Немногим более 15 лет назад под руководством академиков Ю.М.Лопухина и А.Г.Чучалина были начаты исследования по применению метода гемосорбции (ГС) в лечении бронхиальной астмы (БА). Позже в этих целях стали применяться методы гемафереза и квантовой терапии. Эффективность этих методов обусловлена воздействием на основные звенья патогенеза БА — трахеобронхиальную гиперчувствительность, дисфункцию иммунитета, нарушенную микроциркуляцию, проявления эндотоксикоза и др. Конкретные механизмы действия эфферентных методов (ЭМ) на сегодняшний день до конца не расшифрованы. Однако, накопленные фактические данные подтверждают высокую клиническую эффективность ЭМ в лечении БА [ 11 ].
Комплексное воздействие экстракорпоральной гемокоррекции (ЭГ) можно объяснить тремя группами эффектов: специфических, неспецифических и дополнительных.
Среди специфических эффектов условно можно выделить следующие основные виды воздействия: детоксикация, реологическая коррекция и иммунокоррекция.
Детоксикация достигается прежде всего экстракорпоральной элиминацией экзогенных и эндогенных токсических субстанций. Удаление этих веществ не только определяет прямой детоксикационный эффект экстракорпоральных операций, вероятно именно со снижением количества регуляторных веществ ниже критического уровня связан так называемый “деблокирующий” эффект методов ЭГ на систему детоксикации. Менее изученным механизмом экстракорпоральной детоксикации является каталитическая и субстратная биотрансформация токсинов. Сорбция на активированных углях является примером перфузии крови или ее компонентов через мощный катализатор. Мембранные поверхности, обладая стационарным электрическим потенциалом, также могут выступать в роли катализаторов. Варианты каталитической биотрансформации могут иметь место в клиническом эффекте гемоперфузии через ксенооргапы и их производные.
Примером субстратной биотрансформации служит экстракорпоральная оксигенация. Насыщение крови, протекающей через оксигенатор, кислородом, как правило, существенно выше, чем в крови в естественных условиях. В этой ситуации окислительные реакции, в том числе ряд реакций трансформации ксенобиотиков, промежуточных токсических субстанций нормального метаболизма, эндотоксинов бактерий и т. д., смещаются в сторону образования конечных продуктов.Методы квантовой гемотерапии возможно также прямо или косвенно вмешиваются в процессы биотрансформации, хотя, по-видимому, в таких случаях большее значение имеет образование регуляторных веществ пептидного характера, активно влияющих на регуляцию и эффекторные механизмы этих процессов. Полагают, что кванты активируют некоторые ферментные системы. Например, кванты гелий-неонового лазера, взаимодействуя с активными центрами супероксиддисмутазы — ключевого фермента системы антиоксидантнои защиты, вызывают реактивацию этого фермента. С другой стороны, не исключено, что кванты лучевой энергии могут взаимодействовать прямо с токсическими субстратами; при этом токсины могут становиться более доступными для ферментной биотрансформации.
Второй специфический эффект — реокорригирующее действие. Экстракорпоральная операция воздействует практически на все факторы, определяющие текучие свойства крови — плазменные, клеточные и сосудистые. Удаление, например, при плазмаферезе фибриногена, глобулинов, парапротеинов, других грубодисперсных белков снижает вязкость плазмы. Каталитический эффект экстракорпоральных операций, а также детоксикационное действие изменяют функциональные свойства клеточных мембран, в частности повышается деформируемость и снижаются агрегационные свойства эритроцитов. Это также может быть связано с удалением, например, на гемосорбенте неполноценных клеточных элементов с пониженной эластичностью мембран. Тем не менее, имеются данные о негативном влиянии методов ЭГ на агрегационную способность тромбоцитов вследствие активации тромбоцитов при контакте с элементами экстракорпорального контура. Однако значительное улучшение вязкостных характеристик плазмы и эритроцитов маскирует этот эффект. С другой стороны, ускоренное удаление тромбоцитов с низкой активностью и изменение функционального состояния их мембран может сообщать их пулу более совершенное функционирование в виде обратной агрегации и более полноценной дезагрегации под влиянием направленно действующих медикаментов и инфузионных сред. Наконец, активное выведение в кровоток сосудоактивных веществ, изменение газового состава крови способствует вазодилатации, которая, в свою очередь, обеспечивает положительный реологический эффект экстракорпоральной операции.
Следующий специфический эффект ЭГ — иммунокорригирующий. Он, как и другие, реализуется несколькими механизмами. Механическое удаление из кровеносного русла антигенов, в том числе аутоантигенов, “разгружая” на какой-то промежуток времени специфические иммунные механизмы их элиминации, обеспечивает повышение надежности функционирования всей иммунной системы. Необходимо отметить, что адекватное функционирование иммунной системы, как правило, сохраняется в течение нескольких месяцев после экстракорпоральной разгрузки. Вероятно, организм “использует” период пониженной антигенной нагрузки для перестройки активности систем связывания и выведения антигенов. Кроме того, иммунокорригирующий эффект обеспечивает механическое удаление из кровотока факторов гуморального иммунитета: антител, в том числе аутоантител, компонентов системы комплемента, избытка лизоцима и др. Еслиодновременно с элиминацией плазменных факторов иммунитета производят лимфоцитаферез, то состояние транзиторного иммунодефицита может длиться значительно дольше. Можно предположить, что лимфоцитаферез влияет на механизмы иммунологичеокой памяти. При проведении экстракорпоральных процедур возрастает также активность сегментоядерных нейтрофилов, в то же время клиническое проявление этого эффекта может маскироваться снижением их общего количества.
