THE PATHOGENIC SIGNIFICANCE OF IMMUNOLOGICAL DISORDERS IN COMBINED TRAUMATIC BRAIN INJURY AND TOURNIQUET TOXEMIA
DOI:
https://doi.org/10.14739/2310-1237.2013.3.22701Keywords:
brain injury, toxemia, immunological violationsAbstract
INTRODUCTION. The most frequent trauma in modern conditions is a craniocereberal one (brain injury). Especially hard brain injury proceeds in combination with syndrome of position compression, or with the syndrome of long crush (SLC) of soft tissues. Disorders of immune system functional activity in the combined brain injury pathogenesis against traumatic intoxication always lead to development of pyo-inflammatory complications.
AIM OF INVESTIGATION. To define the pathogenetic importance of immunological disorders at the initial stage of the brain injury proceeding against traumatic intoxication, depending on individual organism reactivity.
MATERIALS AND METHODS. Experiments were executed on 106 white not purebred male rats that were distributed into 4 series: isolated brain injury – 24 rats, tourniquet – 24, combined trauma (brain injury + tourniquet) – 50, control – 8. The brain injury was modeled by one blow of spring mechanism. Force of blow to the skull was 1325 N/cm2, the lethality in the sharp period (till 1 day) was 40 %. Life expectancy of animals was in the wide interval of values – from 12 to 75 hours, on the average 34,5±3,3 hours. For the identification of the role of individual reactivity an original technique was applied – measurement of electroskin resistance on which three main types of post-traumatic reaction were differentiated. The first type of reactions (rats who were lost on the third day) is called by us "excitable", the second type of reactions (rats who were lost on the second day) – "intermediate", the third type of reactions (rats who were lost within the first days) – "inhibitive". Squeezing of soft tissues was modeled by tourniquet applying on hips area for 4 hours. Standard immunological methods (quantity of leukocytes, a leukocyte formula, the phagocyte activity, blood concentration of immunoglobulins of the main classes: A, G, M), enzyme-linked immunosorbent assay (blood concentration of interleukins (IL): IL-1β, IL-2, IL-4, IL-6, IL-8 and tumor necrotic factor α) and statistical methods are used.
RESULTS AND DISCUSSION. The brain injury combined with hip tourniquet applying reflects adequately the main pathogenetic links of one of the types of frequent trauma (moderate severity of brain injury and traumatic intoxication). Removal of tourniquet from rats’ hips led to gradual restoration of blood stream in extremities and to washing away of toxins from them. The same intoxication mechanism takes place during release of victims from under blockages. In brain injury there was an expressed immunological reaction. This reaction had the inflammatory nature and was expressed in leukocytosis, left shift of a leukocyte formula, in oppression of macrophages phagocyte activity, in hypercytokinemia and minor immunoglobulins’ concentration changes. Expressiveness of immunological reaction in tourniquet, isolated and combined brain injury depended on the character of a trauma, on animals’ individual reactivity, and in the turnstile trauma and the combined trauma – on decompression time. Expressiveness of immunological reactions in the excitable type of brain injury had moderate character, strong – in intermediate and excessive – in inhibitive types. The decompression at initial (30 minute) stage didn't change the immune response significantly, and at the late (60 minute) stage – activated it sharply. Such a character of the immunological response reflected the process of blood accumulation of the ischemic tissues toxic substances. Immunological disorders in the combined trauma reflect the character of syndrome of mutual burdening of the damages, typical for brain injury and tourniquet. Maximal immunological disorders occur in the late decompression period of “inhibitive” type of post-traumatic reaction in the rats with the combined trauma. The revealed violations are the basis for carrying out the intensive immunomodulating therapy in the initial stage of the trauma.
References
Бадинов О.В. Современные представления о патогенезе эндотоксикоза посттравматического генеза / О.В. Бадинов, В.Д. Лукъянчук, Л.В. Савченкова // Сучасні проблеми токсикології. – 2003. – № 4. – С. 37–42.
Борщикова Т.И. Функциональный профиль цитокинов и иммунологическая дисфункция у нейрореанимационных больных / Т.И. Борщикова Н.Н. Епифанцева, Ю.А. Чурляев // Цитокины и воспаление. – 2011. – Т. 10. – № 2. – С. 42 45.
Германашвили Т. Иммунологическая реактивность организма во время синдрома длительного сдавления / Т. Германашвили, М. Моисирапишвили, Г. Орахелашвили // Изв. АН Грузии. Сер. биол. –2002. – Т. 28. – № 3–4. – С. 267–272.
