Інформація призначена тільки для фахівців сфери охорони здоров'я, осіб,
які мають вищу або середню спеціальну медичну освіту.


Підтвердіть, що Ви є фахівцем у сфері охорони здоров'я.

 

"Medical and social problems of family" 1 (том 18) 2013

Back to issue

Профілактика реперфузійних ушкоджень міокарда при кардіохірургічних операціях в умовах штучного кровообігу

Authors: Лоскутов О.А., Київська міська клінічна лікарня «Київський міський центр серця»

Categories: Obstetrics and gynecology, Cardiology, Surgery

Sections: Clinical researches

print version


Summary

Мета роботи — вивчення ефективності методики профілактики реперфузійних ушкоджень міокарда після виконання основного етапу кардіохірургічних операцій на відкритому серці і відновлення природного коронарного кровотоку.
Матеріал та методи: у групу дослідження увійшли 75 пацієнтів віком від 58 до 72 років, яким було виконано аортокоронарне шунтування з накладанням трьох аортовінцевих анастомозів із пластикою аневризми лівого шлуночка. Методика профілактики реперфузійних ушкоджень міокарда до зняття затискача з аорти передбачала корекцію кислотно-лужного стану крові, введення 0,5 г/кг маніту, зниження FiO2 до рО2арт. 80–110 мм рт.ст., зниження рівня Са++ до 0,68 ± 0,11 ммоль/л шляхом ультрафільтрації крові, зниження продуктивності апарата штучного кровообігу до 25 % від розрахункової перед зняттям затискача з аорти, з подальшим поступовим збільшенням об’ємної швидкості перфузії протягом 1–2 хв до розрахункових цифр.
Результати. Спонтанне відновлення серцевої діяльності спостерігалося у 92 % пацієнтів, відновлення синусового ритму фіксувалося у 96 % обстежених. Інотропна підтримка у 53,3 % пацієнтів не використовувалася, а зниження контрактильності міокарда зазначалося всього у 12 % випадків.
Висновки. Отримані дані дозволяють рекомендувати використання запропонованої методики реперфузії в пацієнтів, які оперуються в умовах штучного кровообігу з виключенням серця із системного кровотоку.

Цель работы: изучение эффективности методики профилактики реперфузионных повреждений миокарда после выполнения основного этапа кардиохирургических операций с выключением сердца из системного кровотока.
Материал и методы. В группу исследования вошло 75 пациентов в возрасте от 58 до 72 лет, которым было выполнено аортокоронарное шунтирование с наложением трех аортовенечных анастомозов с пластикой аневризмы левого желудочка. Методика профилактики реперфузионных повреждений миокарда до снятия зажима с аорты предусматривала коррекцию кислотно-основного состояния крови, введение 0,5 г/кг маннита, снижение FiO2 до рО2арт. 80–110 мм рт.ст., снижение уровня Са++ до 0,68 ± 0,11 ммоль/л путем ультрафильтрации крови, снижение производительности аппарата искусственного кровообращения до 25 % от расчетной перед снятием зажима с аорты, с последующим постепенным увеличением объемной скорости перфузии в течение 1–2 мин до расчетных цифр.
Результаты: спонтанное восстановление сердечной деятельности наблюдалось у 92% пациентов, восстановление синусового ритма фиксировалось у 96% обследованных. Инотропная поддержка у 53,3% пациентов не использовалась, а снижение контрактильности миокарда отмечалось всего в 12% случаев.
Выводы. Полученные данные позволяют рекомендовать использование предложенной методики реперфузии у пациентов, которые оперируются в условиях искусственного кровообращения с выключением сердца из системного кровотока.

