Этиология и патогенез сепсиса

Вступление

Сепсис, или "заражение крови", издавна считается одним из самых опасных и тяжелых осложнений хирургической раневой инфекции, уносящих множество жизней раненых и хирургических больных. Несмотря на достижения современной медицины и значительные успехи в борьбе с хирургической инфекцией, сепсис остается одной из наиболее сложных и недостаточно изученных обще клинических и хирургических проблем.

Сепсис - это инфекционное заболевание, вызываемое разнообразными возбудителями и их токсинами. Процесс проявляется своеобразной реакцией организма с однотипной клинической картиной, несмотря на различие вызвавших его возбудителей. Специфических анатомических изменений при сепсисе отметить не удается, однако наблюдается комплекс нарушений, сочетание которых характерно для этого заболевания. Сепсис протекает с изменением реактивности организма, которая приобретает аллергический характер.

Сепсис может быть первичным и вторичным, когда он присоединяется к имеющемуся местному гнойному процессу (абсцесс, карбункул, гнойный плеврит и др.). Определенных сроков инкубационного периода при этом заболевании нет. В начале развития процесса можно отметить входные ворота инфекции, наличие первичного очага, однако влияние этого очага на течение септического процесса может уменьшиться и стать малозаметным.

Длительность течения сепсиса различна - от нескольких часов (молниеносные формы) до нескольких лет (хронические формы), диагноз ставится по комплексу различных характерных проявлений.

Для хирургического сепсиса характерно наличие очага, подлежащего хирургическому воздействию (абсцесс, карбункул и др.), или инфицированной раны, полученной в результате травмы (механическая, термическая и др.).

Хирургический сепсис встречается нечасто - 1 случай на 1000-1500 хирургических больных. Снижение частоты сепсиса объясняется улучшением профилактики хирургической инфекции (при травмах, операциях) и лечения гнойных хирургических заболеваний.

Намечается тенденция к снижению частоты хирургического сепсиса и летальности при нем. Это связано с совершенствованием методов хирургического воздействия на первичный очаг, санации и дренирования гнойных очагов, техники операции, большей бдительностью хирургов в отношении сепсиса, появлением высокоэффективных антибактериальных, иммунных и других препаратов, широким использованием биогенных стимуляторов. Большое значение имеет также совершенствование бактериологических методов экспресс- -диагностики для раннего выявления возбудителя и чувствительности его к антибактериальным препаратам, что является залогом успеха антибактериальной терапии.

Этиология и патогенез сепсиса

Возбудителями сепсиса могут быть различные микробы. В посевах крови обычно обнаруживаются стафилококки, стрептококки, пневмококки, грамотрицательная микрофлора (кишечная палочка, протей, синегнойная палочками др.). Отмечаются случаи, когда в посевах крови определяется смешанная микрофлора, например стафилококк и стрептококк. Ассоциации микроорганизмов встречаются в 8-10% случаев, чаще возбудители определяются в монокультуре. Особенно часто причиной сепсиса бывают стафилококки (68%), реже стрептококки, пневмококки (19%):, Е. соli (7%), значительно реже - другие микробы или их сочетания (6%).

Грамотрицательным микробам (палочка сине-зеленого гноя, протей, кишечная палочка) в настоящее время придают особенное значение в развитии сепсиса. Иностранная литература последних лет в основном посвящена именно грамотрицательному сепсису. Причинами учащения случаев грамотрицательного сепсиса и возрастания роли условно-патогенной флоры считают снижение сопротивляемости организма, расширение объема и увеличение тяжести оперативных вмешательств, а также широкое, часто бессистемное применение антибиотиков.

По мнению большинства исследователей, вид микроба, его патогенность, токсичность и другие биологические свойства в значительной степени определяют клиническое течение сепсиса. Стафилококк, обладая свойством свертывать фибрин и оседать в тканях, в 95% случаев приводит к образованию пиемических очагов, а стрептококк, имеющий выраженные фибринолитические свойства, реже (35%) вызывает пиемию. Кишечная палочка в основном воздействует токсически и значительно реже (25%) обусловливает образование пиемических очагов.

