PTU - Polskie Towarzystwo Urologiczne

Stres operacyjny po radykalnym wycięciu pęcherza moczowego i odprowadzeniu moczu z użyciem fragmentu jelita jako zespół reakcji hormonalno-humoralno-metabolicznych
Artykuł opublikowany w Urologii Polskiej 2004/57/4.

autorzy

Jolanta Hasiak 1, Zbigniew Wolski 2, Anna Grabowska-Gaweł 1
1 Katedra i Klinika Anestezjologii i Intensywnej Terapii Akademii Medycznej w Bydgoszczy
Kierownik kliniki: prof. AM dr hab. Krzysztof Kusza
2 Katedra i Klinika Urologii Akademii Medycznej w Bydgoszczy
Kierownik kliniki: prof. AM dr hab. Zbigniew Wolski

słowa kluczowe

stres operacyjny, katabolizm, cytokiny, glukoneogeneza, proteoliza, cystektomia

streszczenie

W pracy przedstawiono zagadnienia związane z patofizjologią stresu operacyjnego z uwzględnieniem rozległych operacji urologicznych. Omówiono zaburzenia metaboliczne, endokrynologiczne i immunologiczne, występujące we wczesnym okresie po operacji.
Przeanalizowano przyczyny reakcji stresowych w okresie pooperacyjnym, mediatory odpowiedzi stresowej, podkreślając zarazem, że mechanizmy inicjujące i podtrzymujące pooperacyjną odpowiedź stresową nie zostały dotychczas wszystkie zidentyfikowane. Zaprezentowano również współczesne sposoby modyfikowania tej odpowiedzi.
Przedstawiono krótką historię rozwoju technik operacyjnych, stosowanych przy leczeniu raka pęcherza moczowego oraz przydatność różnych fragmentów jelita w substytucji pęcherza.
Dokonano przeglądu literatury dotyczącej rozwoju badań nad wpływem rozległych operacji na różne aspekty odpowiedzi stresowej z uwzględnieniem aktualnej wiedzy na temat zaburzeń we wczesnym okresie katabolicznym po cystektomii i odprowadzeniu moczu z użyciem jelita.

Stres operacyjny

Stres jest dziś powszechnie przyjętym pojęciem, które jego twórca, Hans Seyle, zdefiniował jako nieswoisty skutek oddziaływania bodźca na organizm. Organizm człowieka stale poddawany jest różnorodnym sytuacjom stresowym, mającym swoje źródło w środowisku zewnętrznym i wewnętrznym (stres fizyczny, psychiczny, metaboliczny) [1,2,3].

Jedną z postaci stresu, budzącą szczególne zainteresowanie chirurga i anestezjologa, jest stres operacyjny. Każda operacja powoduje uszkodzenie tkanek i przedostawanie się produktów ich rozpadu do krwi, co może być przyczyną odczynów nie tylko miejscowych, ale i ogólnoustrojowych [4,5].

Wyróżnia się trzy fazy stresu operacyjnego, które klinicznie odpowiadają: okresowi przedoperacyjnemu, operacji i okresowi pooperacyjnemu [2].

Podczas każdej z tych faz działają na organizm człowieka czynniki, które mogą istotnie zmieniać jego odpowiedź endokrynno-metaboliczną na uraz. Spośród tych czynników należy wymienić najistotniejsze, a mianowicie:

1) przedoperacyjne - wiek, płeć, stan odżywienia, niepokój i strach,

2) operacyjne - środki anestetyczne, stymulacja chirurgiczna, stopień uszkodzenia tkanek, krwawienie i zaburzenia krążeniowe, hipotermia,

3) pooperacyjne - ból, infekcje, niedotlenienie, unieruchomienie [6].

W fazie pierwszej (okres przedoperacyjny) reakcja stresowa związana jest ze strachem przed śmiercią, bólem i uszkodzeniem ciała. Stres emocjonalny u oczekujących na operację prowadzi do wzrostu stężeń: adrenaliny, kortyzolu, hormonu adrenokortykotropowego (ACTH), β-endorfiny, hormonu wzrostu (GH) i prolaktyny; może także wywoływać zmiany w układzie odpornościowym [2,6].

Stwierdzono również, że wzmożona aktywność współczulna powodowana samym pobudzeniem psychicznym i lękiem chorego przed oczekiwaną operacją, bez uszkodzenia tkanek, może prowadzić do wzrostu stężenia glukozy we krwi i katabolizmu białka. Stwierdzono także ujemny bilans azotowy u pacjentów cierpiących na ból przewlekły. Zniesienie bólu natomiast, bez wpływu na podstawową chorobę, prowadzi do poprawy bilansu azotowego [1,2].

W okresie przedoperacyjnym reakcja stresowa związana jest w dużej mierze także ze stanem odżywienia chorego. Od dawna wiadomo, że stan odżywienia odgrywa istotną rolę w obniżeniu odsetka powikłań pooperacyjnych. Same choroby (zwłaszcza nowotworowe) również prowadzą do dużego niedożywienia, a nawet wyniszczenia chorego jeszcze przed zabiegiem operacyjnym. Wykazano, że aż u 30% chorych prawidłowo odżywionych niedożywienie rozwija się po przyjęciu do szpitala, a u 70% niedożywionych w momencie przyjęcia ulega ono pogłębieniu w trakcie hospitalizacji. Wśród podstawowych przyczyn niedożywienia określanego jako wyniszczenie szpitalne wymienia się: dietę szpitalną i głodzenie chorych podczas wykonywania badań diagnostycznych i w okresie okołooperacyjnym [4,6,7].

