Influența alimentației postoperatorii timpurii în formarea fistulei anastomotice gastrointestinale și timpul de vindecare la iepuri

Abstract

Obiective. Să se determine dacă alimentația postoperatorie precoce atenuează efectele inhibitoare ale anastomozei intestinale la iepuri. Metode. După ce au fost supuși anastomozei gastrointestinale, 48 de iepuri au fost împărțiți în mod aleatoriu în grupuri experimentale și de control. Iepurii din grupul experimental au fost hrăniți cu o dietă lichidă începând cu 24 de ore postoperator, în timp ce iepurii de control au primit doar nutriție parenterală totală după operație. S-au efectuat laparotomii exploratorii la patru iepuri din fiecare grup la 3, 5, 7, 10 și 15 zile postoperator, iar rata de vindecare a anastomozei, presiunea de rupere a anastomozei, rezistența la rupere a anastomozei și conținutul de hidroxiprolină la nivelul anastomozei au fost determinate. Rezultate. Anastomozele s-au vindecat la 91,6% (22/24) din grupul de control și la 95,8% (23/24) din grupul experimental. Presiunea de rupere a anastomozei a scăzut remarcabil în ambele grupuri la 3 zile postoperator, atingând cea mai mică valoare. Forța de rupere anastomotică nu a fost diferită între cele două grupuri la 3 zile postoperator, când ambele au atins cea mai scăzută valoare, iar în ambele grupuri a crescut în mod remarcabil și a atins un maxim la 10 zile postoperator. Conținutul de hidroxiprolină al anastomozei a fost ușor mai mic în grupul experimental la 3 zile postoperator, deși ambele grupuri au atins vârful la 7 zile postoperator. Concluzii. Alimentația postoperatorie precoce nu crește timpul de vindecare a anastomozei sau rata de scurgere a anastomozei gastrointestinale.

1. Introducere

Anastomoza gastrointestinală este cea mai frecventă intervenție chirurgicală de reconstrucție gastrointestinală . O complicație frecventă după anastomoza gastrointestinală este formarea fistulei gastrointestinale, a cărei incidență este de 0-17,4% . Cazurile ușoare pot cauza infecție, dezechilibru electrolitic și malnutriție, dar cazurile severe pot cauza decesul. Scurgerea anastomotică este influențată de factori sistemici, inclusiv diabetul, ciroza și alte boli cronice de epuizare, care afectează capacitatea de reparare a organismului, precum și capacitatea acestuia de a lupta împotriva infecțiilor și, prin urmare, vindecarea anastomozei. Multe studii au arătat că pacienții cu o stare nutrițională precară sunt mai predispuși la complicații. A fost raportată o corelație pozitivă între pierderea în greutate preoperatorie și fistula anastomotică . Mobilitatea insuficientă a anastomozei, rezecția excesivă și tensiunea excesivă pe locul anastomozei compromit, de asemenea, vindecarea, la fel ca și un aport sanguin inadecvat.

Cicatrizarea rănilor este un proces de echilibru dinamic care implică celulele, mediul lor și matricea extracelulară . Citokinele secretate de trombocite și de celulele inflamatorii promovează atât formarea de noi vase de sânge, cât și sinteza de colagen, care, în echilibru dinamic cu degradarea colagenului, determină răspunsul de vindecare . Două componente importante ale colagenului sunt hidroxiprolina și hidroxilizina. Hidroxiprolina este sintetizată în condiții de stres oxidativ prin hidroxilarea prolinei și este implicată în transportul celular al colagenului. Sinteza și transportul colagenului din plagă pot fi înțelese prin monitorizarea conținutului de hidroxiprolină al plăgii .

