Rhabdomyolysis in the Pathogenesis of Local Cold Injury

M.I. Mikhailichenko; S.A. Figursky; V.A. Mudrov; V.V. Dorzheev; Yu.V. Mikhailichenko; K.G. Shapovalov

I. Введение

овременные классификационные градации отмороженийпредусматривают, чТо степени поражения варьируют от повреждения кожи, что свойственно для и I степени, до подкожно-жировой клетчаткиисубфасциальных поражений (в том числе МЫШЦ костей) при III и IV степенях.Однако, необходимо указать, чТО даже поверхностные отморожения Могут провоцировать затяжное и неблагоприятное течение постальтерационного периода с поражением мышечной и костной ткани. Причины вышеуказанных механизмовтребуют дальнейшего рассмотрения [1-4].

При воздействии холода в первую очередь страдают ВЫСОКО дифференцированные ткани: эндотелий нервная ткань [2, 3]. Однако, криоальтерации подвергается имышечная ткань, которая, в СВОЮ очередь,составляет $40\%$ массы тела человека. Альтерация мышечной ткани, ИЛИ рабдомиолиз, сопровождается поступлением в кровоток продуктов распада миоцитов,таких кak олиГо- и полипептиды, лизосомальные ферменты, брадикинин, гистамин, серотонин и другие биологически активные вещества [5-7]. Необходимо отметить, что несмотря на многочисленные биологические эффекты указанных пептидов, последние не являются специфическими биомаркерами миоальтерации. Единственным биологическим активным веществом, подтверждающим деструкцию мышечной ткани, считается свободный миоглобин [8].

Огромное количество работ посвящено неблагоприятным кардиальным событиям, доказана роль миоглобина в формировании нарушений мозгового кровообращения, существенное внимание уделяется значению миоглобина при экзогенных травмах различной локализации [6]. Ученые приходят к единому мнению о значимой роли миоглобина в патогенезе любого повреждения, a также устанавливают существенные прогностические критерии B последствиях миоглобин-ассоциированной цитодеструкции.

Функциями миоглобина является депонирование и транспортирование кислорода к митохондриям внутри миоцитов [5-8]. Сам по себе свободный миоглобин токсичен. $OH обладает сосудосуживающим действием, поражает эндотелий сосудов. При этом, учитывая его относительно большой объём, происходит закупорка канальцев почки, что в свою очередь ведет к развитию острой почечной недостаточности [9].

Определение концентрации миоглобина в крови используется при таких заболеваниях дерматомиозит, полимиозит, y пациентов генерализованной мышечной атрофией, газовой гангреной, лептоспирозом, краш-синдромом [7-9]. Однако работ, посвященных рабдомиолизу у пациентов с местной холодовой травмой, в современной литературе нет.

Цель работы: изучить уровень миоглобина и показатели биэлектрической активности мышц у пациентов с местной холодовой травмой.

II. Материалы и Методы

В исследование включено 44 пациента (30 мужчин и 14 женщин) с отморожениями III-IV степени нижних конечностей. В зависимости от объема пораженных холодом тканей пациенты распределены на 3 группы: I группа - пациенты с поражением на уровне фаланг пальцев (n=14), II группа - на уровне плюсны (n=14), III группа - поражение стопы и нижней трети голени (n=16). Учитывая сроки криоальтерации, уровень периферического миоглобина определялся на 5-е и 30-е сутки от момента получения травмы. В связи с этим пациенты были разделены на 2 группы: 1 группа - в позднем реактивном периоде (5-е сутки с момента травмы) (n=22), 2 группа – в периоде гранулирования и эпителизации (30-е сутки) (n=22).

Определение уровня perifericheskogo миоглобина выполнялось помощью мультиплексного анализа сыворотки крови набором реагентов фирмы Biomedical.

Для оценки биоэлектрической активности мышц использован неинвазивный метод накожной электронейромиографии. С помощью аппарата Нейро- ВМП, компании Нейрософт (г. Иваново) выполнялась электростимуляциянакожным электродом позади

медиальной лодыжки в углублении таранной кости. Оценивались амплитуда М-ответа и резидуальная латентность. Исследовалась функция МЫШЦ проксимальнее зоны демаркации.

Для определения

состояния

микроциркуляторного русла использован неинвазивный метод ЛДФ с помощью аппарата ЛАКК-о2 (НППI «Лазма», Россия). Показатели ЛДФ регистрировались в течение 8 минут, фиксировались перфузионные единицы (пф.ед.). Датчик устанавливали по передней поверхности в средней трети голени. Оценивался показатель микроциркуляции (ПМ (пф.ед.)).