W drugiej fazie stresu operacyjnego, nazwanej okresem działania (okres operacji), reakcja na stres związana jest z miejscem operacji, jej zakresem i czasem trwania, utratą objętości krwi krążącej i zmniejszeniem przepływu tkankowego, a także z hipotermią śródoperacyjną [2].

Fizjologiczna odpowiedź stresowa jest reakcją stopniowaną, to znaczy - im większy stres, tym bardziej wyrażona odpowiedź kataboliczna. Jest to szczególnie wyraźne po urazie operacyjnym, ponieważ natężenie reakcji metabolicznej zależy od rozległości uszkodzeń. Operacje w obrębie

narządów jamy brzusznej powodują zatem bardziej nasilone zmiany niż operacje powłok czy kończyn [8,9]. Zaproponowano nawet stopniowanie rozległości urazu, by ułatwić przewidywanie jego następstw oraz zastosowanie właściwego postępowania terapeutycznego. I tak, planowany zabieg chirurgiczny nie powodujący dużego uszkodzenia tkanek lub bez uszkodzenia tkanek (np. zabiegi endoskopowe) oraz znieczulenie zaliczane są do I grupy, w której tego rodzaju bodźce zapoczątkowują zaburzenia metaboliczne i wewnątrzwydzielnicze. Grupa II obejmuje urazy połączone z rozległym uszkodzeniem tkanek, którym towarzyszą zaburzenia homeostazy, utleniania i przepływu tkankowego (np. cystektomia). Do grupy III zaliczane są urazy wywołujące martwicę tkanek i wstrząs [10].

Podczas rozległych operacji w obrębie jamy brzusznej dochodzi do bezpośredniego uszkodzenia zarówno tkanek powierzchownych, jak i struktur położonych głębiej wraz z towarzyszącym traumatycznym działaniem na tkanki, polegającym na pociąganiu, skręcaniu i szarpaniu krezki struktur trzewnych.

Większość tkanek ustroju w odpowiedzi na owe manipulacje chirurgiczne uwalnia w miejscu uszkodzenia hormonopodobne peptydy - cytokiny (TNF, IL-1, IL-6, IL-8). Badania ostatnich lat ogniskowały się na ich izolowaniu, poznawaniu mechanizmów stymulujących, skutków działania, a także wzajemnych powiązań. Eksperymenty wykazały, że IL-6 uwalniana jest gwałtownie około 60 minut po urazie, a podwyższone jej stężenie we krwi obwodowej utrzymuje się 12-48 godzin po urazie. Natężenie wzrostu IL-6 w osoczu jest proporcjonalne do rozległości uszkodzenia tkanek, a zatem może odzwierciedlać typ procedury chirurgicznej i czas operacji [11].

I tak, zabiegi zlokalizowane poza jamą brzuszną (np. ortopedyczne) wywołują słabszy, ale trwający dłużej wzrost stężenia IL-6 niż zabiegi śródbrzuszne (w tym cystektomie), podczas których pociąganie za krezkę jelit może być silnym bodźcem stymulującym produkcję interleukiny-6 (mechanizm tego zjawiska nie jest znany) [11,12].

Ponieważ chirurg nie jest w stanie oszacować uszkodzenia tkanek na poziomie komórkowym, wynikającego z działania takich szkodliwych czynników, jak niedotlenienie czy zmiany pH, które mogą wywoływać wczesny wzrost stężenia IL-6 (bezpośrednio lub przez wzrost IL-1), uważa się obecnie, że osoczowe stężenie IL-6 jest czułym, wczesnym i obiektywnym markerem uszkodzenia tkanek [11,12,13].

Rutynowy pomiar IL-6 po rozległych operacjach może pomagać w identyfikowaniu pacjentów wymagających monitorowania pooperacyjnego. Jednakże istotną trudność w zastosowaniu diagnostyki opartej o ocenę aktywności cytokin w surowicy w praktyce klinicznej stanowi krótki okres półtrwania tych protein, a także dość wysoki koszt oznaczeń [14].

Długotrwałym, rozległym operacjom towarzyszy niejednokrotnie oziębienie ciała chorego. W trakcie operacji chory narażony jest na duże straty ciepła w wyniku promieniowania i parowania z nieosłoniętych powierzchni ciała, rozległej rany operacyjnej oraz płuc; przewodzenia i konwekcji zależnych od różnicy temperatur i dużej wymiany powietrza w sali operacyjnej. Istotną rolę odgrywa też wpływ leków anestetycznych na ośrodek termoregulacji i ich właściwości naczyniorozszerzające. Czynniki te mogą doprowadzić do hipotermii, kiedy straty ciepła nie mogą być wyrównane przez włączenie mechanizmów obronnych, polegających na nasileniu termogenezy. Należy pamiętać, że zmiany temperatury ciała są ważnym czynnikiem inicjującym uwalnianie hormonów. Stres z oziębienia (cold stress) prowadzi do uwolnienia ACTH i kortyzolu oraz do zwiększonego rozpadu białka [15].

W fazie trzeciej (okres pooperacyjny) na reakcję stresową ma wpływ wielkość zadanego urazu, z czym wiąże się ból pooperacyjny, a także głodzenie i unieruchomienie chorego w łóżku [2,6,7].