Городник Г.А. Патогенез набряку-набухання головного мозку та обгрунтування оптимальної фармакотерапії при тяжкій черепно-мозковій травмі (клініко-експериментальне дослідження): автореф. дис. ... д-ра мед. наук: 14.03.04 / Г.А. Городник; Донец. нац. мед. ун-т ім. М.Горького. – Донецьк, 2010. – 35 с.
Денисенко В.Н. Клинико-патофизиологическое обоснование феномена взаимного отягощения у пострадавших при сочетанной закрытой травме / В.Н. Денисенко, В.В. Бурлука, Я.Н. Заруцкий [и др.] // Проблемы военного здравоохранения. – К.: Янтар, 2002. – С. 15–20.
Донченко Л.И. Оценка иммунного статуса и процессов метаболизма у пострадавших в динамике травматической болезни на основе кластерного анализа / Л.И. Донченко, А.В. Степура, И.А. Шамардина, Н.В. Анпилова // Український журнал телемедицини та медичної телематики. – 2009. – Т. 7. – № 2. – C. 154–159.
Ельский В.Н. Нейрогуморальные регуляторные механизмы при черепно-мозговой травме / Ельский В.Н., Зяблицев С.В. – Донецк: Новый мир, 2008. – 240 с.
Зенько Н.А. Особливості порушень та корекція кальцієвого обміну при черепно-мозковій травмі на фоні глюкокортикоїдного остеопорозу: автореф. дис. ... к. мед. наук: 14.03.04 / Н.А. Зенько; Харк. нац. мед. ун-т. – Х., 2011. – 20 с.
Золотухин С.Е. Особенности метаболизма при травматическом шоке, протекающем в условиях глубоких угольных шахт / С.Е. Золотухин, В.Н. Ельский, Ю.Я. Крюк [и др.] // Архив клинической и экспериментальной медицины. – 1997. – Т. 6. – № 2. – С. 142–144.
Зябліцев С.В. Патогенетичні механізми нейроендокринної та імунної регуляції в гострому періоді травматичної хвороби / С.В. Зябліцев, М.С. Кишеня, С.В. Піщуліна, С.Я. Коровка // Здобутки клінічної і експериментальної медицини. – Тернопіль, 2010. – № 2. – C. 127–128.
Избранные аспекты патогенеза и лечения травматической болезни / [Ельский В.Н., Климовицкий В.Г., Золотухин С.Е. и др.]. – Донецк: ООО «Лебедь», 2002. – 360 с.
Калашников В.С. Справочник по клинико-биохимической лабораторной диагностике / Калашников В.С. – Минск: Беларусь, 2002. – Т. 2. – 360 с.
Крутько Е.Н. Синдром системного воспалительного ответа у пострадавших в позднем периоде травматической болезни / Е.Н. Крутько // Буковинський медичний вісник. – 2010. – Т. 14. – № 4. – C. 51–54.
Лапач С.Н. Статистические методы в медико-биологических исследованиях с использованием Exсel /Лапач С.Н. – К.: Морион, 2000. – 320 с.
Матолич У.Д. Цитокінова та імунна дисфункція в патогенезі запальних ускладнень переломів нижньої щелепи: автореф. дис. ... к. мед. наук: 14.03.04 / У.Д. Матолич; Львів. нац. мед. ун-т ім. Д. Галицького МОЗ України, Держ. вищ. навч. закл. «Терноп. держ. мед. ун-т ім. І.Я. Горбачевського». – 2012. – Т. 2. – 18 c.
Перцов В.И. Анализ причин летальности при механических травмах на догоститальном этапе в возрастном аспекте. (По данным Запорожского областного бюро судебно-медицинской экспертизы за 2009 год) / В.И. Перцов, Д.С. Ивахненко, К.В. Миренков, Я.В. Телушко // Хірургія України. – 2010. – № 2. – C. 77–80.
Принципы и методы диагностики и интенсивной терапии отека и набухания головного мозга у пациентов с острой церебральной недостаточностью и у пострадавших с тяжелой черепно-мозговой травмой / В.И. Черний, В.Н. Ельский, А.М. Кардаш [и др.] // Медицина неотложных состояний. Сборник статей. – 2008. – С. 4–26.
Daurinas E.E. The regional production of citocines and lactate in sepsis -retated multiple organ failure / E.E. Daurinas, Z.B. Tsidemiadon, M.T. Pitaridis [et al.] // Am. J. Respir. Crit. Care Med. – 2005. – № 1. – Р. 53–59.
Greve M.W. Pathophysiology of traumatic brain injury / M.W. Greve, B.J. Zink // Mt Sinai J. Med. – 2009. – Vol. 76. – № 2. – P. 97–104.
Downloads
How to Cite
Issue
Section
License
Authors who publish with this journal agree to the following terms:- Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.
- Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.
- Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (SeeThe Effect of Open Access).
