Pathophysiological changes of the urinary system as a result of unintentional cold injury (scientific and literary review)

Authors

DOI:

https://doi.org/10.26641/2307-5279.25.4.2021.253252

Abstract

Acute kidney injury (AKI) is observed in more than 40% of patients with cold injury, and the functional state of the kidneys during unintentional hypothermia and frostbite is a prognostic factor for survival. In thышscientific and literary review, based on information from available sources, the authors for the first time tried to reveal the dynamics of morpho-functional damage to the urinary system, depending on the degree of general random hypothermia of the body. Separately, pathophysiological changes in kidney function in the pre-reactive, post-reactive and recovery-period are considered. The concepts of the “deadly triad”, “calcium paradox”, “warming acidosis” and modern biomarkers for determining early acute renal failure are given. The authors hope that the collected material will be useful for practitioners in assisting victims with accidental general hypothermia.

References

Рыбдылов Д.Д., Гомбожапов Э.З., Николаева К.В. Инфузионная терапия при лечении местной холодовой травмы. Бюллетень ВСНЦ СО РАМН. 2008. № 3(61). С. 130–131.

Михайличенко М.И. Патогенетическое значение лимфоцитарно-тромбоцитарной адгезии, агрегации тромбоцитов, цитокинов в развитии микроциркуляторных нарушений при местной холодовой травме: автореф. дис. ... канд. мед. наук. Чита, 2009. 24 с.

Михайличенко А.В. Интенсивная терапия термических поражений. Чита: РИЦ ЧГМА, 2013. 91 с.

Михайличенко М.И., Шаповалов К.Г. Микроциркуляторные нарушения в патогенезе местной холодовой травмы. Регионарное кровообращение и микроциркуляцияю 2019. № 18(2). С. 4–11. Doi: 10.24884/1682-6655-2019-18-2-4-11.

Авхименко М.М. Холодовая травма: неотложная медицинская помощь, профилактика. Медицинская сестра. 2014. № 1. С. 33–39.

Чащин В.П., Гудков А.Б., Чащин М.В., Попова О.Н. Предиктивная оценка индивидуальной восприимчивости организма человека к опасному воздействию холода. Экология человека. 2017. № 5. С. 3–13.

Бондарев Є.В. Експериментальне обµрунтування оптимізації профілактики та лікування холодової травми засобами метаболітотропної та протизапальної дії. Автореф. дис. ... докт. фарм. наук. Харків, 2020. 45 c.

Бакалюк О.Й., Бакалюк Т.Г., Давидович І.Є. та ін. Невідкладні стани з життєво небезпечним ураженням нирок у практиці сімейного лікаря. Гострі та невідкладні стани у практиці лікаря. 2007. № 1(3). URL: https://urgent.com.ua/ua-issue-article-33.

Borloo N., Smits A., Thewissen L., Annaert P., Allegaert K. Creatinine Trends and Patterns in Neonates Undergoing Whole Body Hypothermia: A Systematic Review. Children. 2021. Vol. 8, No. 6. Doi: 10.3390/children8060475.

Петров Н.В., Бобров Д.С., Слиняков Л.Ю. Термические поражения. Определение тяжести и оказание помощи в ЧС: лекция. Протокол № 8. М., 2016. С. 10–16.

Jeican I.I. The pathophysiological mechanisms of the onset of death through accidental hypothermia and the presentation of “The little match girl” case. Clujul Medical journal. 2014. Vol. 87(1). P. 54–60. Doi: 10.15386/cjm.2014.8872. 871.iij1.

Avellanasa M.L., Ricartb A., Botellac J. et al. Management of severe accidental hypothermia. Manejo de la hipotermia accidental severa. Medicina Intensive. Vol. 36, No. 3. Р. 200–212. Doi: 10.1016/j.medine.2011.12.002.

Dow J., Giesbrecht G.G., F. Danzl D.F. Wilderness Medical Society Clinical Practice Guidelines for the Out-of-Hospital Evaluation and Treatment of Accidental Hypothermia: 2019 Update. Medical Society Clinical Practice Guidelines. 2019. Vol. 30. P. 47–69. Doi: 10.1016/j.wem.2019.10.002.

Грибанов А. В., Аникина Н. Ю., Кожевникова И. С. и др. Реакция центрального энергометаболизма на холодовой стресс у молодых людей, проживающих в арктическом регионе. Human Ecology. 2019. С. 17–23. Doi: 10.33396/ 1728-0869-2019-3-17-23.

Сметанина М.Д., Шорина Л.Н., Тарасо- ва Т.В. Показатели функционального состояния сердечно-сосудистой системы при холодовом воздействии на человека. Известия Саратовского университета. 2010. Т. 10. Серия: Химия. Биология. Экология. №1. С. 47–49.