Ból pooperacyjny jest najczęstszą postacią bólu ostrego spotykanego w praktyce klinicznej. Pojawia się on wtedy, gdy przestaje działać analgezja śródoperacyjna, a jego źródłem są uszkodzone tkanki powierzchowne i głębokie, w których rozmieszczone są zakończenia aferentnych włókien nocyceptywnych: zmielinizowanych (A) i niezmielinizowanych (C). W przypadku dużego urazu chirurgicznego, poza bólem somatycznym, pojawia się również komponenta trzewna bólu pooperacyjnego, wywołana podrażnieniem struktur trzewnych, jak i zmianami zapalnymi, pociąganiem czy też skręcaniem krezki [16].

Zjawisko powstawania odczucia bólu nosi nazwę nocycepcji, a informacja dotycząca zaistnienia czynnika uszkadzającego tkanki inicjowana jest podrażnieniem nocyceptorów, czyli receptorów preferencyjnie wrażliwych na szkodliwą stymulację, a rozmieszczonych w większości tkanek [16].

Mediatory odpowiedzi stresowej

Centralną rolę w pośredniczeniu i kontroli odpowiedzi stresowej odgrywa podwzgórze. Podwzgórze bowiem otrzymuje bezpośrednie impulsy aferentne z obwodowej ścieżki neuronalnej lub pośrednio przez stymulację kory mózgowej i integruje je, tworząc usystematyzowaną odpowiedź organizmu. Centrami kontroli metabolizmu są grzbietowo-boczne i grzbietowo-środkowe jądra podwzgórza, na które bezpośrednio oddziałują nocyceptywne bodźce aferentne z rany operacyjnej przewodzone przez małe zmielinizowane (A - delta) i niezmielinizowane (C) włókna czuciowe oraz włókna szybko przewodzące [2,3,9].

Pod bezpośrednią kontrolą podwzgórza znajduje się współczulny system rdzeniowo-nadnerczowy. Jego stymulacja powoduje uwalnianie z zakończeń nerwowych i z rdzenia nadnerczy znacznych ilości amin katecholowych: adrenaliny i noradrenaliny, co natychmiast pobudza układ sercowo-naczyniowy do wzmożonej pracy i zwiększa dostępność substratów energetycznych [2,3,6,7]. Adrenalina pobudza bowiem glikogenolizę, wzmaga glukoneogenezę wątrobową z mobilizacją prekursorów glukoneogenicznych z tkanek obwodowych oraz lipolizę [9].

Pośrednio kontrolowany przez hormony wydzielane przez podwzgórze jest przedni płat przysadki mózgowej. Jego stymulacja stanowi specyficzną odpowiedź na sytuacje stresowe. Większość autorów jest zgodna, że czynnik uwalniający kortykotropinę (CRF - Corticothropic Realasing Factor), powstający w podwzgórzu, a następnie transportowany bezpośrednio do przedniego płata przysadki, służy jako mediator inicjujący odpowiedź stresową. Związek ten stymuluje sekrecję proopiomelanokortyny (POMC) przez przysadkę mózgową, ta zaś metabolizowana jest do hormonu adrenokortykotropowego (ACTH). Przysadkowy ACTH wpływa z kolei na uwalnianie kortykosteroidów przez korę nadnerczy, które odgrywają główną rolę w adaptacji organizmu do stresu [2,7,9].

Stężenie osoczowe kortyzolu, podobnie jak stężenie hormonu adrenokortykotropowego, wzrasta w odpowiedzi na stymulację chirurgiczną, a wielkość i czas trwania hiperkortyzolemii dobrze koreluje z ostrością urazu chirurgicznego [7,9].

Mimo iż aferentny bodziec neurogenny, zarówno somatyczny jak i autonomiczny, pochodzący z pola operacyjnego, jest ważny w rozwoju odpowiedzi ze strony łuku podwzgórzowo-przysadkowo-nadnerczowego (HPA), to uważa się, że w inicjowaniu kompleksowej odpowiedzi stresowej, zwłaszcza podczas rozległego urazu (do jakiego dochodzi np. podczas cystektomii i odprowadzeniu moczu z użyciem fragmentu jelita), biorą udział czynniki inne od aferentnej stymulacji nerwowej (ryc. 1). Są to cytokiny, czyli wiele klas mediatorów polipeptydowych produkowanych przez komórki immunologiczne, a uwalnianych z tkanek uszkodzonych przez manipulacje chirurgiczne, które odgrywają ważną rolę jako sygnały aferentne dla systemu neurśndokrynnego. Uważa się, że wiele cytokin, szczególnie IL-1, IL-6, TNF aktywuje łuk HPA i pośredniczy, przynajmniej częściowo, w jego odpowiedzi na różne bodźce nocyceptywne [11,12,17].

Cytokiny mogą działać zarówno na poziomie podwzgórza, przysadki, jak i nadnerczy. Stymulują one między innymi produkcję glukokortykoidów przez korę nadnerczy, a te z kolei wywierają ujemny efekt zwrotny na łuk podwzgórzowo-przysadkowy i system immunologiczny (Besedowsky, 1986; Kelso, Munch, 1983; Kishimoto, 1989) [17].

Opisano dotychczas zmiany aktywności IL-6 po operacji wycięcia pęcherzyka żółciowego, po operacjach jelit, po dużych operacjach naczyniowych, a także po operacjach w okolicy podbrzusza i kończyn dolnych, natomiast brakuje w literaturze naukowej prac na temat zmian w zachowaniu się IL-6 podczas i po rozległych operacjach urologicznych.