При сепсисе, вызываемом палочкой сине-зеленого гноя, метастатические очаги оказываются немногочисленными, мелкими и располагаются чаще под эпикардом, плеврой, капсулой почек, в то время как при стафилококковом сепсисе гнойные метастазы более крупные и локализуются в мягких тканях, легких, почках и костном мозге. Иными словами, грамположительная микрофлора (наиболее часто стафилококк), как правило, приводит к септикопиемии, тогда как грамотрицательная флора (кишечная палочка, синегнойная палочка, протей) способствует развитию интоксикации (септицемия).

Источником общей гнойной инфекции может быть любой воспалительный очаг (рана, гнойник и др.) различной локализации и величины. В редких случаях, когда источник сепсиса установить не удается, его относят к криптогенному. Наиболее частым источником общей гнойной инфекции являются травматические повреждения (открытые переломы, обширные ожоги, раны и др.), а также такие гнойные воспалительные процессы, как карбункулы (особенно на лице), флегмоны, гнойные поражения придаточных пазух носа, плеврит, брюшины, суставов.

Сепсис может развиться при воспалительных очагах любой величины, однако осложнение общей гнойной инфекции чаще встречается при обширных гнойных процессах, сопровождающих открытые переломы, поражения крупных суставов, а также большие полости и др.

Причиной развития септической реакции могут быть как микробы, так и их токсины. Несомненное влияние на развитие такой реакции оказывают также продукты распада тканей при инфекционно-токсическом их разрушении.

Клинико-анатомические исследования позволяют утверждать, что в части случаев в развитии общей гнойной инфекции основное значение имели микробы, перенос их кровью и развитие метастазов в различных органах. В другой части случаев, когда преобладают нарушения в структуре и функции органов, вызванные токсинами и продуктами распада тканей и протекающие по типу аллергической реакции без образования метастатических гнойников, есть основание предполагать, что для развития септической реакции решающее значение имели токсические влияния.

П а т о г е н е з общей гнойной инфекции определяется тремя факторами:

1) микробиологическим, т. е. видом, вирулентностью, количеством и длительностью воздействия попавших в организм бактерий; 2) очагом внедрения инфекции, т. е. областью, характером и объемом разрушения тканей, состоянием кровообращения в очаге и др.; 3) реактивностью организма, т. е. состоянием иммунобиологических сил организма, его органов и систем н др. В зависимости от различных сочетаний перечисленных факторов сепсис может развиться через несколько часов после получения повреждений (ранний сепсис) или выявиться через несколько недель или даже месяцев после по явления воспалительного очага (поздний сепсис). Ранние формы сепсиса обычно протекают более остро, иногда молниеносно, а поздние формы чаще имеют более медленное, хроническое течение. Тяжесть и быстрота течения септического процесса определяются соотношением сил макро организма и внедрившихся в него микроорганизмов.

Тщательное изучение отмеченных выше факторов убеждает в ведущей роли состояния макро организма в течении септического процесса. Становится понятным, почему в одних случаях незначительные повреждения (ссадины, уколы и др.) приводят к развитию сепсиса, в других же случаях обширные повреждения протекают без септических явлений. Даже вирулентные микробы проникают через местный барьер внутрь организма только тогда, когда в тканях имеются благоприятные условия для их роста и размножения, а нарушения функции и структуры внутренних органов (печень, почки и др.) при септической реакции организма наступают только тогда, когда оказываются исчерпанными их функциональные резервы в связи с блокадой клеток этих органов токсинами и продуктами распада тканей.

Известно, что ранние формы сепсиса протекают по типу бурной аллер гической реакции и развиваются у больных, находящихся в состоянии сенсибилизации. В развитии позднего сепсиса играет роль постоянное поступление токсинов и продуктов распада тканей в организм при обширном и длительно текущем процессе, что приводит к изменению его реактивности, развитию состояния сенсибилизации.

Таким образом, развитие и течение сепсиса являются результатом динамического и сложного процесса взаимодействия между внедрившимися микробами и организмом больного. В связи с этим перечисленные выше три определяющих условия развития и течения общей гнойной инфекции требуют более подробного освещения. Следует, однако, отметить, что эти условия так тесно взаимосвязаны и взаимообусловлены, что их раздельное освещение трудно и условно.