Олейник Г.А. Лейкоцитарные индексы в прогнозировании течения исходов холодовой травмы. Международный медицинский журнал. 2010. Т. 16, № 2. С. 63–69.

Олійник Г.А. Патофізіологія холодового шоку. Медицина невідкладних станів. 2013. № 3(50). С. 16–21.

Hottelart С., Diaconita М., Champtiaux В. et al. When the kidney catches a cold: an unusual cause of acute renal failure. Nephrology Dialysis Transplantation. 2004. Vol. 19. P. 2421–2422. Doi: 10.1093/ndt/gfh401.

Yoon H.J., Kim M.C., Park J.W. et al. Hypothermia-induced acute kidney injury in an elderly patient. Korean Journal of Internal Medicine. 2014. Vol. 29(1). P. 111–115. Doi: 10.3904/kjim.2014.29.1.111.

Durrer B., Brugger H., Syme D. The medical on-site treatment of hypothermia ICAR-MEDCOM recommendation. High Altitude Medicine & Biology. 2003. Vol. 4. P. 99–103.

Царев А.В. Гипотермия как фактор риска развития травматической коагулопатии при кровопотере у пациентов с политравмой. Український журнал медицини, біології та спорту. 2018. Т. 3, № 4(13). С. 128–132.

Усенко Л.В., Царьов О.В. Спосіб інтенсивної терапії тяжкого загального переохолодження: інформаційний лист про нововведення в сфері охорони здоров’я. Укрмедпатентінформ. 2015. № 112. 4 с.

Biem J., Koehncke N., Classen D., Dosman J. Out of the cold: management of hypothermia and frostbite. Canadian Medical Association Journal. 2003. Vol. 168(3). P. 305–311.

Perlman R., Callum J., Laflamme C. et al. A recommended early goal-directed management guideline for the prevention of hypothermia-related transfusion, morbidity, and mortality in severely injured trauma patients. Critical Care. 2016. Vol. 20. Doi: 10.1186/s13054-016-1271-z.

Ґанон В.Ф. Фізіологія людини: підручник. Львів: БаК, 2002. 784 с.

Yamada S., Shimomura Y., Ohsaki M. et al. Hypothermia-Induced Acute Kidney Injury in a Diabetic Patient with Nephropathy and Neuropathy. Internal Medicine. 2010. Vol. 49. P. 171–174. Doi: 10.2169/internalmedicine.49.2661.

Burton A.C., Edholm O.G. Man in a Cold Environment: Physiological and Pathological Effects of Exposure to Low Temperatures. London: Edward Arnold (Publishers) Limited, 1955. 1061 p.

Hottelart С., Diaconita М., Champtiaux В. et al. When the kidney catches a cold: an unusual cause of acute renal failure. Nephrology Dialysis Transplantation. 2004. Vol. 19. P. 2421–2422. Doi: 10.1093/ndt/gfh401.

Mallet M.L. Pathophysiology of accidental hypothermia. QJM: An International Journal of Medicine. 2002. Vol. 95, No. 12. P. 775–785. Doi: 10.1093/qjmed/95.12.775.

Мищук Н.Е. Холодовая болезнь (гипотермия). Медицина неотложных состояний. 2006. № 4(5). С. 42–47.

Osilla E.V., Marsidi J.L.,Sharma S. Physiology, Temperature Regulation. StatPearls Publishing LLC. 2021. URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/ NBK507838/.

Козинець Г.П., Олійник Г.А., Циганков В.П. Замерзання: патогенез і лікування. Медицина невідкладних станів. 2012. № 5(44). С. 24–28.

Kulling P. et al. Hypotermi Kylskador Drunkningstillbud i kallt vatten. Stockholm: Socialstyrelsen, 2015. 138 p.

Угаров Г.С., Алексеев Р.З. Гипобиология. К вопросу об обезвоживании организма человека в условиях естественной гипотермии. Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2013. № 9. С. 130–133.

Рахимбаев Р.С., Седенко В.А., Антропо- ва Э.А. Комплексные неотложные медицинские мероприятия при гипотермии. Вестник АГИУВ. 2008. № 1–2. С. 58–65.

William P., Cheshire Jr. Thermoregulatory disorders and illness related to heat and cold stress. Review. Autonomic Neuroscience: Basic and Clinical. 2016. Vol. 196. P. 91–104. Doi: 10.1016/j.autneu.2016.01.001.

Ехалов В.В. Острая почечная недостаточность: избранные лекции. Днепропетровск, 1999. С. 9.

Владыка А.С., Суслов В.В., Тарабрин О.А. Инфузионная терапия при критических состояниях / под ред. В.В. Суслова. Киев: Логос, 2010. С. 179–185.

Алябьев Ф.В., Арбыкин Ю.А., Серебров Т.В. и др. Морфофункциональные изменения внутренних органов и некоторых биохимических показателей в динамике общего переохлаждения организма. Сибирский медицинский журнал. 2014. Т. 29, № 2. С. 71–74.