Zaburzenia metaboliczne

W okresie pooperacyjnym w wyniku działania bólu, głodzenia i unieruchomienia, a także pod wpływem czynników, które występowały śródoperacyjnie (ale ich efekt trwa nadal), wzmaga się napięcie układu współczulnego, zwiększa wydzielanie hormonów, a procesy rozpadu (katabolizm) przeważają nad procesami syntezy (anabolizm). Uruchomione zostają mechanizmy umożliwiające przeżycie, takie jak wzrost wentylacji minutowej, wzrost rzutu serca, wzrost przepływu tkankowego, wzrost ekstrakcji tlenu przez tkanki. Zapotrzebowanie na energię wzrasta nawet kilkukrotnie, a preferowanym substratem energetycznym jest glukoza.

Hiperglikemia. W sytuacji stresu glukoza jest głównym substratem energetycznym i materiałem budulcowym dla syntezy mukopolisacharydów, glikoprotein, aminokwasów, kwasów nukleinowych i tłuszczów, a także kwasu glukuronowego. Należałoby przyjąć, że po urazie, w okresie zwiększonego wytwarzania glukozy w wątrobie, powinno wzrastać jej przyswajanie przez tkanki. Przyswajanie to ulega jednak zmniejszeniu, czego dowodem jest wzrost stężenia glukozy we krwi (hiperglikemia) [4,5,10].

Uważa się obecnie, że pooperacyjna hiperglikemia stanowi cenną wskazówkę rozregulowania homeostazy glukozy. Jest ona bowiem wynikiem zaburzenia równowagi między wzrostem produkcji glukozy w wątrobie a upośledzeniem przyswajania glukozy przez tkanki obwodowe [5,18,19].

Istnieją cztery mechanizmy odpowiedzialne za wystąpienie hiperglikemii podczas rozległych operacji w obrębie jamy brzusznej. Po pierwsze, trzewne eferentne impulsy do rdzenia nadnerczy powodują uwalnianie adrenaliny, która zwrotnie stymuluje wątrobową glikogenolizę. Po drugie, stymulacja nerwu trzewnego powoduje znaczny i nagły wzrost fosfatazy glikogenu i aktywności glukozo-6-fosfatazy w wątrobie. Trzeci mechanizm hiperglikemiczny tkwi w efekcie diabetycznym glukokortykoidów po uwolnieniu ich z kory nadnerczy pod wpływem bodźców stresogennych. Czwarta możliwość to supresja sekrecji insuliny podczas stresu [20].

Nawet podawanie w tym okresie dużych dawek insuliny z zewnątrz nie powoduje w widoczny sposób zwiększonego przyswajania glukozy. Przyczyną oporności tkanek na działanie insuliny nie jest spadek jej aktywności, ale tzw. blok metaboliczny. Dokładna przyczyna tego zjawiska nie jest znana. Wiadomo jedynie, że ów blok ma miejsce na poziomie błony komórkowej i być może polega na upośledzeniu czynności drugiego lub wtórnego sygnału chemicznego, który działa na enzymy będące katalizatorami procesów anabolicznych [4,5,9,21].

Gdy po urazie chory nie otrzyma glukozy z zewnątrz lub jej podaż jest niedostateczna w stosunku do zapotrzebowania, ustrój sięga po zapasy energii odłożone w postaci glikogenu w wątrobie i w mniejszych ilościach w mięśniach szkieletowych. Zostaje on w ramach procesów glikogenolizy

przemieniony w glukozę. Zapasy te są jednak bardzo małe i dla pokrycia zapotrzebowania kalorycznego narządów, które mogą czerpać energię wyłącznie z glukozy (np. mózg), wystarczają zaledwie na 12-24 godzin [5,22].

Glukoneogeneza. Zapasy glikogenu z punktu widzenia stresu mają małe i krótkotrwałe znaczenie. W związku z tym jeszcze przed wyczerpaniem rezerw ustrój przez działanie adrenaliny, glukokortykoidów i glukagonu uruchamia pewien mechanizm wyrównawczy, polegający na wytwarzaniu glukozy w wątrobie (glukoneogeneza). Dzięki temu ustrój otrzymuje dodatkowe ilości energii [4,5,21,22].

Skoro nasila się proces glukoneogenezy, równolegle musi zwiększać się dostępność substratów glukoneogenicznych. Substratem dla glukoneogenezy jest między innymi glicerol, którego dostępność zwiększa się w wyniku lipolizy, ale w najlepszym przypadku pokrywa on tylko 20% zapotrzebowania na glukozę. Dlatego więc pozostałe substraty są produktami katabolizmu białek. Utrata białka ustrojowego, głównie w postaci mocznika, jest jednym z najcięższych następstw, do jakich dochodzi u chorych po urazach operacyjnych. Początkowo sądzono, że nie dotyczy to białek tkankowych serca i płuc. Jak się jednak okazuje, wszystkie tkanki, oprócz centralnego i obwodowego układu nerwowego, podlegają wzmożonym przemianom proporcjonalnie do wielkości i składu ilościowego białka. Szczególnie jest to widoczne w obrębie tkanki mięśniowej, która zawiera większość azotu ustrojowego [5, 8,9,21]

Rozpad białek mięśni (proteoliza) ma na celu zapewnienie aminokwasów, które mogą być użyte w procesie glukoneogenezy, i do tworzenia nowych białek potrzebnych przy gojeniu i zdrowieniu. Synteza glukozy z aminokwasów nie jest ekonomicznie uzasadniona. Ze spalania bowiem 100 g białka mięśni ustrój otrzymuje około 57 g glukozy. Tylko w celu zapewnienia energii dla mózgu musi on zatem zużyć w ciągu doby około 200 g białka. Następstwem proteolizy jest więc stopniowy zanik mięśni i osłabienie siły mięśniowej, upośledzenie czynności narządów wewnętrznych, osłabienie obrony ustroju przeciwko zakażeniom, a także rozwój powikłań pooperacyjnych (wytrzewienie, rozejście się szwów zespoleń) i wzrost śmiertelności pooperacyjnej [4,5].