Первым условием является внедрение в организм и размножение бактерий. Тяжесть и характер течения септического процесса различны в зависимости от вида микроорганизма. Так, например, стрептококковый сепсис в 35 % наблюдений протекает с метастазами, в то время как при стафилококковой инфекции метастазы отмечаются в 90-95 %. Это клиническое наблюдение находит объяснение в биологических особенностях каждого вида микробов. Стрептококк выделяет ферменты фибринолитического действия (стрептокиназа), что не способствует оседанию его в различных органах, стафилококк же, наоборот, свертывал фибрин, легко оседает в различных тканях и органах, что приводит к развитию вторичных очагов, метастазов.

При общей гнойной инфекции еще совсем недавно считали обязательной бактериемию, однако исследования показали, что не наличие бактерий в крови определяет развитие септической реакции организма. Установлено, что при некоторых инфекционных и местных гнойных процессах (брюшной тиф, рожа, острый остеомиелит и др.) наблюдается бактериемия без септической реакции. Наоборот, нередко при обширных, длительно текущих ранах многократными посевами при жизни и даже после смерти не удается обнаружить микробов в крови, в то время как клиническая и анатомическая картина сепсиса без метастазов проявляется демонстративно. В этих случаях она развивается в связи с токсинемией, хотя нельзя исключить роль не спорообразующих анаэробов, которые можно выделить лишь при специальных методах исследования.

Механизм развития бактериемии при ранних формах сепсиса прост - это прямое попадание бактерий в кровь при ранении или всасывании их из раны, не имеющей еще грануляционного защитного вала.

Развитие позднего сепсиса при обширных гнойных ранах объясняется следующим образом. В ране, содержащей большое количество мертвых тканей, сгустков крови, бактерии находят хорошую питательную среду и бурно размножаются. Экзо- и эндотоксины микробов, в значительном количестве находящиеся в раненом отделяемом, повреждают стенки раны, новообразованные сосуды, что приводит к тромбозам, повышению проницаемости сосудистой стенки, увеличению процессов некроза и др. Все это вызывает нарушение, а иногда и полное разрушение барьера проницаемости для макрофлоры, каким является грануляционный вал очага воспаления. В результате токсины и микробы попадают в общий ток крови. В крови, обладаю щей бактерицидными свойствами, часть микробов гибнет, а другая часть достигает с током крови органов, тканей и оседает в них.

Бактерицидные свойства тканей приводят к гибели части бактерий, в некоторых же местах развиваются вторичные очаги воспаления - метастазы.

Разрушенные барьеры в первичном очаге могут восстановиться, и поступление микробов в кровяное русло временно прекратится. При последующем течении нарушение барьера в первичном или вторичном очаге опять может привести к бактериемии.

Таким образом, для бактериологического подтверждения общей гнойной инфекции необходимо делать повторные посевы крови на высоте озноба, повышения температуры (как правило, ознобы наблюдаются при поступлении бактерий или их токсинов в кровь), однако в ряде случаев даже при этих условиях не происходит роста бактерий и диагноз сепсиса ставится по клинической картине.

Помимо бактерий и их токсинов, на течение общей гнойной инфекции большое влияние оказывают продукты распада тканей первичного и вторичного очагов, которые, всасываясь в кровь, приводят к тяжелой интоксикации. длительное существование такой интоксикации вызывает тяжелые дегенеративные изменения в жизненно важных органах и значительно отягощает прогноз при сепсисе. Следует, однако, отметить, что раздельно учесть роль микробов, их токсинов и продуктов распада тканей в клинической картине и в изменениях органов в каждом случае сепсиса иногда трудно.

Очагом внедрения микробов и их токсинов при сепсисе бывают:

1) различные открытые травмы мягких тканей, костей, органов и полостей, чем больше ушибленных, размозженных, рваных и некротических тканей в ране, чем больше кровоизлияний тем лучше условия для развития микрофлоры, а следовательно, и для развития сепсиса;

2) местные гнойные процессы (карбункулы, флегмона, тромбофлебит, абсцесс и др.);

З) операционная рана.

Соблюдение правил асептики и широкое применение антибиотиков для профилактики инфекции операционной раны позволили почти полностью ликвидировать развитие сепсиса после чистых операций. Возникновение сепсиса в послеоперационном периоде возможно: а) при удалении инородных тел, если во время операции повреждается капсула, отграничивающая инфицированное инородное тело; б) после вмешательств по поводу гнойных заболеваний (карбункул, флегмона, артрит, гнойный процесс в легком, плевре, брюшине и др.). Опасность развития сепсиса возрастает прямо пропорционально обширности вмешательства, величине раны и длительности периода заживления гнойной раны.