Pacienții supuși unei anastomoze gastrointestinale sunt alimentați postoperator prin intermediul unui tub gastric permanent. Decompresia gastrointestinală, postul și nutriția parenterală sunt, de asemenea, utilizate pentru a preveni greața și vărsăturile postoperatorii. Aceste metode oferă suficient timp pentru ca anastomoza să se cicatrizeze și pentru ca segmentul gastrointestinal să își recapete integritatea. Cu toate acestea, fezabilitatea unui protocol alternativ, în care pacienților li se administrează medicamente antiemetice postoperatorii și sunt hrăniți cu o dietă lichidă în cantități mici, cu un control strict atât al cantității, cât și al frecvenței de ingerare pentru a se asigura că presiunea anastomotică rămâne într-un interval sigur, nu a fost încă determinată. O stare nutrițională deficitară poate fi corectată rapid la un pacient care, la scurt timp după intervenția chirurgicală, poate tolera nutriția enterală orală sau administrarea orală de mese nutritive făcute în casă, poate în combinație cu un suport nutrițional parenteral. Acest lucru, la rândul său, accelerează recuperarea după trauma intervenției chirurgicale .

Metoda optimă de control al aportului alimentar după anastomoza gastrointestinală este neclară. Majoritatea chirurgilor consideră că, cu cât mai târziu este reluată alimentația normală, cu atât mai complet se va vindeca anastomoza gastrointestinală. Cu toate acestea, după anastomoza esofagiană la iepuri, s-au obținut rezultate mai bune cu o alimentație timpurie decât târzie. La pacienții cu anastomoză gastrointestinală, alimentația timpurie permite absorbția intestinală timpurie a substanțelor nutritive și, astfel, îmbunătățește vindecarea țesuturilor și reduce incidența infecției gastrice postoperatorii . Alimentația postoperatorie precoce este în concordanță cu conceptul de chirurgie de reabilitare rapidă, al cărei scop este de a reduce stresul chirurgical și complicațiile, de a accelera recuperarea, de a scurta durata spitalizării, de a reduce costurile nutriționale și de a îmbunătăți recuperarea în urma traumatismelor fizice și psihologice asociate. Scopul acestui studiu a fost de a examina efectul hrănirii timpurii asupra vindecării unei anastomoze gastrointestinale la iepure și, astfel, preliminar, de a elucida relația dintre hrănirea timpurie, formarea fistulei anastomotice gastrointestinale și timpul de vindecare după o intervenție chirurgicală gastrointestinală.

2. Materiale și metode

2.1. Animale experimentale

Patruzeci și opt de iepuri masculi și femele (greutate, 4-6 kg) utilizați în acest studiu au fost furnizați de Laboratorul de animale de laborator medical de bază al Școlii Universitare Jilin. Iepurii au fost împărțiți în mod aleatoriu în grupuri experimentale și de control de 24 de iepuri fiecare. Grupul experimental a fost hrănit cu hrană lichidă normală (chow de iepure măcinat diluat cu apă caldă) 24 h postoperator, cu un control strict al aportului alimentar. Hrănirea inițială a fost de 15 ml de trei ori pe zi. Ulterior, s-a administrat hrană unică de trei ori pe zi, după cum urmează: la 72 h postoperator, 20 ml; la 5 zile postoperator, 25 ml; la 7 zile postoperator, 30 ml; la 10 zile postoperator, 35 ml; și la 15 zile, 40 ml. Grupul de control a ținut post după operație, cu apă administrată prin perfuzie intravenoasă pentru a menține cerințele fiziologice zilnice. Studiul de față a fost aprobat de Comitetul de etică al primului spital al Universității Jilin (Jilin, China) (număr 2016-379).

2.2. Modelul experimental

După ce au ținut post cu apă timp de 8 h înainte de operație, iepurii au fost injectați intramuscular cu un anestezic constând într-un amestec de ketamină (40 mg/kg) și droperidol (1,6 mg/kg). Abdomenul iepurilor a fost ras și dezinfectat, iar locul inciziei a fost tratat cu 5 ml de lidocaină 2%. S-a efectuat o incizie abdominală mediană, urmată de o gastrectomie subtotală și de crearea unei anastomoze gastrice șijunale de 1,2 cm de grosime totală de la un capăt la altul, folosind suturi absorbabile de 1-0 și o lungime a cusăturii de ~2 mm. După ce s-a asigurat că nu a existat o tensiune excesivă la locul suturii și că nu există sângerare activă, cavitatea abdominală a fost spălată cu soluție salină. Tehnica aseptică a fost menținută în timpul operației. Incizia abdominală a fost suturată strat cu strat. Patru animale din fiecare grup au fost eutanasiate în zilele postoperatorii 3, 5, 7, 10 și 15. Au fost pregătite secțiuni de țesut din probele din ziua 5 și au fost colorate cu hematoxilină și eozină (H&E) și cu tricromul lui Masson. Următorii parametri au fost evaluați la fiecare punct de timp.