Арбыкин Ю.А., Алябьев Ф.В., Янковский В.Э. и др. Динамика ультраструктурных изменений почек при общем переохлаждении организма. Сибирский медицинский журнал. 2015. T. 30, № 3. С. 65–68.

Nichols R., Zawada E. A case study in therapeutic hypothermia treatment postcardiac arrest in a 56-year-old male. S.D. Med. 2008. Vol. 61, No. 10. P. 371–373.

Лазебник Л.Б., Белевский А.С., Иоселиани Д.Г. Медицинские аспекты воздействия на человека неблагоприятных погодно-климатических и этиологических факторов. Профилактика и медицинская помощь пострадавшим. Методические рекомендации. М., 2010. 27 с.

Трухан Д.И., Багишева Н.В., Голошубина В.В. и др. Дифференциальный диагноз мочевого синдрома: протеинурия. Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2016. № 12(7). С. 1203–1207.

Kalogeris T., Baines C.P., Krenz M. et al. Cell biology of ischemia (reperfusion injury). International Review of Cell and Molecular Biology. 2012. Vol. 298. P. 229–317.

Avellanasa M.L., Ricartb A., Botellac J. et al. Management of severe accidental hypothermia. Manejo de la hipotermia accidental severa. Medicina Intensive. Vol. 36, No. 3. Р. 200–212. Doi: 10.1016/j.medine.2011.12.002.

Стефаненко Е.В. Судебно-медицинская оценка признаков смерти от общего переохлаждения организма. Вестник ВМГУ. 2007. T. 6, № 2. С.120–126.

Шигеев В.Б., Шигеев С.В., Колударова Е.М. Холодовая смерть. М.: Новости, 2004. 183 с.

Шигеев В.Б., Шигеев С.В. Очерки о холодовой травме. М.: Типография «August Borg», 2016, 450 с.

Yoshitomi Y., Kojima S., Ogi M., Kuramochi M. Acute renal failure in accidental hypothermia of cold water immersion. American Journal of Kidney Diseases . 1998. Vol. 31(5). P. 856–859. Doi: 10.1016/s0272-6386(98)70057-5.

Візір В.А., Заіка І.В. Захворювання викликані дією на організм термічних факторів (тепла та холоду): навчально-методичний посібник. Запоріжжя: ЗДМУ, 2019. 67 с.

Epstein E. Accidental hypothermia. British Medical Journal. 2006. Vol. 332(7543). P. 706–709. Doi: 10.1136/bmj.332.7543.706

Белинин Г.Ю., Васильев С.А., Васильев В.И. Клинико-лабораторная эффективность криоафереза с гепаринкриофракционированием плазменных белков при различных типах криоглобулинемий. Актуальные вопросы экстракорпоральной терапии: матер. конференции. М., 2007. С. 59–60.

Beker B.M., Cervellera C., De Vito A., Musso C.G. Human Physiology in Extreme Heat and Cold. International Archives of Clinical Physiology. 2018. Doi: 10.23937/iacph-2017/1710001.

Усенко Л.В., Царев А.В., Кобеляцкий Ю.Ю. Особенности проведения сердечно-легочной и церебральной реанимации в возрастном аспекте и особых клинических ситуациях. Медицина неотложных состояний. 2013. № 6(53). С. 174–182.

Hilmoa J., Naesheimbcde T., Gilbertcdf M. “Nobody is dead until warm and dead”: Prolonged resuscitation is warranted in arrested hypothermic victims also in remote areas – A retrospective study from northern Norway. Resuscitation. 2014. Vol. 85, No. 9. P. 1204–1211. Doi: 10.1016/j.resuscitation.2014.04.029.

Brown D.J.A., Brugger H., Boyd J., Paal P. Accidental Hypothermia. The New England Journal of Medicine: Research & Review. 2012. Vol. 367. P. 1930–1938 . Doi: 10.1056/NEJMra1114208.

Gordon L., Paal P., Ellerton J.A. et al. Delayed and intermittent CPR for severe accidental hypothermia. Resuscitation. 2015. Vol. 90. P. 46–49. Doi: 10.1016/j.resuscitation.2015.02.017.

Paal P., Gordon L., Strapazzon G. et al. Accidental hypothermiaan update. Reviev. Scandinavian Journal of Trauma, Resuscitation and Emergency Medicine. 2016. Vol. 24. P. 1–20. Doi: 10.1186/s13049-016-0303-7.

McCullough L., Arora S. Diagnosis and Treatment of Hypothermia. American Family Physician. 2004. Vol. 15, No. 12. Р. 2325–2332.

Jurkovich G.J. Environmental cold-induced injury. Surgical Clinics of North America. 2007. Vol. 87. P. 247–267.