Контрольную группу составили относительно здоровые люди в возрасте от 27 до 40 лет $(\mathsf {n} = 28)$ .

Все пациенты и добровольцы, участвовавшие в исследовании, дали на это письменное добровольное информированное согласие. Работа выполнена B соответствии с требованиями Хельсинкской декларации Всемирной медицинской ассоциации (в ред. 2013 г.).

I Статистический Анализ

При проведении статистического анализа авторы руководствовались принципами Международного комитета редакторов медицинских журналов (ICMJE) и рекомендациями «Статистический анализ и методы в публикуемой литературе» (SAMPL) [12, 13]. Анализ нормальности распределения признаков, с учетом численности исследуемых групп равной меneе 50 человек, проводился путем оценки критерия Шапиро-Уилка. Учитывая распределение признаков, отличное OT нормального BO Bcex исследуемых группах, полученные данные представлены B виде медианы, первого третьего

квартилей: Me $[\mathsf {Q} _ {1}; \mathsf {Q} _ {3}]$ $\mathsf Q _ {3}]$ . Для сравнения двух независимых групп По одному количественному признаку использовался критерий Манна-Уитни. Для сравнения количественных показателей зависимых исследуемых групп использовали ранговый критерий Уилкоксона, который B заключении SPSS автоматически преобразуется в величину Z (z-sсоге). Во всех случаях $\mathtt {p <} 0,05$ считали статистически значимым. Статистическая обработка результатов исследования осуществлялась с ПОМОЩЬЮ пакета программ «IBM SPSS StatisticsVersion $25.0 \mathrm{{s}}$ (International Business Machines Corporation, CIA).

IV. Полученные Результаты и их Обсуждение

Установлено, что на 5-е сутки с момента криоповреждения концентрация миоглобина в крови была выше в 35,6 [34,1; 57,5] раз $_ {(\mathsf {p} < 0,001)}$ πо сравнению с группой контроля. В тоже время отмечается меньшее значение амплитуды М-ответа – в 5,0 [4,4; 5,3] pa3 $_ {(\mathsf {p} < 0,001)}$ ,большая резидуальная латентность – в 1,7 [1,6; 1,8] раза $(\mathsf {p} {<} 0,001$ , показатель микроциркуляции меньше B 1,6 [1,5; 1,7] раза $_ {(\mathsf {p} < 0,001)}$ . На 30-е сутки уровень миоглобина выше в 7,0 [6,7; 8,3] pa3 $_ {(\mathsf {p} < 0,001)}$ по сравнению с группой контроля, амплитуда М-ответа ниже в 1,8 [1,7; 2,1] раза $(\mathsf {p} {<} 0,001)$ , резидуальная латентность – выше в 1,5 [1,4; 1,5] раза $(\mathsf {p} {<} 0,001)$ , значение показателя микроциркуляции — ниже B 1,3 [1,2; 1,3] раза $_ {(\mathsf {p} < 0,001)}$ , чТО свидетельствует о статистической значимости различий указанных показателей B исследуемых группах (табл. 1).

Таблица 1: Сравнительный анализ уровня исследуемых показателей в исследуемых группах

Уразовь Истелемых показателей	Истелемыгрушиь		Грушиа Контули, n=28	Тetectовая стастеньka
Уразовь Истелемых показателей	1 грушиа, n=22	2 грушиа, n=22		Манна-Унтун	Величниza Z
Врея с мочента Криотравмь	5-e стукн	30-e стукн		Манна-Унтун	Величниza Z
Уразовь мноюбиha,ng/ml	3133,2 [3133,2; 4774,3]	618,6 [617,8; 692,7]	88,0 [83,0; 92,0]	Uk-1=0, pK-1<0,001; Uk-2=10,0, pK-2<0,001;	Z1-2=-4,01, p1-2<0,001
Аллонтuya M-OTBEт,a,MC	0,7 [0,7; 0,8]	1,9 [1,8; 2,0]	3,5 [3,5; 3,7]	Uk-1=0, pK-1<0,001; Uk-2=0,0, pK-2<0,001;	Z1-2=-3,93, p1-2<0,001
Решдуная Лат enthoctь,MC	5,4 [5,3; 5,5]	4,6 [4,5; 4,7]	3,1 [3,1; 3,3]	Uk-1=0, pK-1<0,001; Uk-2=0,0, pK-2<0,001;	Z1-2=-3,89, p1-2<0,001
Показатель мноюркулiiи, пф.ед.	27,0 [26,3; 28,0]	33,0 [32,7; 35,6]	42,5 [42,2; 43,4]	Uk-1=0, pK-1<0,001; Uk-2=10,5, pK-2<0,001;	Z1-2=-3,87, p1-2<0,001

