тогда как статическое ПН умеренно возросло на 28,3%, минимальное ПН возросло на 17,9%, а ИС увеличен на 5,6% (в 1,05 раза) по сравнению со здоровыми людьми. При исследовании биохимического состава протоковой желчи 2 группы уста­новлено относительно умеренное повышение содержания общего белка на 166,8%, содержание воды увеличено на 8,54% и более выраженное увели­чение концентрации ОЖК и холестерина, соответственно на 43,7% и 25, 6% по сравнению с нормой.

Во 2 группе больных с неосложненным калькулезным холециститом в ткани печени отмечалась очаговая, как правило, средне- и крупнокапельная жировая дистрофия и гиперплазия звездчатых ретикулоэндотелиоцитов (ЭРЭ). Характерными для этой группы больных были изменения желчных протоков в виде атрофии, слущивания и пролиферации их эпителия. Часто встречался портальный, перисинуидальный склероз, мелкие очажки внутридоькового фиброза. Стенки ветвей печеночной артерии утолщены, склезированы, в просвете артерий обнаружились тромбы. Объемная доля синусоидов достоверно снижалась по сравнению с группой контроля, однако Vv сосудов портального тракта менялась недостоверно.

Наибольшие изменения физико-химических свойств желчи были обнаружены у больных с острым и хроническим калькулезным холециститом, осложненным механической желтухой (3 группа). В пузырной желчи кажущаяся вязкость возросла более чем в 5,7 раза; предел текучести - в 5 раз и структурная вязкость на 36,7%.  При этом достоверно повышено статическое ПН на 16,63%; минимальное ПН повышено на 23,36%; ИС уменьшен в 1,05 раза (на 5,4%); содержание воды увеличено - на 13,4%, а общий белок увели­чен на 52,5%; холестерин - на 12,8%; ОЖК - на 26,9%. В протоковой желчи больных 3 группы кажущаяся вязкость воз­росла более чем в 2,2 раза; предел текучести - в 2 раза и структур­ная вязкость на 36,8%. При этом достоверно возрос ИС в 1,4 раза; содержание воды - на 5,1%, а общий белок - на 397,7%.; холестерин - на 19,8%, ОЖК - на 32,1%.

Морфологические изменения в печени у больных 3 группы по сравнению с 1 и 2 группами, характеризовались более выраженными дистрофическими и некротическими изменениями в паренхиме, значительной воспалительной инфильтрацией внутридольковой и портальной стромы: синусоиды расширены, по их стенкам отложения белковых масс, коллагена. В просвет синусоидов выступают резко увеличенные и нагруженные желчью ЭРЭ. Холестаз распространяется на все зоны дольки. В центре дольки формируются псевдодуктулы, в их просвете – желчные тромбы. Возрастает Vv ЭРЭ в дольках и Vv полиморфноядерных лейкоцитов в портальных трактах, но количество лейкоцитов, встречаемых в печеночных дольках уменьшается. Синусоиды расширены, также отмечаются по их стенкам отложения белковых масс, коллагена, в просвет синусоидов выступают резко увеличенные и нагруженные желчью ЭРЭ. Vv синусоидов по сравнению с 1 и 2 группами увеличилась, но не достигает уровня Vv синусоидов контроля. Стенки артерий былы с фибриноидными изменениями. Объемная доля ветви печеночной артерии не изменена.

В 4 группе у больных с острым и хроническим калькулезным холециститом, ослож­ненным механической желтухой и гнойным холангитом в пузырной желчи статическое ПН возросло на 20,2%, минимальное на 12,54%, а ИС практически не изменился по сравнению с контролем. Величина предела текучести и кажущаяся вязкость по срав­нению с контролем существенно не отличается, а структурная вязкость снижена на 12.8%, белок возрос на 11,1%, холестерин - на 14,9%, общие желчные кислоты (ОЖК) – на 16,5%. Наиболее выраженные структурные изменения печени были характерны для больных 4 группы: балочное строение долек заметно нарушено. Отмечается полиморфизм гепатоцитов, их очаговый или фокальный некроз и дистрофия. Холестаз носит как центролобулярный, так перипортальный характер. В центре долек отмечается тубулярная перестройка печеночных пластинок, желчные тромбы в канальцах и мелких желчных протоках.