Glutamina jest aminokwasem najobficiej reprezentowanym w ustroju człowieka. W warunkach prawidłowych znajduje się głównie w mięśniach, gdzie jej stężenie jest 30 razy wyższe niż w surowicy. Podczas reakcji stresowych uwalniane jest 9-13 g glutaminy na dobę. Z tego część jest gwałtownie wychwytywana przez replikujące się komórki, reszta natomiast wychwytywana jest przez układ pokarmowy. Z 20-30% glutaminy pobieranej z krążenia przez jelita połowa ulega konwersji do alaniny, ta z kolei przekształcana jest w wątrobie w glukozę. Proces ten nie ulega zahamowaniu nawet w sytuacji, gdy zmniejsza się ilość glutaminy w organizmie, co ma miejsce w procesach przebiegających ze wzmożonym katabolizmem. W związku z tym jej zapasy zostają szybko wyczerpane [9,21].

Stwierdzono, że po rozległych zabiegach operacyjnych poziom glutaminy we krwi gwałtownie i znacznie spada (około 30% w stosunku do wartości przedoperacyjnych) i pozostaje obniżony przez około 7 dni po operacji [23,24].

Sugeruje się, że ten znaczny i przedłużony spadek poziomu glutaminy może być czynnikiem powodującym immunosupresję po takich rozległych zabiegach operacyjnych jak cystektomia, ponieważ glutamina stanowi źródło azotu i węgla dla syntezy makromolekuł, nukleotydów purynowych i pirymidynowych w komórkach szybko proliferujących, tzn. fibroblastach, limfocytach i komórkach śródbłonka jelit. Ponieważ szybkość utylizacji glutaminy przez te komórki zależy od stężenia zewnątrzkomórkowego, utrzymanie jej koncentracji na poziomie fizjologicznym wydaje się ważne dla normalnego ich funkcjonowania [23,24,25,26,27].

Mimo iż ocena zachowania się aminokwasów z punktu widzenia katabolizmu jest niezwykle ważna, to jednak w piśmiennictwie naukowym istnieje niewiele doniesień na ten temat. Przeprowadzone do tej pory badania przynoszą rozbieżne wyniki, a mianowicie część autorów donosi o natychmiastowym spadku stężenia azotu i wolnych aminokwasów we krwi po zabiegu operacyjnym [28,29,30]. Przeciwne zdania mają inni autorzy, którzy obserwują wzrost niektórych aminokwasów po operacji [18,31]. Owe rozbieżności mogą wynikać z różnic w obranej metodologii, klinicznym stanie pacjentów i odmiennym postępowaniu okołooperacyjnym, a także ze względu na różny typ procedury chirurgicznej. Modyfikacja odpowiedzi stresowej Pomyślny wynik leczenia operacyjnego zależy nie tylko od umiejętności technicznych operatora i doświadczenia anestezjologa, ale w dużym stopniu od znajomości ogólnoustrojowych zaburzeń, jakie występują w czasie i po operacji oraz od właściwego im przeciwdziałania. Uważa się, że pourazowe zaburzenia metabolizmu są w pewnym stopniu zjawiskiem celowym, mającym w granicach fizjologicznych dostarczać ustrojowi z rezerw wewnętrznych jak najszybciej odpowiednich ilości energii i materiałów budulcowych dla procesów biosyntezy. Procesy te wymagają podaży prekursorów glukoneogenezy dla wątroby oraz glukozy i tłuszczów dla tkanek. Dzięki proteolizie i syntezie białka mogą być utrzymane czynności i struktury życiowe organizmu. Dlatego uważa się, że nie należy za wszelką cenę zwalczać zespołu pourazowego, ale raczej pomóc ustrojowi w opanowaniu jego skutków [4,5].

Większość klinicystów jest zgodna co do tego, że trudno jest zmienić odpowiedź organizmu na uraz, lecz przyjmuje się, że u niektórych chorych i w niektórych typach operacji odpowiedź ta może być nadmierna, przyczyniając się do zwiększenia zachorowalności i śmiertelności [5].

Jak zatem wpływać na niekorzystne skutki zmian metabolicznych w okresie okołooperacyjnym? W piśmiennictwie dominuje pogląd, że odpowiedź ustroju na stres operacyjny można zmniejszyć następującymi sposobami:

a) wyłączyć stymulację chirurgiczną blokadą nerwów doprowadzających miejscowo działającymi analgetykami (analgezja podpajęczynówkowa i zewnątrzoponowa) bądź zahamowaniem czynności podwzgórza dużymi dawkami opioidów (ryc. 2),

b) zminimalizować uraz operacyjny (laparoskopie),

c) zapobiegać wyziębieniu okołooperacyjnemu,

d) wcześnie rehabilitować i uruchamiać po operacji,

e) leczyć zaburzenia, które już wystąpiły, przez:

- pozajelitowe i dojelitowe dostarczanie kalorii i związków azotowych,

- dożylne podawanie hormonów anabolicznych, takich jak insulina, somatostatyna i anabolicznych związków sterydowych,

- podawanie antagonistów adrenergicznych i prostaglandynowych,

- hamowanie produkcji cytokin (kortykosteroidy, pentoksyfilina, amrinon, terapia genowa) oraz ich eliminowanie z krwi (hemofiltracja, hemodializa, plazmafereza) [2,5,14].