The aim of the study: to investigate the efficiency of prevention techniques of myocardial reperfusion injury after the main phase of cardiopulmonary bypass surgery.
Materials and methods. The study group included 75 patients aged from 58 to 72 years, who underwent coronary artery bypass grafting with applying of the three aortocoronary anastomoses with the plastic of the aneurysm of the left ventricle. Prevention techniques of myocardial reperfusion injury before release of clamps from the aorta provided the correction of acid-base balance of blood, introduction of 0.5 g/kg of mannitol, reducing FiO2 to pO2art. 80–110 mmHg, decrease in Ca+ + level to 0.68 ± 0.11 mmol/l by ultrafiltration of blood, loss of capacity of cardiac pump to 25% from nominal one before release of clamps from the aorta, with following gradual increase in the flow rate of perfusion in for 1–2 minutes to the calculated figures.
Results: spontaneous recovery of cardiac activity was observed in 92 % of patients, sinus rhythm was recorded in 96 % of patients. Inotropic support was not used in 53.3 % of patients and the decrease in myocardial contractility has been noted only in 12 % of cases.
Conclusions. These data allow us to recommend the use of the proposed method of reperfusion in patients who underwent cardiopulmonary bypass surgery.


Keywords

анестезія, ішемічна хвороба серця, севофлуран, гемодинаміка, функціональний стан серця, реперфузія.

анестезия, ишемическая болезнь сердца, севофлуран, гемодинамика, функциональное состояние сердца, реперфузия.

anesthesia, ischemic heart disease, sevoflurane, hemodynamics, cardiac output, reperfusion.

Концепція додаткового ушкодження міокарда при реоксигенації після періоду ішемії одержала розвиток у 60–70­х роках XIX століття. Надалі безліч робіт було присвячено морфологічним, функціональним, метаболічним і електрофізіологічним змінам, що ініційовані поновленням коронарного кровотоку [1, 2]. Найбільш частою відповіддю на неконтрольоване надходження крові по коронарних судинах після припинення глобальної ішемії міокарда є його «приголомшення» — myocardіal stunnіng. Даний феномен характеризується як оборотна постішемічна систолодіастолічна дисфункція міокарда на фоні цілком відновленого кровопостачання за відсутності міокардіальних некрозів і є основою синдрому низького серцевого викиду після кардіохірургічних втручань [3]. На думку ряду авторів, ці явища настають за короткий період нормотермічної ішемії (20–30 хв) і зберігаються годинами. У їх основі лежить порушення кальційзалежних механізмів збудливості/скоротливості міокарда [4]. До сьогодні отримані численні докази основної ролі масивного надходження кальцію в міоцити при розвитку реперфузійних ушкоджень, особливо його акумуляції в мітохондріях після закінчення глобальної ішемії [4]. При цьому прискорюється утилізація АТФ за рахунок Са++­АТФаз, пригнічується мітохондріальна продукція АТФ, що веде до виснаження макроергічних фосфатів. Активуються ключові ферменти, наприклад мембранні фосфоліпази, з чим пов’язано порушення цілісності мембран. Змінюється обмін Са++ між контрактильним апаратом і саркоплазматичним ретикулумом, що призводить до контрактури [5]. Через 1–2 хв реперфузії приєднуються інші механізми [6].

При максимальному ступені пошкодження міокарда можливий розрив міофібрил, що проявляється контрактурою, яка й отримала назву stone heart — «кам’яне серце». Цей процес найбільш часто охоплює базилярну частину лівого шлуночка [7].

Безліч робіт присвячено вивченню значення вільних радикалів у реперфузійному пошкодженні міокарда. У нормі в міоцитах присутня супероксиддисмутаза, що каталізує трансформацію супероксид­аніона на гідроген­пероксид і воду, а глутатіонпероксидаза перетворює гідроген­пероксид на воду і кисень. У процесі ішемії та реоксигенації відбуваються глибокі зміни метаболізму, що призводять до різкого збільшення кількості вільних радикалів і пригнічення їх дезактивації. У результаті порушується проникність мембран, транспорт кальцію та функція мітохондрій [8].

Таким чином, процеси реперфузії можуть завдати шкоди, що аналогічна ішемії, а механізм, при якому ішемія і реперфузія ушкоджують серце, є комплексним. Однак поряд із досить детальним описом реперфузійних ушкоджень міокарда у сучасних наукових працях відсутній єдиний ефективний протокол профілактики подібних порушень.