Ha тридцатые сутки с момента криоповреждения отмечается снижение как уровня миоглобина, так и резидуальной латентности $(\mathsf {p} {<} 0,001)$ .Амплитуда М-ответа показатель

микроциркуляции, напротив, повышаются на тридцатые сутки в сравнении с пятыми сутками криоповреждения $_ {(\mathsf {p} < 0,001)}$ ,что свидетельствует о преобладании репаративных процессов (табл. 1).

В зависимости от объема пораженных холодом тканей отмечается снижения показателей биоэлектрической активности мышц и повышение уровня периферического миоглобина. Так у пациентов 1 группы показатели амплитуды М-ответа снижались в 3 раза $(\mathtt {p} < 0,001)$ , между тем уровень миоглобина повышался в 3 раза $(\mathtt {p} < 0,001)$ ,в сравнении с контрольной группой, у пациентов II группы данные показатели снижались в 4,8 раз $(\mathtt {p} < 0,001$ ,показатель миоглобина повышался в 6 раз $(\mathtt {p} < 0,001$ ,в III группе показатели снижались в 7 раз (p<0,001), уровень миоглобина повышался в 38 раз (p<0,001).Что касается резидуальной латентности, ее показатели повышались. У пациентов I группы резидуальная латентность в 1,4 раза (p<0,001) выше в сравнении с контрольной группой, у пациентов II группы - в 1,7 раза (p<0,001), и у пациентов III группы - в 2,4 раза (p<0,001) по сравнению с группой контроля (табл.2).

Таблица 2: Уровень миоглобина, биоэлектрической активности мышц, показателей микроциркуляции у пациентов с местной холодовой в зависимости от объёма поражения

Показастов	Грушикотрали	I Грушиа	II Грушиа	III Грушиа
Урочь МВ (ng/ml)	93,53 [73,55; 137,77]	272.73 [188,20;367,44] (p<0,001)	560.52 [401,95;853,91] (p<0,001)	3 556.61 [1761,71;14748,24] (p<0,001) (p1<0,001)
Алліптуда M-OTBEТа (MC)	3,5 [3,37; 3,67]	1,16 [1,00; 1,30] p<0,001	0,74 [0,60; 0,90] p<0,001	0,53 [0,40; 0,63] p<0,001; p1<0,001; p2<0,001
Р两点可以 ЛатenteHTOCSTь (MC)	3,2 [3,13; 3,32]	4,48 [4,18; 4,83] p<0,001	5,48 [5,28; 5,73] p<0,001; p1<0,001	7,56 [7,3; 7,8] p<0,001; p1<0,001; p2<0,001
Показастов Мнкоширкуши (пф.ед.)	5,92 [5,24; 6,72]	5,01[3,35; 6,87] p>0,05	2,93[2,31; 3,1] p<0,05; p1<0,05	6,99[4,32; 9,37] p<0,05 p1<0,05p2<0,05

Специфическим биологическим маркером, указывающим на нарушение целостности мембраны и альтерацию миоцитов, является свободный миоглобин [6, 7, 8]. Доказано, что его функция - депонирование и транспорт кислорода K митохондриям. Мощнейшаяэкзоцитическаятоксичность миоглобина обусловлена сосудосуживающим действием, а также альтерацией эндотелия. Необходимо указать и на негативную функцию свободных φорм perifericheskogo миоглобина. Ero участие B повреждении закупорке почечных канальцев очевидна[5]. В наших более ранних работах описанахроническая почечная дисфункции у пациентов, перенесших местную холодовую травму [4].

У пациентов с местной холодовой травмой в реактивном periode происходит поступление B кровеносное русло большого количества миоглобина (табл. 1). Наряду с этим, запредельные значения миоглобина фиксируются у пациентов с самыми обширными поражениями, уровень миоглобина почти в 40 раз превышает контрольные показатели (табл. 2). У свободного миоглобина сродство к кислороду гораздо выше, чем у гемоглобина[...]. Причем механизмы передачи молекул кислорода у свободного миоглобина полностью отсутствуют. Вероятно, ЧТО B очаге альтерации реализуется синдром обкрадывания тканей ввиду механического выключения периферического кровотока и отсутствие должной оксигенации тканей.