Rozległe operacje urologiczne z wykorzystaniem fragmentu jelita

Radykalne leczenie operacyjne chorób nowotworowych jest jedną z najskuteczniejszych metod eliminacji guza z ustroju. Jednakże korzyści terapeutyczne całkowitego wycięcia pęcherza moczowego z powodu naciekającego raka należy rozważać w kontekście powikłań pooperacyjnych i wyników leczenia, a także w kontekście jakości życia po operacji w związku z zastosowaniem różnych form odprowadzenia moczu.

Wycięcie pęcherza moczowego z odprowadzeniem moczu z użyciem fragmentu przewodu pokarmowego stwarza specyficzną sytuację, w której typowym zaburzeniom metabolicznym związanym z odpowiedzią stresową mogą towarzyszyć zaburzenia metaboliczne, wywołane z jednej strony wyłączeniem z pasażu pokarmu części jelita cienkiego lub grubego, z drugiej zaś strony przemieszczeniem fragmentu izolowanej pętli jelita w obręb układu moczowego.

Poszukiwanie odpowiedniego substytutu dla pęcherza moczowego po jego całkowitym wycięciu trwa od wielu lat. Próbowano używać w technikach rekonstrukcyjnych niemal wszystkie fragmenty przewodu pokarmowego [32,33]. Od 1851 r., gdy J. Simon wykonał pierwsze zespolenie moczowodowo-esicze, pojawiały się w literaturze doniesienia o wielu procedurach chirurgicznych z niezliczonymi modyfikacjami użytego fragmentu jelita. W 1888 r. Tizzoni i Poggi dokonali wszycia moczowodów psa do izolowanego fragmentu jelita i stworzyli jeden z pierwszych eksperymentalnych zbiorników zastępujących pęcherz moczowy. Pierwszą próbę skierowania strumienia moczu do izolowanego fragmentu jelita krętego i okrężnicy zstępującej wykonał Verhoogen w 1908 r. [32]. Koncepcja zastępczego pęcherza jelitowego (zbiornika wytworzonego z jelita i zespolonego z cewką moczową dla zapewnienia normalnych mikcji) została po raz pierwszy opracowana przez Couvelaire'a w 1951 r. [33]. Dalsze próby modyfikowania technik chirurgicznych zarzucono z powodu licznych powikłań chirurgicznych, metabolicznych i zapalnych, jakie występowały w okresie pooperacyjnym. Działo się tak, ponieważ mało uwagi poświęcano wówczas metabolicznym konsekwencjom samej operacji, jak również konsekwencjom przemieszczenia fragmentu jelita z układu pokarmowego do dróg moczowych. Zbyt mało również było wiadomo na temat oceny urodynamicznej, plastyk jelitowych, opieki pooperacyjnej. Dlatego też, nawet w rękach najlepszych urologów epoki, operacje te kończyły się często śmiercią pacjentów, a zbyt rzadko pomyślnym wynikiem czynnościowym [33].

Coraz dokładniejsza znajomość zaburzeń metabolicznych w okresie okołooperacyjnym, lepsze zrozumienie fizjologii jelit, metabolicznych implikacji użycia jelita jako części układu moczowego, a także coraz lepsza technika rekonstrukcyjna, jak również postęp w antybiotykoterapii, anestezjologii i opiece pooperacyjnej, doprowadziły do renesansu operacyjnego leczenia raka pęcherza moczowego z użyciem fragmentu przewodu pokarmowego [33,34,35,36,37,38].

Przez ostatnie 50 lat, mimo znanych wad, operacja Brickera (ureteroileocutaneostomia) była i jest najczęściej stosowanym sposobem ponadpęcherzowego definitywnego odprowadzenia moczu. Zespolenie moczowodowo-esicze, jedna z wielu opisanych dotychczas metod, stosowane było mniej chętnie i nigdy nie osiągnęło popularności operacji Brickera. Główną jednak wadą zewnętrznych przetok moczowych jest nadal trudne do zaakceptowania okaleczenie, powodujące u chorego odczucie deprecjacji własnej osobowości. Do tych efektów psychologicznych i znanych powikłań odległych (kamica, zakażenia), dołączają się kłopoty z pielęgnacją otworu przetoki oraz otaczającej go skóry. OEwiadomość tych obciążeń spowodowała, że po wielu nieudanych próbach skonstruowania sztucznego pęcherza, nieustające prace wielu ośrodków klinicznych uwieńczone zostały wprowadzeniem i popularyzacją nowych metod definitywnego odprowadzenia moczu. Jedną z nich jest zastępczy pęcherz jelitowy (bladder substitution) [33].

Pojęciem zastępczy pęcherz jelitowy określa się zbiornik wytworzony z dowolnego odcinka jelita, połączony z częścią błoniastą cewki moczowej po całkowitym usunięciu pęcherza wraz ze sterczowym odcinkiem cewki - w odróżnieniu od ileocystoplastyki, w której zachowuje się co najmniej szyję pęcherza. Idealny pęcherz zastępczy powinien być skonstruowany w ten sposób, aby wykorzystując jak najkrótszy odcinek jelita, stworzyć zbiornik o dobrej pojemności i stałym niskim ciśnieniu [33].

Wyizolowanie fragmentu przewodu pokarmowego i wykonanie operacji wytwórczej dróg moczowych stwarza ryzyko powstania zespołu złego wchłaniania po wycięciu części jelita i zaburzeń związanych z wchłanianiem składników moczu.