З огляду на вищевикладене метою даної роботи було вивчення ефективності методики профілактики реперфузійних ушкоджень міокарда після виконання основного етапу кардіохірургічних операцій на відкритому серці і відновлення природного коронарного кровотоку.

Матеріал та методи

Нами було обстежено 75 пацієнтів, прооперованих в умовах штучного кровообігу (ШК) з приводу аортокоронарного шунтування з накладенням трьох аортовінцевих анастомозів (АКШ­3) і пластикою аневризми лівого шлуночка. Для дослідження були відібрані пацієнти, соматичний стан яких відповідав 3–5 балам за Європейською системою оцінки ризику оперативного втручання для пацієнтів з ІХС. Вік пацієнтів коливався від 58 до 72 років (у середньому 66,96 ± 1,81 року). Середня вага становила 86,50 ± 1,44 (від 67 до 102 кг). Вступний наркоз в обстежених хворих проводився за принципом болюс­анестезії севофлураном, який подавався в контур наркозного апарата на спонтанному диханні по напіввідкритому контуру в дозі 8 об.%. Релаксацію для інтубації трахеї забезпечували піпекуронію бромідом у дозі 0,08 мг/кг. Після введення гіпнотика і релаксанту всі оперовані хворі внутрішньовенно отримували фентаніл (1–1,5 мкг/кг). Підтримка анестезії здійснювалася за допомогою інгаляційної подачі севофлурану по напівзакритому контуру з підтриманням 2–2,5 МАК. Аналгезія забезпечувалася внутрішньовенним введенням фентанілу (10–15 мкг/кг на весь час оперативного втручання). Штучна вентиляція легенів проводилася наркозними апаратами Dräger (Німеччина) із застосуванням напівзакритого контура в режимі нормовентиляції з концентрацією кисню у вдихуваній суміші (FiО2) 40–70 % з підтриманням нормокапнії. Адекватність анестезіологічного захисту оцінювалася за клінічними ознаками, показаннями BIS­монітора, моніторингу параметрів газообміну і гемодинаміки. Для клінічної оцінки стану гемодинаміки в групі спостереження були використані такі методи інструментального обстеження: моніторинг системних показників кровообігу (моніторні системи IntellsVue MP50 фірми Phillips, Нідерланди), ехокардіографія (проведена за допомогою ехокардіографічного апарата Aplio XG SSA­770A компанії Toshiba, Японія), клінічні вимірювання. У всіх пацієнтів ШК проводився в умовах помірної гіпотермії (центральна температура (Тц) = =+27 — +30 °С). Продуктивність апарата ШК в період перфузії становила 2,5 л/хв/м2. Захист міокарда проводився за допомогою антеградного введення фармако­холодового кардіоплегічного розчину Бретшнайдера (кустодіол). Ішемічний час становив у середньому 37 хвилин (від 28 до 45 хв).

Методика профілактики реперфузійних ушкоджень у пацієнтів даної групи включала такі основні положення:

1. За декілька хвилин до зняття затискача з аорти проводилася ретельна корекція кислотно­лужного стану перфузату для забезпечення достатньої буферної ємності реперфузійного розчину і нейтралізації постішемічного ацидозу.

2. Для профілактики або нейтралізації активації вільних радикалів безпосередньо перед зняттям затиску з аорти в перфузат уводився маніт із розрахунку 0,5 г/кг. Рівень FiO2, що подавався в оксигенатор, знижувався у 2 рази (до рО2арт.  80–110 мм рт.ст.).

3. Для зниження вмісту іонів кальцію в реперфузійному розчині і профілактики кальцієвого парадоксу застосовувалася ультрафільтрація крові (рівень Са++ після цього в біохімічних пробах крові знижувався в середньому до 0,68 ± 0,11 ммоль/л).

4. Для запобігання травмам ендотелію і клітинному набряку перед зняттям затискача з аорти потужність апарату ШК знижувалася до 25 % від розрахункової з подальшим поступовим збільшенням об’ємної швидкості перфузії протягом 1–2 хв до розрахункових цифр.