2.3. Starea generală

Ingestia de hrană postoperatorie, modificările de greutate și vindecarea rănilor au fost examinate la iepurii experimentali la post și la iepurii experimentali hrăniți.

2.4. Rata de vindecare a anastomozei

Prezența puroiului și a țesutului necrotic în jurul situsului anastomotic și scurgerea conținutului intestinal sau alte semne evidente de scurgere au fost considerate indicative de fistulă anastomotică.

2.5. Presiunea de ruptură asupra anastomozei

Tesutul de 15 cm proximal și distal față de locul anastomozei a fost excizat și plasat în soluție Ringer. Un capăt al segmentului a fost conectat cu o pompă de microinfuzie și celălalt cu un tester de presiune. Albastrul de metilen a fost injectat la o rată de 8 ml/min folosind o pompă de perfuzie. Presiunea care provoacă revărsarea soluției de colorant a fost definită ca fiind presiunea de ruptură anastomotică.

2.6. Presiunea imediată pe anastomoză în grupul experimental

Presiunea intestinală cauzată de ingestia unică maximă de alimente a fost imitată, iar presiunea pe locul anastomozei a fost înregistrată folosind aceeași metodă ca cea descrisă mai sus.

2.7. Rezistența la tracțiune la locul anastomozei

Tesutul de 3 cm proximal și distal față de locul anastomozei a fost extirpat și segmentul intestinal rămas a fost fixat pe un mandrină pneumatică ag-x plus Desktop 10 KN. Tensiunea a fost aplicată la o rată de tracțiune de 60 mm/min până la rupere. Rezistența la tracțiune a fost definită ca fiind forța maximă de încărcare care provoacă ruperea interfeței.

2.8. Morfologie

Tesuturile peretelui gastrointestinal de la anastomozele din ziua 5 au fost fixate în soluție de formaldehidă neutră 10%, încorporate în parafină și prelucrate pentru secționarea convențională a țesuturilor. Secțiunile colorate cu H&E au fost examinate prin microscopie optică pentru cantitatea de neovascularizație și pentru morfologia fibroblastelor, ca indicatori ai vindecării stomei anastomotice. Colorația cu tricromul Masson a fost examinată prin microscopie optică pentru determinarea cantității de fibre colagenice. Software-ul de analiză Image-Pro Plus ne-a ajutat pentru calcularea raportului suprafeței fibrelor colagenoase între cele două grupuri. Rezultatul a fost calculat automat de către sistemul de analiză a imaginilor.

2,9. Analiză statistică

Pentru analiza statistică a fost folosit software-ul statistic SPSS19.0. Presiunea de ruptură anastomotică și rezistența la tracțiune anastomotică în cele două grupuri de animale au fost comparate și au fost exprimate ca medie ± deviație standard. Valorile medii ale celor două grupuri au fost comparate într-o analiză a varianței (ANOVA) cu un singur factor. O valoare p < 0,05 a fost considerată ca indicând o diferență semnificativă din punct de vedere statistic.

3. Rezultate

3.1. Starea generală

După operație, cele două grupuri de animale au fost în stare bună și nu au avut loc decese. Greutatea medie postoperatorie a iepurilor din grupurile experimental și de control a fost de 4,96 ± 0,42 kg și, respectiv, 5,04 ± 0,38 kg. În a 3-a zi postoperatorie, greutatea corporală medie a iepurilor experimentali și de control a fost de 4,36 ± 0,28 kg și, respectiv, 4,41 ± 0,25 kg; în a 5-a zi postoperatorie, 4,36 ± 0,28 kg și, respectiv, 4,41 ± 0,25 kg; și în a 10-a zi postoperatorie, 4,64 ± 0,28 kg și, respectiv, 4,77 ± 0,13 kg. Niciuna dintre diferențele dintre grupul experimental și cel de control nu a fost semnificativă (). Infecția inciziei nu a apărut în niciunul dintre grupuri.

