Функциональное состояние вегетативной нервной системы и нейроэндокринной регуляции в этих обстоятельствах также изменяется. Наиболее повреждаемой оказывается симпато-адреналовая система, изменение активности которой при токсинемической агрессии создает условия для сохранения и расширения эндогенной интоксикации и углубляет эндотоксикоз. При сохранении патологических явлений, ведущих к развитию эндотоксикоза, характерно существенное влияние первичных и вторичных факторов эндогенной интоксикации на содержание нейромедиаторов в тканях органов жизнеобеспечения (печень, почки, тонкая кишка). Дисбаланс медиаторов приводит к падению периферического сосудистого сопротивления с раскрытием сосудистых шунтов и глубокой гипоксией печени, что считается характерным проявлением истощения механизмов циркуляторной адаптации к эндоксическому стрессу. В почках, вследствие угнетения активности тканевой монооксидазы под влиянием токсинемии, наблюдается, наоборот, тенденция к увеличению тканевого содержания норадреналина, что приводит к стойкому повышению вазоконстрикции на уровне почечных микрососудов.
Изменение функционального состояния дыхательной системы на фоне эндотоксикоза определяется, прежде всего, нарушением условий легочного газообмена. На первых стадиях этого патологического процесса чаще всего оно проявляется возрастанием частоты дыхания (тахипноэ) при снижении его глубины. Такие изменения темпа дыхания в значительной степени обусловлены усилением афферентации из хеморецепторных зон под влиянием факторов эндогенной интоксикации, циркулирующих в крови, и изменением общей активности ЦНС. При этом не исключается и влияние ацидоза ликвора, который нередко возникает на фоне обменных нарушений. Избыточное возбуждение дыхательного центра сопровождается неадекватным увеличением работы дыхательной мускулатуры. Это ведет к существенному возрастанию потребления ею кислорода (вместо обычно небольшой доли в 1% системного транспорта кислорода) и в конечном состоянии к утомлению и истощению дыхательной мускулатуры.
Снижение глубины дыхания само по себе изменяет распределение вдыхаемого воздуха в паренхиме легких, что снижает эффективность оксигенации крови в легких. Это происходит на начальных стадиях эндотоксикоза при одновременных нарушениях легочного кровообращения, несмотря на отсутствие значительных структурных изменений в легких. Воздействие факторов эндогенной интоксикации на легочную паренхиму будет проявляться также возрастанием легочного сосудистого сопротивления. По мере своего развития эндотоксикоз способствует возрастанию проницаемости легочных микрососудов с прогрессирующим на таком фоне интерстициальным отеком легких. Кроме прямого повреждения микрососудов, одновременно снижается активность сурфактанта, определяющего стабильность воздушности легочной ткани, провоцируется естественная склонность легочных ацинусов к спадению с развитием микроателектазирования.
Под действием некоторых ЭТС (протеазы, липазы, ЦИК, цитокины и другие медиаторы воспаления) и активированных нейтрофилов повреждается эпителий легочных капилляров, что ведет к нарушению в легких метаболизма катехоламинов, гистамина и серотонина, других вазоактивных веществ, простагландинов. Все это реализуется в повреждение альвеолярного эпителия и нарушение недыхательных функций легких, в том числе и одной из самых мощных из них - детоксикационной. Легкие в такой ситуации из гомеостазрегулирующего органа превращаются еще в один источник эндотоксинов, участвуя в реализации поздних стадий эндотоксикоза. Это может быть подтверждено параллельным исследованием содержания МСМ в центральной венозной и артериальной крови.
Расстройства кровообращения при острой эндогенной интоксикации формируются за счет изменения производительности сердца и нарушений микроциркуляции, обусловленных как первичной токсинемией, так и вторичной токсической аутоагрессией. На первых стадиях под влиянием гиперкатехоламинемии и повышения уровня глюкокортикоидов (ГКС) с возрастанием потребности в О2 гемодинамика находится обычно на уровне гипердинамии (МОК свыше 3,8 л/мин х м2). По мере накопления эндотоксических средств и углубления обменных расстройств тахикардия нарастает, развивается энергодинамическая сердечная недостаточность.