5. Зігрівання починали через 5–6 хв після відновлення вінцевого кровотоку під контролем різниці центральної і периферійної температури (∆Т° < 6–8 °С).

6. Корекцію Са++ до нормальних фізіологічних величин (до 1,15–1,35 ммоль/л) починали проводити при досягненні центральної температури на етапі зігрівання +32 — +34 °С.

7. Зменшення венозного повернення і підвищення переднавантаження під час паралельної перфузії починали при досягненні центральної температури +34 °С і після закінчення профілактики реперфузійних ушкоджень, що становило 1/2 часу від тривалості перетискання аорти.

8. Корекцію гемодинамічних порушень шляхом введення адреноміметиків починали при досягненні Тц +34 °С і неможливості адекватної підтримки гемодинамічних параметрів при збільшенні переднавантаження і зниженні продуктивності апарата ШК до 50 % від розрахункової.

Результати та обговорення

Після зняття затиску з аорти спонтанне відновлення серцевої діяльності спостерігалося в 92 % пацієнтів. У 6 пацієнтів (8 % випадків) довелося вдатися до дефібриляції, причому в 3 хворих (4 %) дефібриляцію проводили двічі. Синусовий ритм відновився до моменту зігрівання серця до Тц +34 — +35 °С у 96 % обстежуваних.

При ЕКГ­контролі депресія чи підйом сегмента ST не більше ніж на 2 мм із формуванням негативного зубця Т спостерігалися в 38,7 % випадків, зниження вольтажу зубця R і поява негативного зубця Т відзначалися у 18,7 % пацієнтів, формування негативного зубця Q було виявлено в одного хворого (1,3 % випадків).

Інотропна підтримка при закінченні ШК у 53,3 % пацієнтів не використовувалася. У 26,7 % хворих для корекції гемодинаміки потрібні були малі дози адреноміметиків (3–4 мкг/кг допаміну на 1 хв). Середні дози допаміну (5–8 мкг/кг на 1 хв) застосовувалися нами у 18,7 % випадків.

Досліджуючи динаміку підвищення кардіоспецифічних ферментів (МВ­КФК), ми виявили їх ріст у 20 осіб (26,7 % випадків) у середньому на 38,6 % та у 26 хворих (34,7 % випадків) у середньому на 15,8 %. У 29 хворих (38,7 %) рівень МВ­КФК відповідав нормальним післяопераційним значенням.

При дослідженні гемодинамічних параметрів у 9 пацієнтів (12 % випадків) відзначалося зниження серцевого індексу (СІ) до 2,30 ± 0,36 л/хв/м2, що, у свою чергу, супроводжувалося підвищенням індексу загального периферичного опору (ІЗПО) до 2750 ± 220 дін • с •  см–5 • м2 і зниженням індексу ударної роботи лівого шлуночка (ІУРлш) до 19,7 ± 1,4 г • хв/м2. В інших обстежених у даній групі СІ визначався в межах 3,2 ± 0,1 л/хв/м2, ІЗПО дорівнював 2420 ± 110 дін • с • см–5 • м2, ІУРлш становив 34,1 ± 1,1 г • хв/м2.

Під час проведених досліджень нами була вивчена гістологія міокарда у 23 вибіркових пацієнтів даної групи (30,7 % випадків). Аналіз результатів гістологічного дослідження виявив помірне підвищення судинної проникності в 56,5 % випадків. Дисциркуляторні зміни з явищами міжклітинного набряку в даній групі хворих становили 8,7 % випадків, набряк кардіоміоцитів із сегментарним лізисом визначався в 8,7 % випадків. У 9 пацієнтів (26,1 % випадків) при гістологічному дослідженні міокарда патологічних змін виявлено не було.

Висновки

Враховуючи вищезгадані зміни показників відновлення серцевої діяльності, функціонального стану серця, системної гемодинаміки, дані ЕКГ, частоту розвитку гострої серцевої недостатності і застосування адреноміметиків, ґрунтуючись на гістологічному аналізі біоптатів міокарда, доцільно рекомендувати використання запропонованої методики реперфузії у пацієнтів, які оперуються в умовах штучного кровообігу з виключенням серця із системного кровотоку.