Третьим механизмом иммунокоррекции является изменение функционирования элементов моноцитарно-макрофагальной системы. Этот механизм может реализовываться через изменение функциональных свойств клеточных мембран иммунокомпетентных клеток вследствие неспецифической активации при контакте с чужеродными поверхностями экстракорпоральных магистралей и модуля, воздействием квантов энергии при фотомодификации. Показано, что компоненты моноцитарно-макрофагальной системы изменяют свои свойства при изменении общего баланса процессов перекисного окисления липидов и факторов системы антиоксидантной защиты, который перестраивается при применении методов ЭГ. Кроме того, при проведении экстракорпоральных операций может изменяться соотношение лимфокинов и других регуляторов активности иммунокомпетентных клеток.
Неспецифические эффекты ЭГ определяются прежде всего ее контактом с поверхностями экстракорпорального модуля. При этом инициируется реакция тех систем организма, которые реагируют обычно на внедрение во внутреннюю среду иммуночужеродных субстанций, несмотря на стремление к максимальной биологической совместимости материалов, избираемых для производства устройств, составляющих экстракорпоральный контур. Неспецифические эффекты проявляются гемодинамическими реакциями, перераспределением клеток крови, активацией эндокринной системы, катаболических реакций. Изменение активности регуляторных нейрогуморальных систем, входящее в определение “стресс”, может быть также включено в состав неспецифичеоких патогенетических механизмов ЭГ. Причем стрессовые реакции могут быть подразделены на технологические, связанные с использованием той или иной экстракорпоральной технологии, и психоэмоциональные. Среди неспецифических реакций особое место занимает транзиторная иммунодепрессия с последующей иммуностимуляцией как компонент стрессорной реакции, а также вследствие образования или появления в крови аутоантигенных структур при проведении ЭГ. Наблюдается активация функции эндокринных органов, а также повышение чувствительности тканевых структур к эндогенным гуморальным факторам.
Дополнительные эффекты ЭГ связаны с применением во время операции как обязательных, так и специальных медикаментозных средств (гепарин, глюкокортикостероидные препараты, пластификаторы клеток крови, анти- и дезагреганты, препараты кальция, калия, магния, кардиотоники), инфузионных растворов направленного действия. За счет специальных трансфузийнных и медикаментозных программ удается, с одной стороны, значительно потенцировать специфическое действие экстракорпоральной операции, с другой— нивелировать или снизить отрицательные эффекты вмешательства. Хорошо известны эффекты таких самостоятельных медицинских методик, как управляемая гемодилюция, управляемая гемофилия, вазоплегия и управляемая гипотензия, компонентная гемотрансфузионная и инфузионная терапия, форсированный диурез, дезагрегационная терапия, антибактериальная терапия и др. При применении экстракорпоральной гемокоррекции (ЭГ) возможности этих методик расширяются. Так, например, направленное применение гемодилюции, реокорректоров значительно потенцирует специфический реокорригирующий эффект экстракорпоральной операции. Экстракорпоральная детоксикация выигрывает при использовании специальных детоксикационных инфузионных растворов, периферических сосудорасширяющих средств. Становится возможным применение больших доз даже относительно токсичных антибиотиков в расчете на их быстрое экстракорпоральное выведение, иногда преимущественно по регионарному варианту введения ( в брюшную аорту.) [ 6 ]
Начальным биологическим механизмом детоксикации считается разведение и связывание токсических субстанций, что invivo реализуется процессами аутогемодилюции и функционированием иммунной системы, распознающей и связывающей с помощью сорбционных механизмов чужеродные вещества. Экстракорпорально этот механизм моделируется комплексом сорбционных методик — гемо-, плазмосорбция, лимфо-, ликворосорбция и др. Ведущее значение в реализации биологической трансформации токсических субстанций — имеет моноаминоксидазная система печени, а в основе ее функционирования лежат процессы окисления и действие биологически активных субстанций—ферментов. Этот механизм экстракорпорально моделируется такими операциями, как гемоксигенация, фотомодификация крови, перфузия через ксеноорганы, срезы органов и клеточные взвеси. Наконец, очень важным механизмом детоксикации является элиминация токсических субстанций. В организме он обеспечивается функционированием почек, печени, легких, желудочно-кишечного тракта, кожных покровов. Экстракорпорально этот механизм реализуется при проведении плазмо-, цитафереза, гемо- и ультрафильтрации обменного периливания крови и др.