4) не выявленные очаги инфекции.

В организме человека нередко существуют изолированные капсулой очаги "молчащей" инфекции или инфекции активной, но не дающей серьезных клинических проявлений и не фиксирующей на себе внимания ни больного, ни врача. К таким очагам относятся хронический тонзиллит, назофарингит, гнойные заболевания придаточных пазух носа, гнойная киста корня зуба и др. Иногда без видимой причины в связи с повреждением данного гнойного очага или отдаленной травмой (например, "чистая" операция вдалеке от этого очага) неожиданно развивается сепсис, источником которого является эндогенная инфекция из одного из перечисленных очагов.

Входные ворота при сепсисе-чаще повреждения кожи и слизистых оболочек. Первичным очагом инфекции является первый по времени участок поражения тканей инфекционным процессом с размножением микробов. Чаще первичный очаг возникает в зоне входных ворот инфекции.

Распространение инфекции из очага поражения происходит гематогенным или лимфогенным путями или одновременно по этим путям. При гематогенном распространении инфекции обычно поражаются вены (развиваются восходящие тромбофлебиты, перифлебиты, вызывающие тромбоэмболии и развитие вторичных гнойных очагов).

Лимфогенный путь распространения инфекции из очага более редок, так как вступает в действие фильтрирующий барьер, каким являются лимфатические узлы, где микроорганизмы задерживаются и уничтожаются.

Некоторые патологоанатомы и клиницисты считают, что роль первичного очага в дальнейшем развитии сепсиса уменьшается и даже теряется, и развитие сепсиса не зависит от состояния первичного очага. Однако опыт показывает, что первичный очаг нельзя считать только резервуаром микробов и токсинов. Он является также источником патологических им пульсов и оказывает сенсибилизирующее влияние на организм. Положение о полной независимости течения сепсиса от первичного очага приводит к признанию бесцельности хирургического воздействия на него, с чем нельзя согласиться.

Иногда ликвидация первичного очага действительно, казалось бы, не оказывает видимого влияния на дальнейшее течение септического процесса, однако это обычно указывает на то, что в организме уже развились вторичные очаги, которые приобрели самостоятельное влияние на течение септического процесса.

Вторичные очаги или метастазы инфекции наблюдаются при септикопиемии. Они развиваются в различных тканях и органах (подкожная клетчатка, почки, печень, легкие, мозг, предстательная железа и др.), чаще все-таки в подкожной клетчатке.

Вторичные гнойники обычно возникают на месте оседания инфицированного тромба, принесенного током крови из первичного очага или тромбофлебита, иногда же в результате нагноения инфарктов при местных тромбозах.

На частоту и локализацию метастазирования известное влияние оказывает характер возбудителя. Так, стафилококковый сепсис протекает с метастазами в 95%, стрептококковый - в 35%, пневмококковый - в 25%, колибациллярный - в 22% наблюдений.

При стафилококковой инфекции метастазы чаще наблюдаются в легких, почках, костном мозге, при стрептококковой - в суставах, легких, при пневмококковой - в мозговых оболочках. Метастазы бывают одиночными и множественными. При грамотрицательной микрофлоре сепсис чаще (18-23%) осложняется бактериальным шоком, тогда как сепсис, вызванный кокковой флорой, осложняется шоком реже (4-7%). Обычно метастазы представляют собой абсцессы различного размера, при развитии же в полостях (плевра, сустав и др.) проявляются в виде свободного гнойного экссудата.

Решающее значение в возникновении и развитии сепсиса имеет организм больного и его реактивность.

Реакция на внедрение болезнетворных агентов весьма сложна. Общая реакция не исключает того, что патологические процессы могут носить локализованный характер, защитная реакция как раз и направлена на то, чтобы локализовать эти процессы.

Важным фактором в возникновении и течении сепсиса является степень выраженности реакций и сенсибилизации.

Различают три типа реакций при сепсисе: 1) нормергическую, характеризующуюся преобладанием явлений воспалительного характера; 2) гиперергическую - с бурным, острым развитием и преобладанием деструктивно-дегенеративных явлений; 3) анергическую, характеризующуюся вялой реакцией, она может быть положительной при сохранении иммунитета или отрицательной при упадке реактивных сил организма. При сепсисе чаще отмечается анергическая реакция.