Среди многочисленных факторов, влияющих на состояние кровообращения на фоне эндотоксикоза, определенно можно выделить различные нарушения кислотно-основного состояния и накопления недоокисленных продуктов, повышенное содержание в крови биологических аминов и полипептидов, бактериальных токсинов и т.д. Во многих случаях эндогенной интоксикации производительность сердца может длительно оставаться достаточной вследствие сохранения коронарного дебита кровообращения, вопреки снижению кровообращения в других сосудистых зонах. Правда, возрастание тахикардии у взрослого пациента за пределы 120-130 уд. /мин неизбежно приводит к снижению коронарного кровотока. Это функциональное изменение кровообращения вначале обычно не нарушает органного миокардиального транспорта кислорода, за исключением пациентов с исходно недостаточным коронарным кровотоком (ИБС).
Существуют и специфически действующие на сердце факторы эндогенной интоксикации, среди которых особое место отводят фактору депрессии миокарда - ФДМ или FDM - полипептиду массой 13000 Д. Этот фактор поступает в кровь из любых ишемизированных тканей. Однако отмечена его определенная органоспецифичность: значительные количества ФДМ образуются в поджелудочной железе при отечной форме острого панкреатита. Этот ишемический токсин существенно снижает сократимость миокарда и производительность сердца, что ведет к стойкой артериальной гипотензии. Прямым или опосредованным гипотензивным эффектом обладают и другие полипептиды, появляющиеся в плазме крови при патологических процессах, ведущих к эндогенной интоксикации: кишечный полипептид или ферритин.
Результатом микроциркуляторных нарушений оказывается снижение эффективного ОЦК, внутрисосудистая секвестрация клеток крови, которая наслаивается на истинную гиповолемию, возникающую нередко у больного с эндогенной интоксикацией вследствие внесосудистых потерь тканевой жидкости. На таком фоне резко снижает свою действенность механизм транскапиллярной циркуляции жидкости, что ведет к избыточному набуханию межклеточного вещества и переходу во внеклеточное пространство уже клеточной жидкости. На фоне выраженной интоксикации на микроциркуляцию оказывает неблагоприятное действие не только изменение количества и состава плазмы крови, но и повреждение мембран клеток крови с изменением их пластичности и повышением агрегационной способности, что существенно ухудшает гемореологические показатели и способствует усугублению органных повреждений.
На поздних стадиях эндотоксикоза вследствие снижения венозного возврата и секвестрации в микроциркуляторном русле значительного количества крови, эти секвестраты становятся зонами задержки эндотоксических средств и могут играть роль источников токсинемии при восстановлении микроциркуляции в ходе интенсивной терапии. Вследствие стойкого снижения венозного возврата сердечный выброс снижается настолько, что коронарный кровоток не может сохраняться в необходимых пределах. Наступает гипоксия миокарда со стойким снижением его сократительной способности. Сочетанное воздействие системного и местного ацидоза, повреждение мембранолокализованных энзимных систем, дезорганизация миокардиальных волокон вследствие избытка катехоламинов и других эндотоксинов способствует на поздних стадиях эндотоксикоза неуклонному прогрессированию сердечной недостаточности. Гипердинамический режим кровообращения переходит в гиподинамический (менее 2,4 л/мин х м2). Такой режим гемодинамики на фоне расстройств легочного газообмена ведет к предельному ухудшению транспорта кислорода к тканям. Предшествующие развитию эндогенной интоксикации поражения мышцы сердца, возрастные и метаболические изменения в ней ускоряют развитие необратимых расстройств кровообращения.
В целом особенности режима гемодинамики соответствуют стадиям развития эндотоксикоза, что позволило в большинстве случаев избрать ее показатели как источник информации. Так В.Я. Белый (1987) показал, что при разлитом перитоните опора на гемодинамические критерии позволяет диагностировать фазу перитонита: гипердинамический режим соответствует реактивной фазе по Симоняну. Переход к нормодинамическому режиму свидетельствует о наступлении токсической фазы, наконец, гиподинамический режим характерен для терминальной фазы разлитого перитонита.
Структурно-функциональные проявления эндотоксикоза со стороны желудочно-кишечного тракта могут быть зафиксированы в виде трех синдромов, иногда сочетающихся друг с другом:
острых язв желудка и реже двенадцатиперстной кишки, еще реже язв подвздошной кишки;
диарейного синдрома на начальной стадии острого эндотоксикоза;
синдрома кишечного пареза.