Формируется стойкая гипоксия в очаге альтерации. Последняя усугубляет повреждение и дисфункцию эндотелия, а также формирует стойкую гипоксическую полипатию в очаге поражения и перифокально.

Особенности и биологические эффекты нейродеструкции описаны в наших более ранних работах[2, 3]. Доказана существенная роль периферической нейропатии в формировании неблагоприятных последствий криотравмы. Возможно, именно свободный миоглобин является первоисточником периферической гипоксической нейропатии ввиду его двойственной природы альтерации при местной холодовой травме. Тканевой дефицит кислорода ведет к снижению тромбоустойчивости и увеличению адгезивной активности тромбоцитов и лейкоцитов[2, 3, 5].

Открытый в 1999 году профессором Ю.А. Витковским феномен лимфоцитарно-тромбоцитарной коагрегации считают вынужденным и обоснованным механизмом стабилизации эндогенной катастрофы [1]. Однако, полученные нами данные (снижение показателя микроциркуляции и высокие цифры миоглобина) в поздние сроки криотравмы заставляют задуматься и о негативном влиянии феномена ЛТА.

Помимо вышеуказанного, aHаTоMо- физиологические особенностипоперечно-полосатой мышечной ткани, а также замкнутые фасциальные пространства, делают эти высоко дифференцированные относительно устойчивые К гипоксии ткани уязвимыми перед «синдромом замкнутых пространств». Доказано, что при ходовом повреждении миоцитов продукты распада, такие каk электролиты, лактатдегидрогеназа, брадикинин, серотонин и другие биологически активные вещества поступают в кровяное русло, вызывая выраженную эндотелиальную дисфункцию и активацию тромбоцитарного гемостаза [10]. Помимо этого, патогенетические механизмы, лежащие в основе рабдомиолиза и его последствий для пострадавших обусловлены двумя ОСНОВНЫМИ инициирующими механизмами снижением энергообеспечения перифокальных МИОЦИТОВ образованием активных форм кислорода, приводящими K выраженной митохондриальнойй дисфункции с активацией апоптоза и последующей цитодегенерацией [4, 5]. Высвобождение внутриклеточного содержимого вызывает локальное повреждение капилляров, секвестрацию жидкости во внеклеточном пространстве поврежденных МЫШЦ с последующей системной гиповолемией, гиперкалиемией, ишемией, метаболическим ацидозом и различными осложнениями [1-3]. Следовательно, описанные выше патофизиологические механизмы — составляющие затяжного и неблагоприятного течения криотравмы. Установлено, чТо на 30 сутки криоповреждения ВЫЯВЛЯЮТСЯ высокие цифры миоглобина в крови пострадавших. Помимо вышеуказанного, миоглобин потенцирует повышение тонуса гладкомышечных ВОЛОКОН, ВХОДЯЩИХ B состав сосудистой стенки, провоцируя эндотелий-независимую вазоконстрикцию и еще большее нарушение локальной гемодинамики [10, 11].

Эти явления подтверждаются полученными лабораторными и инструментальными данными: снижается амплитуда М-ответа, увеличивается резидуальная латентность, снижается показатель микроциркуляции у пострадавших. Bne всякого сомнения, продукты деградации миоцитов формируют и острое повреждение почек у пострадавших [4, 5].

Выявленные нами данные указывают на значительную, а порой, и главенствующую, роль свободного миоглобина у пациентов с отморожениями. Вероятно, повреждающее влияние последнего носит системный характер. Мы ВИДИМ почечное повреждение у пострадавших, и длительное течение процессов репарации, и относительнонеблагоприятные исходы даже при незначительном повреждении тканей при отморожениях. В настоящее время не существует специфических критериев связывания свободного миоглобина, a патофизиологическиемеханизмы развития этого синдрома разнообразны и, к сожалению, в большинстве случаев предполагаемы.

В связи с этим, разработка новых подходов к комплексной терапии отморожений, как многогранного и сложнейшего патогенетического процесса, а также механизмы инактивации свободного миоглобина выведут на новый уровень лечения отморожений и их неблагоприятных последствий, а также прочих тяжелых и жизнеугрожающих состояний.

V. Выводы

y пациентов с глубокими отморожениями происходит резкое повышение уровня миоглобина в ранние сроки криотравмы, при этом миоглобинемия сохраняется в отдаленные сроки травмы.
Высокая концентрация свободного миоглобина сопровождается нарушениями микроциркуляции и формированием локальной нейропатии.
y пациентов с отморожениями снижается амплитуда М-ответа и повышается резидуальная латентность.