Считается, что нормергическая реакция обычно встречается при общей гнойной инфекции с метастазами, а гиперергическая и анергическая - при общей гнойной инфекции без метастазов. Попытки разделить течение сепсиса по аналогии с течением ран на фазы процесса (первая фаза- сенсибилизации и вторая фаза -десенсибилизации) оказались неудачными, так как в течении сепсиса наблюдаются значительные колебания, исключающие возможность установления закономерностей.

На развитие сепсиса оказывают влияние анатомо-физиологические условия и состояние иммунобиологических сил организма. Неблагоприятно действуют на реактивность организма:

1) шок, острая или хроническая анемия;

2) истощение больного в связи с предшествующими заболеваниями, недостатком питания, авитаминозом и др.;

З) повторные травмы;

4) нарушения обмена веществ или эндокринной системы.

Отмечено, что у детей и старых людей сепсис развивается чаще и протекает тяжелее, чем у людей среднего возраста.

Состояние физиологических функций определяет качество иммунобиологических реакций больного, которые имеют важное значение в возникновении и развитии сепсиса. Большое значение для исходов инфекционных процессов, в том числе и сентетических, имеет состояние обезвреживающей функции ретикулоэндотелиальной системы. При общей гнойной инфекции все органы и ткани больного, особенно богатые ретикулоэндотелиальной тканью (печень, почки, селезенка и др.), активно участвуют в дезинтоксикации, фагоцитируя микробы и разрушая токсины.

Степень участия органа в поглощении микробов и разрушении токсинов находится в прямой зависимости не только от количества ретикулоэндотелиальных клеток, но и от числа и ширины капилляров, которые определяют больший или меньший контакт между циркулирующими в крови микробами, токсинами и ретикулоэндотелиальными клетками.

И. Г. Руфанов (1964) схематически разделяет все органы ло важности их роли в дезинтоксикации организма и по характеру происходящего в них реактивного процесса на три группы; 1) печень, селезенка, костный мозг, лимфатический аппарат; 2) легкие, почки, кожа; З) мышцы, надкостница, подкожная клетчатка, кости.

Наибольшие изменения при сепсисе отмечаются в органах первых двух групп. Чем больше фагоцитирующая активность клеток этих органов и чем меньше вирулентность бактерий, тем в меньшей степени повреждаются эти органы. Изменения носят дегенеративный характер и не доходят до образования гнойников. В органах третьей группы ретикулоэндотелиальная система и кровоснабжение выражены слабее, поэтому изменения в них при сепсисе развиваются реже, но если встречаются, то обычно в виде метастатических абсцессов.

Токсинемия - один из ведущих, постоянных компонентов, определяющих течение сепсиса, вызывает тяжелую интоксикацию и приводит к нарушениям функций, а затем и структуры паренхиматозных, кроветворных органов и др.

При общей гнойной инфекции наблюдаются тяжелые нарушения белкового, углеводного, витаминного баланса, кислотно-основного состояния. Отмечаются гипопротеинемия, диспротеинемия, истощение гликогенных запасов печени, нарушения витаминного баланса, авитаминозы, нарушения водно-соленого обмена и др. В ответ на эндогенную инфекцию уменьшается кислородная обеспеченность организма вследствие снижения поступления кислорода и нарушения его утилизации в тканях.

В связи с активной ролью почек в выведении микробов и токсинов из организма почечная паренхима при сепсисе подвергается дегенеративным изменениям, они выражены тем больше, чем больше нарушения функции печени, так как несостоятельность ее дезинтоксикационных функций повышает требования к почечной паренхиме по выведению бактерий, токсинов и продуктов распада тканей.

Интоксикация приводит к значительному нарушению кроветворных органов и развитию анемии у септических больных. Все это отражается на клинической картине заболевания и требует учета при построении плана лечения.

Из изложенного ясна чрезвычайная сложность патогенеза сепсиса: происходящие в организме изменения, их динамика зависят от большого числа различных моментов, условий и многочисленных их сочетаний. Для правильной оценки происходящих нарушений требуется динамическое наблюдение за состоянием физиологических функций и изменениями клинической картины у больных с общей гнойной инфекцией, учет характера реакции организма на инфекцию и др.

Основанная на динамических наблюдениях оценка состояния больного помогает правильно построить патогенетическое лечение при различных формах общей гнойной инфекции.