Bibliography

1. Inflammation in myocardial diseases / [D.J. Marchant, J.H. Boyd, D.C. Lin et al.] // Circ. Res.2012.Vol. 110, № 1. — Р. 126­144.

2. Ferreira R. The reduction of infarct size — forty years of research / R. Ferreira // Rev. Port. Cardiol.2010. — Vol. 29, № 6. — Р. 1037­1053.

3. Cardiac stunning in the clinic: the full picture / [V.J. Pombluma, B. Korbmacherb, S. Clevelandc et al.] // Interact. CardioVasc. Thorac. Surg. — 2010. — Vol. 10. — P. 86­91.

4. Reduced mitochondrial Ca2+ loading and improved functional recovery after ischemia­reperfusion injury in old vs. young guinea pig hearts / [S.S. Rhodes, A.K. Camara, J.S. Heisne et al.] // Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol.2012. — Vol. 302, № 3. — Р. 855­863.

5. Ischemia­reperfusion injury changes the dynamics of Ca2+­contraction coupling due to inotropic drugs in isolated hearts / [S.S. Rhodes, K.M. Ropella, A.K. Camara et al.] // J. Appl. Physiol. — 2006.Vol. 100, № 3. — Р. 940­950.

6. Nonanticoagulant heparin reduces myocyte Na+ and Ca2+ loading during simulated ischemia and decreases reperfusion injury / [W.H. Barry, X.Q. Zhang, M.E. Halkos et al.] // Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. — 2010. — Vol. 298, № 1. — Р. 102­111.

7. Mild hypothermia delays the development of stone heart from untreated sustained ventricular fibrillation — cardiovascular magnetic resonance study / [V.L. Sorrell, V. Paleru, M.I. Altbach et al.] // J. Cardiovasc. Magn. Reson.2011.Vol. 13. — P. 17­25.

8. Marieroa L.H. Hyperoxia during early reperfusion does not increase ischemia/reperfusion injury / L.H. Marieroa, A. Rutkovskiyb, K.­O. Stensløkkenb // Eur. J. Cardiothorac. Surg.2012. — Vol. 41. — P. 149­153.

Similar articles

Гострий коронарний синдром: догоспітальна реперфузійна терапія та кардіопротекція в клінічній практиці
Authors: Сімак І.М., Державна наукова установа «Науково-практичний центр профілактичної та клінічної медицини» Державного управління справами, м. Київ
"Emergency medicine" 2 (49) 2013
Date: 2013.04.10
Categories: Family medicine/Therapy, Medicine of emergency, Cardiology
Sections: Clinical researches
Догоспітальний тромболізис   при гострому коронарному синдромі з елевацією сегмента ST у людей літнього віку
Authors: Кутовий В.І., Державна наукова установа «Науково-практичний центр профілактичної та клінічної медицини» Державного управління справами, м. Київ
"Emergency medicine" 2 (49) 2013
Date: 2013.04.09
Categories: Family medicine/Therapy, Medicine of emergency, Cardiology, Gerontology
Sections: Clinical researches
Сірководень — нова мішень антигіпертензивної та антиангінальної терапії
Authors: Васильківський В.В.
завідувач кардіологічного відділення Хмельницького обласного госпіталю ветеранів війни, головний позаштатний кардіолог Департаменту охорони здоров’я Хмельницької ОДА, м. Хмельницьк, Україна

"News of medicine and pharmacy" 6 (614) 2017
Date: 2017.06.20
Categories: Cardiology
Sections: Specialist manual
Аcute aortic dissection: diagnostic, treatment and prognosis
Authors: Cкибчик В.А.
Львівський національний медичний університет імені Данила Галицького, м. Львів, Україна

"Hypertension" 3 (53) 2017
Date: 2017.07.24
Categories: Cardiology
Sections: Specialist manual

Back to issue