Santos E.B., Koff W.J., Filho G. et al. Oxidative stress evaluation of ischemia and reperfusion in kidneys under various degrees of hypothermia in rats. Acta Cirurgica Brasileira. 2013. Vol. 28. P. 568–573.

De Rosa S., Antonelli M., Ronco C. Hypothermia and kidney: a focus on ischaemia–reperfusion injury. Nephrology Dialysis Transplantation. 2017. Vol. 32. P. 241–247. Doi: 10.1093/ndt/gfw038.

Ехалов В.В, Стусь В.П., Моисеенко Н.Н., Баранник С.И. Синдром Байуотерса. Острое повреждение почек: литературный обзор. Урология. 2020. T. 24, № 1. C. 68–93.

Jagodzinski N.A., Weerasinghe C., Porter K. Crush injuries and crush syndrome: a review. Part 2: the systemic injury. Trauma. 2010. No. 12(3). P. 133–148. Doi: 10.1177/1460408610372441.

Moffatt S.E. Hypothermia in trauma. Journal of Emergency Medicine. 2013. Vol. 30, No. 12. P. 989–996. Doi: 10.1136/emermed-2012-201883.

Моррисон В.В., Чеснокова Н.П., Бизенко- ва М.Н. Кислотно-основное состояние. Типовые нарушения кислотно-основного состояния (лекция 2). Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2015. № 3. С. 273–278.

Литвицкий П.Ф. Нарушения кислотно- основного состояния. Вопросы современной педиатрии. 2011. Т. 10, № 1. С. 83–92.

Lewis J.L. Метаболический ацидоз. Справочник MSD, 2020. URL: https://www.msdmanuals.com/ru.

Воинов В.А. Эфферентная терапия. Мембранный плазмаферез. Издание пятое, переработанное и дополненное. М.: ОАО «Новости», 2010. 368 с.

Rosenthall L., Kloiber R., Gagnon R. et al. Frostbite with rhabdomyolsis and renal failure: radionuclide study. American Journal of Roentgenology. 1981. Vol. 137. P. 387–390. Doi: 10.2214/ajr.137.2.387.

Chavez L.O., Leon M., Einav S., Varon J. Beyond muscle destruction: a systematic review of rhabdomyolysis for clinical practice. Critical Care. 2016. Vol. 20(1). P. 135. Doi: 10.1186/s13054-016-1314-5.

Вельков В.В. NGAL – «ренальный тропонин», ранний маркер острого повреждения почек: актуальность для нефрологии и кардиохирургии. Клинико-лабораторный консилиум. 2011. № 2(38). С. 90–100.

Артемчик Т. А., Сукало А. В. Рабдомиолиз. Медицинский журнал. 2009. № 2. С. 135–138.

Ploeg G.J., Goslings J.C., Walpoth B.H., Bierens J.J. Accidental hypothermia: Rewarming treatments, complications and outcomes from one university medical centre. Resuscitation. 2010. Vol. 81. P. 1550–1555. Doi: 10.1016/j.resuscitation. 2010.05.023.

Коннов Д.Ю., Коннова Т.Ю., Лукьянов С.А. и др. Изменения ритма сердца и дыхания при острой общей холодовой травме. Общая реаниматология. 2015, T. 11, № 3. С. 16–23. Doi: 10.15360/1813_9779_2015_3_16_23.

Самаль Т.Н. Клиническая патофизиология гемостаза и кислотно-основного состояния: учебно-методическое пособие. Минск: БГМУ, 2019. 31 с.

Дуткевич И.Г. Синдром диссеминированного внутрисосудистого свёртывания в хирургической практике. Вестник хирургии. 2013. T. 172, № 2. С. 67–73.

Никонов В.В., Соколов А.С., Курсов С.В., Киношенко Е.И. Некоторые вопросы патологии гемостаза и ДВС-синдрома. Медицина невідкладних станів. 2019. № 1(96). С. 22–33. Doi: 10.22141/2224-0586.1.96.2019.158742.

Арьев Т.Я. Холодовая травма. Патологическая физиология экстремальных состояний. М., 1973. С. 224–237.

Daniel I., Sessler, M.D. Complications and Treatment of Mild Hypothermia . Anesthesiology. 2001. Vol. 95. Р. 531–543. Doi: 10.1097/00000542-200108000-00040.

Фісталь Е. Я., Козинець Г.П., Самойленко Г.Є. та ін. Комбустіологія: підручник. Донецьк: Інтерлінк, 2004. 184 c.

Внутренние болезни. Военно-полевая терапия: учебное пособие/ под ред. А.Л. Ракова, А.Е. Сосюкина. СПб: ООО «Издательство Фолиант», 2003. С. 167–172.

Downloads

Published

2022-02-27

Issue

Section

Urology