3.2. Rata de vindecare a locului de anastomoză

Laparotomia a fost efectuată în cele două grupuri de animale la momentele postoperatorii descrise mai sus. În general, anastomoza și țesutul înconjurător și omentul diferă în ceea ce privește gradul de aderență. Pe baza unei definiții a fistulei anastomotice ca fiind prezența puroiului și a țesutului necrotic sau a scurgerilor evidente, niciunul dintre eșantioane nu a prezentat dovezi de fistulă anastomotică în ziua 3 postoperatorie. Un număr mare de exsudate peritoneale au fost observate în grupul de control în ziua 5 postoperatorie, însoțite de un abces care se formase în jurul situsului anastomotic și de contaminarea cu conținut intestinal, confirmând apariția unei fistule anastomotice. În ziua postoperatorie 7, fistula anastomotică a apărut atât la grupul de control, cât și la grupul experimental. Rata de vindecare anastomotică a fost de 91,6% (22/24) în grupul de control și de 95,8% (23/24) în grupul experimental. Diferența dintre ratele de vindecare ale celor două grupuri nu a fost semnificativă ().

3.3. Presiunea de ruptură a situsului anastomotic

Nu a existat nicio diferență semnificativă în ceea ce privește presiunile de ruptură ale celor două grupuri în ziua postoperatorie 2, iar presiunea de ruptură a ambelor grupuri a fost semnificativ mai mică în ziua 3 decât în orice alt moment. În ziua postoperatorie 5, presiunea de ruptură a crescut semnificativ în grupurile experimental și de control, cu o presiune ușor mai mică în primul grup. Presiunea de ruptură maximă a grupului de control a fost în ziua postoperatorie 7 și a scăzut ușor în ziua postoperatorie 10, moment în care presiunea din grupul experimental a atins un vârf. În ziua postoperatorie 15, presiunea în cele două grupuri a fost ușor mai mică decât în ziua postoperatorie 10. Cu toate acestea, nu a existat nicio diferență semnificativă în ceea ce privește presiunea de rupere a anastomozei între cele două grupuri la niciun moment () (Figura 1(a)).

(a)

(b)

.
(a)
(b)

Figura 1

Presiunea de ruptură și presiunea instantanee a locului de anastomoză. (a) În ziua postoperatorie 5, presiunea de ruptură a crescut semnificativ în grupurile experimental și de control, cu o presiune ușor mai mică în primul grup. Presiunea de ruptură maximă a grupului de control a fost în ziua postoperatorie 7 și a scăzut ușor în ziua postoperatorie 10. (b) Odată cu vindecarea progresivă a anastomozei, presiunea de ruptură a fost mai mare decât presiunea imediată.

3.4. Presiunea imediată pe locul anastomozei în grupul experimental

Ca urmare a creșterii treptate a aportului alimentar mimat, presiunea imediată pe locul anastomozei a crescut și ea. Odată cu vindecarea progresivă a anastomozei, presiunea de ruptură a fost mai mare decât presiunea imediată. Valorile celor două presiuni au fost cele mai apropiate în zilele postoperatorii 3 și 15 [Figura 1(b)].