Морфометрические показатели печени в этой группе больных характеризовались возрастающим Vv ЭРЭ, лейкоцитов как в дольке, так и портальных трактах. Синусоиды расширены, частично капиллязированы, в просвете синусоидов агрегаты клеток, фибрина. Артерии портального тракта у больных острым калькулезным холециститом и холангитом с признаками фибриноидных изменений, а у больных хроническим холециститом и рецидивирующим холангитом преобладают склеротические изменения. По сравнению с данными 2 группы отмечалось увеличение Vv печеночных артерий. Однако портальный кровоток был снижен, так как резко уменьшался Vv портальной вены (в сравнении со всеми группами).

Выявлено, что у людей контрольной группы резорбция ОЖК происходит преимущественно в желчном пузыре, на что указывает более высокий коэффициент концентрации ОЖК, чем холестерина и белка (p < 0,05). Кроме того, индексы концентрирования ОЖК/Хс и ОЖК/белок в пузырной порции желчи значительно выше, чем в протоковой (p<0,05), что при почти одинаковом коэффициенте концентрирования холестерина и белка указывает на убывание ОЖК именно в желчном пузыре.

У больных 1 и 3 групп концентрационные коэффициенты, как холестерина, так и белка характеризуются тенденцией к уменьшению по сравнению с этими же показателями в контроле; в 2 и 4 группах такой тенденцией характеризуется лишь коэффициент концентрирования белка, при этом возрастает коэффициент концентрации ОЖК и холестерина во 2 и 4 группах (p <0,01), что также подтверждает факт нарушения процесса всасывания ОЖК в желчном пузыре. По-видимому, усиление процесса всасывания воды в протоках в указанных группах приводит к относительному возрастанию холестерина в протоковой фракции желчи, которая поступает в желчный пузырь уже более холестеринонасыщенной, чем в контрольной группе. Однако изменение соотношения всасывания воды в желчном пузыре и желчных протоках не приводит, по-видимому, к пропорциональному возрастанию концентрации холестерина по отношению к ОЖК и белку. Средние показатели Хс/белок в пузырной порции желчи во 2 и 4 группах оказались выше, чем у контрольной группы. Эти же показатели в пузырной желчи в 1 и 3 группах, и в протоковой порции желчи всех четырех групп оказались ниже, чем в контрольной группе. Сложность взаимоотношений трех липидных компонентов не проясняется с позиций количественных соотношений, но следует отметить, что белок, как и желчные кислоты, по-видимому, обладают выраженной способностью солюбилизировать холестерин. Можно предположить, что изменение белка у больных 4 групп имеет определенное компенсаторное, коллоидностабилизирующее значение. Об угнетении концентрационной функции желчного пузыря и активации реабсорбционных процессов в желчных протоках у больных четырех групп свидетельствуют данные морфометрического исследования.

По нашему мнению, морфологические изменения в печени, обусловленные выраженными дистрофическими, некротическими изменениями в паренхиме печени, значительной воспалительной инфильтрацией дольковой, протоковой стромы, сопровождаются грубыми внутриорганными микроциркуляторными нарушениями печени и способствовали снижению секреторной и концентрационной способности печени, что соответственно отразилось на результатах исследования.

Повышение концентрации холестерина в желчи являлось сигналом того, что в гепатобилиарной системе начинают происходить различные изменения физико–химических свойств. В условиях повышенного содержания холестерина в желчи происходило увеличение вязкости желчи. В ряде случаев усиление секреции холестерина приводило к образованию литогенной желчи. Печень при этом вырабатывала меньше желчи, желчный пузырь не мог полноценно эвакуировать из своей полости густую желчь. В итоге это приводило к кристаллизации желчи и образованию камней в желчном пузыре. Установлено, что при перенасыщении холестерином и уменьшении содержания в желчи желчных кислот была образована литогенная желчь, при этом происходило нарушение ее свойств и образование холестериновых "хлопьев" и кристаллов. Снижение синтеза и секреции желчных кислот может служить критерием нарушения регуляции биосинтетической функции печени. Однако не исключено, что в основе снижения син­теза желчных кислот могут лежать изменения в метаболизме холестерина. Недостаточное поступление желчи в кишечник может привести к нарушению процессов пищеварения.