Na podstawie badań doświadczalnych i obserwacji klinicznych stwierdzono, że resekcja jelita krętego do 100 cm jest dobrze tolerowana bez objawów złego wchłaniania pod warunkiem, że pozostałe jelito funkcjonuje prawidłowo oraz pod warunkiem pozostawienia końcowego 20-centymetrowego odcinka jelita krętego i zastawki krętniczo-kątniczej. Jelito kręte posiada bowiem duże zdolności adaptacyjne, jakkolwiek proces ten dokonuje się wolno, bo aż do roku po operacji. Dochodzi wówczas w nim do zwiększenia całkowitej powierzchni absorpcyjnej. Zmiany te umożliwiają pozostawionemu fragmentowi jelita całkowite przejęcie funkcji. Wycięcie zatem odcinka jelita krętego do 60 cm nie powinno powodować następstw metabolicznych. Jakkolwiek resekcja i wyłączenie z przewodu pokarmowego 60-100 cm jelita krętego może powodować tendencję do zmian w metabolizmie tłuszczów (cholesterolu i kwasów tłuszczowych), ale bez objawów ich złego wchłaniania. Zredukowaną absorpcję kwasów żółciowych kompensuje ich zwiększona produkcja w wątrobie. Jeśli jednak fragment wyciętego jelita krętego przekracza 100 cm, rozwija się zespół złego wchłaniania tłuszczów. Ilość wydzielanych tłuszczów ze stolcem koreluje z długością wyciętego jelita. Równocześnie z upośledzoną reabsorpcją tłuszczów występuje upośledzony wychwyt rozpuszczalnych w tłuszczach witamin (A, D, E, K), prowadząc do rozwoju objawów niedoboru tychże witamin. Podobnie częściowe wycięcie jelita grubego jest zwykle dobrze tolerowane, ale utrata jego znacznej części zmniejsza powierzchnię wchłaniania, prowadząc w późnym okresie po operacji do istotnych zaburzeń we wchłanianiu cholesterolu, tłuszczów i witamin [34,35,36,37,38].

Podczas gdy odległe następstwa rozległych operacji urologicznych z zastosowaniem różnych fragmentów jelita (kwasica metaboliczna, zaburzenia elektrolitowe, zmieniony metabolizm wątroby, upośledzone wchłanianie tłuszczów i witamin) zostały dobrze poznane i opisane, to wczesny okres katabolizmu pooperacyjnego stanowi nadal obszar badań [39,40,41].

W tabeli I zestawiono wyniki badań nad katabolizmem pooperacyjnym, przeprowadzonych przez innych autorów podczas operacji wywołujących różny stopień natężenia stresu. Przedstawione zestawienie dotyczy przede wszystkim operacji w obrębie żołądka, pęcherzyka żółciowego, jelit i dużych naczyń. Brakuje natomiast w piśmiennictwie prac dotyczących wczesnego okresu katabolizmu pooperacyjnego po wycięciu pęcherza moczowego z odprowadzeniem moczu z użyciem jelita. Przyczyną małego zainteresowania tym typem rozległych operacji mogą być trudności w:

1) zebraniu jednorodnej grupy chorych (są zwykle w zaawansowanym wieku, a przez to obciążeni innymi chorobami układowymi), co ogranicza liczbę badanych chorych,

2) zapewnieniu optymalnych warunków do przeprowadzenia badania, a także ze względu na wysokie koszty badań, co ogranicza liczbę i rodzaj badanych parametrów.

Prowadzenie chorego po rozległej operacji urologicznej, w której wyłączono odcinek jelita krętego i przemieszczono w obręb dróg moczowych, jest trudne, wymaga odpowiedniego monitorowania i modyfikowania zaburzeń metabolicznych. Żeby temu sprostać, należy dokładnie poznać istotę tych zaburzeń i ich przyczyny. Stąd potrzeba przeprowadzania kolejnych badań klinicznych.