3,5. Rezistența la tracțiune

Nu a existat nicio diferență semnificativă în ceea ce privește rezistența la tracțiune a zonei anastomotice între cele două grupuri în ziua postoperatorie 2, deși cea a grupului de control a fost ușor mai mică. De asemenea, nu a existat nicio diferență semnificativă între cele două grupuri în ziua postoperatorie 3. În ziua postoperatorie 5, ambele grupuri au avut o rezistență la tracțiune anastomotică semnificativ mai mare decât în zilele anterioare, cu o rezistență la tracțiune ușor mai mică în cazul grupului experimental decât în cazul grupului de control. În ziua postoperatorie 7, rezistența la tracțiune anastomotică a grupului experimental a fost ușor, dar nu semnificativ mai mare decât cea a grupului de control în ziua postoperatorie 5 și ușor mai mică decât cea a grupului de control în ziua postoperatorie 7. În ziua postoperatorie 10, rezistența la tracțiune anastomotică a crescut semnificativ în cele două grupuri și a atins un maxim în ambele. Rezistența la tracțiune anastomotică a grupului experimental a fost ușor mai mică decât cea a grupului de control. În ziua postoperatorie 15, rezistența la tracțiune a anastomozei a fost ușor, dar nu semnificativ mai mică decât în ziua 10. Nu a existat nicio diferență semnificativă în ceea ce privește rezistența la tracțiune a anastomozei între cele două grupuri la niciunul dintre punctele de timp () (figura 2).

Figura 2

Rezistența la tracțiune pe locul anastomozei. În ziua postoperatorie 5, ambele grupuri au avut o rezistență la tracțiune anastomotică semnificativ mai mare decât în zilele anterioare, cu o rezistență la tracțiune ușor mai mică în grupul experimental decât în grupul de control.

3.6. Histologia anastomozei postoperatorii din ziua 5

Microscopia ușoară a secțiunilor postoperatorii din ziua 5, colorate cu H&E, a evidențiat neutrofile rare, dar un număr mare de limfocite și monocite în țesuturile de la locul anastomozei din ambele grupuri de animale. Pe suprafața plăgii au fost observate țesut de granulație compus în principal din fibroblaste și capilare noi, în creștere (figura 3). Vascularizarea a putut fi evident constatată în grupul experimental. Necroza mucoasei și a țesutului submucoasei a putut fi găsită în grupul de control. Microscopia ușoară a secțiunilor postoperatorii din ziua 5, colorate cu tricromul Masson, a arătat că diferitele grupuri au avut performanțe diferite. Raportul suprafeței fibrelor colagenice este mai mare în grupul experimental decât în grupul de control (figura 4).

(a)

(b)

.
(a)
(b)

Figura 3

Histologia anastomozei postoperatorii din ziua 5 (200x). Microscopia optică a secțiunilor colorate cu H&E din ziua 5 postoperatorie a arătat neutrofile rare, dar un număr mare de limfocite și monocite în țesuturile de la locul anastomozei din ambele grupuri de animale. (a) Grupul de control. Săgețile albastre au arătat necroza celulară. (b) Grupul experimental. Săgețile galbene au arătat vascularizarea.

(a)

(b)

(c)

.
(a)
(b)
(c)

Figura 4

Colorația trichromă Masson a anastomozei postoperatorii din ziua 5 (200x). (a) Grupul de control. (b) Grupul experimental. (c) Raportul suprafeței fibrelor colagenoase este mai mare în grupul experimental decât în grupul de control.

4. Discuție

Anastomoza gastrointestinală pentru a reconstrui integritatea tractului digestiv este o tehnică foarte invazivă în chirurgia generală. Una dintre cele mai frecvente complicații după anastomoza gastrointestinală este fistula gastrointestinală, cu o incidență de 0-17,4%. Momentul optim al alimentației postoperatorii după anastomoza gastrointestinală este un subiect de dezbatere intensă. Majoritatea chirurgilor consideră că amânarea alimentației protejează anastomoza gastrointestinală în timpul fazei de vindecare. Cu toate acestea, studii anterioare la iepuri care au fost supuși anastomozei esofagiene au demonstrat avantajele unei alimentații postoperatorii timpurii mai degrabă decât târzii, deși acest lucru nu a fost confirmat la pacienții cu anastomoză gastrointestinală. Se poate argumenta că, la pacienții cu chirurgie gastrică, absorbția intestinală timpurie a nutrienților va îmbunătăți vindecarea țesuturilor și va reduce probabilitatea de infecție postoperatorie . Mai mult decât atât, alimentația precoce postoperatorie este în concordanță cu conceptul de chirurgie de reabilitare rapidă pentru a reduce stresul chirurgical și complicațiile, pentru a accelera recuperarea, pentru a scurta durata spitalizării, pentru a reduce costurile nutriționale și pentru a accelera atât vindecarea fizică, cât și cea psihologică la pacienții cu chirurgie gastrică.