Полученные результаты исследования и анализ научной литературы позволили предложить концептуальную модель реологии желчи для оценки функционального состояния гепатобилиарной системы. Известно, что все особенности реологических свойств желчи, так или иначе, обусловлены наличием в ней поверхностно–активных веществ, к которым можно отнести белок, холестерин, желчные кислоты. По мере увеличения объемного содержания ингредиентов желчи слои, присоединенные к ним, перекрываются все больше, взаимодействие ингредиентов желчи становится все значительнее. Такие ингредиенты желчи, как желчные кислоты способны связывать дисперсионную среду и сорбировать ее своей поверхностью. Ингредиенты желчи в свободном или мицеллярном состоянии при движении в направлении, перпендикулярном движению потока, вращаются. Градиент скорости потока желчи обусловлен разностью давления на различных участках гепатобилиарной системы и в двенадцатиперстной кишке, а также состоянием сфинктеров и внепеченочных желчных путей, В концентрированной желчи происходят столкновения и взаимодействие ингредиентов желчи, находящихся в свободном или мицеллярном состоянии, что влияет на скорость их вращения. Вращающиеся ингредиенты желчи увлекают в движение прилегающую к их поверхности дисперсионную среду.

Согласно предложенной модели, текучесть желчи определяется, главным образом, вязкостью желчи, характером дисперсионной среды и толщиной прослоек свободной воды в желчи. Таким образом, в результате исследования поверхностно-активных и реологических свойств желчи и ее биохимического состава у больных с гепатобилиарной патологией были сделаны следующие выводы:

1. Прогностическими критериями нарушения функций гепатобилиарной системы у человека являются изменение молярно–процентного соотношения основных ингредиентов желчи, снижение поверхностной активности желчи и увеличение вязкости желчи.

2. Критериями угнетения всасывательной и концентрационной функций желчного пузыря и активации реабсорбционных процессов в желчных протоках у больных является снижение секреции общих желчных кислот и увеличение содержания воды в пузырной желчи.

3. Снижение секреции общих желчных кислот, увеличение поверхностного натяжения желчи и предела текучести служит прогностическими критериями нарушения функций гепатобилиарной системы.

4. Увеличение содержания общих желчных кислот в желчи повышает растворимость холестерина, снижает риск образования литогенной желчи, что является благоприятным прогностическим критерием.

Литература

  1. Галкин В.А. Современные представления о патогенезе холелитиаза как основа принципов профилатики билиарной патологии. //Терапевтический архив. – 2003. – № 1. – С. 6 – 9.  
  2. Убеева И.П., Ботоева Е.А., Сымбелова Т.А., Цыренжапов А.В., Танхаева Л.М., Митупов М.Б. Фитотерапия заболеваний билиарной системы: Учеб. пособие (отв. ред. С.М. Николаев). – Улан-Удэ: Издательство Бурятского Госуниверситета, 2004. – 68 с.
  3. Xiaoyu Luo, Wenguang Li , Nigel Bird, Swee Boon Chin, N.A. Hill, Alan G., Johnson. On the mechanical behavior of the human biliary system. //World J. Gastroenterol. – 2007, March 7. – Vol. 13(9). – P. 1384 – 1392.
  4. Успенский Ю.П., Мехтиев С.Н. Клиническое значение нарушений реологии желчи и холестаза у больных с гепатобилиарной патологией; общий подход к фармакотерапии. //Роcс. гастроэнтерол. журн. – 2004. – № 2. – С. 21 – 26.

[1] Выражаем искреннюю благодарность за оказание консультативной помощи доктору медицинских наук, профессору Сергею Викторовичу Лохвицкому;  доценту,  кандидату медицинских наук Нууркаси Тулепбергеновичу Абатову за совместное  сотрудничество.

Фамилия автора: Ф.А.Миндубаева, Н.М.Харисова
Год: 2010
Город: Караганда
Категория: Медицина
Яндекс.Метрика