piśmiennictwo

  1. Fleck A: Protein metabolism after surgery. Proc Nutr Soc 1980; 3: 125-130.
  2. Rasmus A, Gaszyński W: Fizjologiczne podstawy odpowiedzi ustroju na stres operacyjny. Anest Inten Ter 1993; 25: 253-261.
  3. Wilmore DW, Long JM, Mason AD: Stress in surgical patients as a neurophysiological reflex response. Surgery, Gynecology, Obstetrics 1976; 142: 257-266.
  4. Ciesielski L, Łupiński S: Kompendium żywienia ciężko chorych. Wydawnictwo Artos, Łódź 1990, 7-45.
  5. Ciesielski L: Poagresyjna przemiana materii. Wiadomości Lekarskie 1982; 25: 517-523.
  6. Hall GM, Lacoumenta S: Local analgesic techniques for upper abdominal surgery-endocrine and metabolic effects. Br J Anaesth 1988; 61, 6: 649-650.
  7. Szczygieł B: Niedożywienie i jego następstwa. Pamiętnik I Zjazdu Nauk. Sekcji Chirurgii Wojsk. Tow. Chir. Szczecin 1992, 33.
  8. Traynor C, Hall GM: Endocrine and metabolic changes during surgery: anaesthetic implications. Br J Anaesth 1981; 53: 153-160.
  9. Weissman Ch: The metabolic response to stress: an overview and update. Anesthesiology 1990; 73: 308-327.
  10. Mayzner-Zawadzka E: Gospodarka metaboliczna u chorego po operacji i urazie. W: Anestezjologia, red. Kamiński B, PZWL, Warszawa 1981.
  11. Baigrie RJ, Lamont PM, Kwiatkowski D, Dallman MJ, Morris PJ: Systemic cytokine response after major surgery. Br J Surg 1992; 79: 757-760.
  12. Cruickshank AM, Fraser WD, Burns HJG: Response of serum interleukin- 6 in patients undergoing elective surgery of varying severity. Clin Science 1990; 79: 161-165.
  13. Ayala A, Wang P, Perrin HM, Ertel W: Differential alterations in plasma IL-6 and TNF levels after trauma and hemorrhage. Am Physiol Soc 1991; R167-R171.
  14. Karpel E: Mediatory ogólnoustrojowej odpowiedzi zapalnej - znaczenie w praktyce klinicznej i intensywnej terapii. Anest Inten Ter 2001, 33, 181-190.
  15. Wood MLB, Carli F: Niezamierzona hipotermia na sali operacyjnej. Przegląd Nowości w Anestezjologii i Intensywnej Terapii 1993; 2, 4: 251-257.
  16. Wordliczek J: Ból pooperacyjny. MCKP, Uniwersytet Jagielloński, Kraków 2000, 7-50.
  17. Robak T: Biologia i farmakologia cytokin. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa-Łódź 1995.
  18. Lund J, Stjernström H, Jorfeldt L, Wiklund L: Effect of extradural analgesia on glucose metabolism and gluconeogenesis. Br J Anaesth 1986; 58: 851-857.
  19. Shenkin A, Fraser WD: The serum interleukin-6 response to elective surgery. Lymphokine Res 1989; 8: 123-127.
  20. Stoner HB: Effects of trauma on carbohydrate metabolism. Br J Anaesth 1973; 45: 244-250.
  21. Arnold J, Little R A: Stres i odpowiedź metaboliczna na uraz u chorych w stanie krytycznym. Przegląd Nowości w Anestezji i Intensywnej Opiece 1993; 2, 3: 161-170.
  22. Stoner HB, Heath DF: The effects of trauma on carbohydrate metabolism. Br J Anaesth 1973; 45: 244-250.
  23. Parry-Billings M, Baigrie RJ, Lamont PM, Morris PJ: Effect of major and minor surgery on plasma glutamine and cytokine levels. Archiv Surg 1992; 127: 1237-1240.
  24. Skeie B, Kvetan V, Gil KM, Rothkopf M: Branch-chain amino acids: their metabolism and clinical utility. Crit Care Med 1990; 18: 549- 569.
  25. Durek G, Łysenko L, Aroński A, Kübler A: Rola glutaminy w żywieniu sztucznym. Medycyna Intensywna i Ratunkowa 1999; II, 2: 155-160.
  26. Farquhar IF: Żywienie pozajelitowe krytycznie chorych. Przegląd Nowości w Anestezji i Intensywnej Opiece 1994; 3: 194-199.
  27. Hulton N, Johnson DJ, Smith RJ, Wilmore D: Hormonal blocade modifies post-traumatic protein catabolism. Journal of Surgical Research 1985; 39: 310-315.
  28. Askanazi J, Furst P, Michelsen CB, Elwyn DH, Vinnars E: Muscle and plasma amino acids after injury. Ann Surg 1980; 191: 465-472.
  29. Christensen T, Waaben J, Lindeburg T, Vesterberg K, Vinnars E, Kehlet H: Effect of epidural analgesia on muscle amino acid pattern after surgery. Acta Chir Scand 1986; 151: 407-411.
  30. Essen P, McNurlan H, Wernerman J: Uncomplicated surgery, but not general anesthesia decreases muscle protein synthesis. The American Physiological Society 1992, E253-E259.
  31. Woolf LI, Groves AC, Moore JP: Arterial plasma amino acids in patients with serious postoperative infection and in patients with major fracture. Surgery 1976; 79: 283-292.
  32. Bricker EM: Bladder substitition after pelvic evisceration. J Urol 2002; 167: 1140-1145.
  33. Borkowski A: Rozwój aktualnych koncepcji na temat definitywnego odprowadzenia moczu. Urol Pol 1990; 43: 137-151.
  34. Hall MC, Koch MO: Metabolic consequences of urinary diversion throught intestinal segments. Urol Clin North Am 1991; 18: 725-729.
  35. Steiner MS, Morton RA: Nutritional and gastrointestinal complications of the use of bowel segments in the lower urinary tract. Urol Clin North Am 1991; 18: 743-745.
  36. Hensle TW, Kennedy WA: Odżywianie chorego a leczenie chirurgiczne. AUA Update Series, lekcja 3, tom XIV.
  37. Canning DA, Perman JA: Nutritional consequence of bowel segments in the lower urinary tract. J Urol 1989; 142: 509-511.
  38. Nurse DE, Mundy AR: Metabolic complications of cystoplasty. Br J Urol 1989; 63: 165-170.
  39. Pawlak Cz, Różański W, Zydek C: Żywienie pozajelitowe po wytwórczych zabiegach urologicznych z użyciem odcinka przewodu pokarmowego. Anest Inten Ter 1999; Suppl. III: 345.
  40. Brodner G, Van Aken H: Multimodal perioperative management - combining thoracic epidural analgesia, forced mobilization and oral nutrition - reduces hormonal and metabolic stress and improves convalescence after major urologic surgery. Anesth Analg 2001; 92 (5): 1594-1600.
  41. Lattermann R: Intraoperative epidural blocade prevents the increase in protein breakdown after abdominal surgery. Acta Anaesthesiol Scand 2001; 45 (9): 1140-1207.

adres autorów

Jolanta Hasiak
Klinika Anestezjologii i Intensywnej Terapii AM
ul. Skłodowskiej-Curie 9
85-094 Bydgoszcz
tel. (0 52) 585 47 50