Un sprijin suplimentar pentru alimentația precoce vine din studiile care arată că, după procedura gastrointestinală, intestinul subțire revine de obicei la o funcție normală la 4-8 h postoperator, funcția normală a stomacului și a colonului apărând ceva mai târziu . Astfel, în decurs de 24 h postoperator, mâncarea poate fi tolerată și nutrienții vor fi absorbiți. În experimentele pe animale, postul a dus la o reducere a conținutului de colagen în țesutul cicatricial anastomotic și, prin urmare, la o calitate redusă a vindecării, în timp ce hrănirea timpurie a prevenit atrofia mucoasei și a crescut depunerea de colagen și rezistența plăgii . Rezultatele altor studii la animale și la om au sugerat, de asemenea, o asociere între nutriția prin hrănire timpurie și o mai bună vindecare a locului anastomozei .

Sinteza și compoziția colagenului sunt factori determinanți importanți ai vindecării anastomozelor. În studiul nostru, rata de vindecare anastomotică a grupurilor de control și experimental a fost de 91,6% și, respectiv, 95,8%. Rezistența la tracțiune a stomei anastomotice a scăzut semnificativ la 3 sau 4 zile după anastomoză. Rezistența la tracțiune la 48 de ore după anastomoza gastroduodenală a fost cu 64% mai mică, reflectând o scădere a cantității de colagen. Această perioadă este o fază critică a vindecării anastomozei, deoarece există un risc ridicat de scurgere anastomotică. În ziua postoperatorie 3 sau 4, acumularea de colagen a crescut rapid rezistența la tracțiune a anastomozei.

În experimentul nostru, cele două grupuri nu au prezentat diferențe semnificative la niciunul dintre momentele de timp în ceea ce privește presiunea de rupere sau rezistența la tracțiune a anastomozei. Rezistența stomei anastomotice în faza inițială s-a datorat în principal tensiunii suturilor de pe anastomoză. Datele noastre sunt în concordanță cu rezultatele studiilor anterioare care arată că locul anastomotic a fost cel mai slab la 3 zile după operație și, prin urmare, cel mai vulnerabil la formarea fistulei. La începutul procesului de reparare a țesuturilor, fibroblastele din rană proliferează și sintetizează cantități abundente de colagen, care, împreună cu capilarele din țesutul de granulație, joacă un rol esențial în vindecarea rănilor. Rezultatele noastre sugerează că alimentația postoperatorie precoce nu afectează sinteza colagenului în timpul vindecării anastomozei.

5. Concluzie

Rezultatele acestui studiu indică faptul că, odată cu o creștere treptată a aportului alimentar unic, crește și presiunea pe locul anastomozei, dar poate fi menținută constant mai mică decât presiunea de spargere. Astfel, alimentația timpurie este sigură și fezabilă, atâta timp cât este strict controlată în ceea ce privește aportul maxim de alimente. Numărul de alimentații zilnice trebuie să fie crescut în mod corespunzător pentru a se asigura că presiunea anastomotică rămâne mai mică decât presiunea de spargere, astfel încât să se evite formarea fistulei anastomotice. Pe măsură ce anastomoza se vindecă, aportul alimentar poate fi crescut treptat. Acest regim va reduce stresul chirurgical și complicațiile, va accelera reabilitarea pacientului, va scurta perioada de spitalizare, va reduce costurile nutriționale și va accelera atât vindecarea fizică, cât și cea psihologică a pacientului.

Disponibilitatea datelor

Datele din manuscris sunt originale și disponibile.

Conflicte de interese

Autorii acestui manuscris nu au conflicte de interese de dezvăluit.

Contribuțiile autorilor

Youbin Cui a conceput și proiectat experimentele. Ze Tang a efectuat experimentele. Hongfei Cai a analizat datele. Ze Tang și Hongfei Cai au contribuit la reactivi/materiale/instrumente de analiză. Ze Tang a scris manuscrisul.

.