В развитии кишечного пареза и энтероррагии могут иметь значение не только прямое влияние эндотоксинов на механизмы регуляции кишечной моторики, но и гиперсимпатикотония, часто сопутствующая эндогенной интоксикации, и закономерные электролитные расстройства, прежде всего гипокалиемия и клеточный дефицит иона калия, которые могут появляться на ранних стадиях посттравматической и осложненной послеоперационной болезни. Атония желудка с гиперсекрецией, прогрессирование кишечного пареза, дислокация условно патогенной микробиоты из толстой кишки в тонкую, избыточная контаминация последней при повышении проницаемости кишечного барьера для живых бактерий, эндотоксинов и факторов патогенности микробиоты значительно увеличивают роль этого источника эндотоксинов на последующих стадиях эндотоксикоза любого происхождения. Прогрессирующее нарушение пристеночного и внутриполостного пищеварения наряду с микробными факторами, появление продуктов патологического пищеварения на фоне усиленной потери жидкости и электролитов в просвет паретичной кишки позволяют говорить о кишечной недостаточности как одном из компонентов так называемого септического синдрома, характерного для многих критических состояний. Для такого синдрома характерен отчетливый гиперметаболизм в сочетании с органными дисфункциями органов жизнеобеспечения без определенного очага инфекции. Эндотоксины из кишечного содержимого, попадая в портальный кровоток через морфологически интактную, но ослабленную в результате растяжения и ишемии слизистую оболочку паретичной кишки, наносят "удар" по иммунным защитным механизмам больного. Тем самым снижается резистентность его организма к факторам токсической агрессии. Нарушение гуморальных каскадов в такой ситуации и приводит к развитию органных дисфункции и ПОН по следующему алгоритму: кишечная токсинемия / бактерии - стимуляция образования "фактора некроза опухоли" - распространенное повреждение органов жизнеобеспечения - "септический синдром".
Действие факторов эндогенной интоксикации при развитии острого эндотоксикоза на печень и почки во многом связывают с региональными и органными нарушениями транспорта О2. Причем, значение имеют не только гемоциркуляторные расстройства, но и вредоносное действие многих эндотоксинов непосредственно на эти органы жизнеобеспечения. Одновременно с действием факторов, снижающих доставку кислорода к гепатоцитам, в механизмах повреждающего действия на печень имеет значение и нарастающий дефицит энергетических субстратов. Влияние на ткань печени и почек некоторых факторов эндогенной интоксикации, например, бактериальных токсинов, во многом определяется их тропностью к этим органам, что может играть решающую роль в их повреждении по мере развития эндотоксикоза. Длительное существование гипербилирубинемии любого происхождения ведет к существенным изменениям гепатоцитов и их участия в биотрансформации токсических субстанций.
Функциональное состояние печени и кровообращение в ней в значительной степени определяет и активность печеночного отдела моноцитарно-макрофагальной системы, которая представлена клетками Купфера. До тех пор, пока функциональная активность этих клеток сохраняется, микроорганизмы, попадающие из кишки в портальный кровоток, обезвреживаются в печени. Если барьерная функция этого органа на фоне эндоксикоза существенно нарушается, кишечные бактерии и микробные токсины прорываются в системный кровоток с усилением эндогенной интоксикации и прогрессированием эндотоксикоза.
Как и для печени, холемия может иметь существенное значение для формирования почечных проявлений эндотоксикоза: доказано, что потребление О2 в почках ингибируется желчными солями и индолом. При затяжном эндотоксикозе, сопровождающем механическую желтуху, это приводит к перестройке почечной паренхимы с дегенерацией канальцевого эпителия, растяжением клубочков с последующей атрофией эпителия и токсическим нефросклерозом. Однако основное значение в генезе почечных проявлений эндотоксикоза имеет недостаточная коррекция транспорта О2, сочетающаяся с эндогенной интоксикацией различного происхождения в случаях значительной гипоксемиии, стойкой гиповолемии, предельного падении сердечного выброса миокардиального генеза, особенно на фоне тяжелой анемии. Эти нарушения могут стать причиной почечной недостаточности с усилением интоксикации за счет ретенции токсинов. Ее развитие определяется редукцией органного кровообращения и снижением клубочковой фильтрации. Возможет вариант остановки фильтрации с так называемым коллапсом нефронов, сохранивших способность к реабсорбции первичной мочи.
Кроме того, в генезе нарушений функции почек на фоне острой эндогенной интоксикации имеет значение и механизм концентрирования органотоксических субстанций в почечных канальцах за счет реабсорбции воды. К прямому токсическому повреждающему воздействию на канальцевый эпителий может присоединиться и обтурационный эффект за счет выпадения продуктов превращения гемоглобина и миоглобина в кислой первичной моче. В какой-то мере это может быть связано с выпадением белков острой фазы воспаления при инфекционно-воспалительном эндотоксикозе или отеке канальцевого эпителия с нарушением плазмофильтрации в значительной части нефронов.